Техническа статия Електрическа безопасност за мобилни генератори на енергия - Бендер

Мобилните генератори на енергия са незаменима помощ, когато става въпрос за захранване на оборудване, което няма пряк достъп до фиксирана инсталация. Това се отнася напр. Б. за строителни и монтажни обекти, за спасителни операции, но също и при събития.

Мобилните генератори на енергия също могат да доставят части от неподвижни инсталации, при които повредата на общественото електрозахранване може да доведе до критични ситуации, напр. Б. в сгради за животновъдство, пожарни станции. Особено внимание се отделя на защитата срещу токов удар, тъй като потребителите обикновено са електротехнически миньори.

Неясни изисквания?

Дискусиите относно прилагането на необходимите защитни мерки срещу токов удар са толкова разнообразни, колкото възможните приложения на мобилните генератори на енергия. От една страна, това се дължи на факта, че има голям брой стандарти, свързани с генераторите на енергия, а оттам и различни изявления и спецификации относно необходимите мерки.

По-специално, използването на земния шип причинява объркване отново и отново. За да се осигури правилното функциониране на защитните устройства, трябва да се прави разлика между:

самостоятелни съоръжения за производство на електроенергия с ниско напрежение, които Нена електроразпределителната мрежа са свързани.
самостоятелни съоръжения за производство на електроенергия с ниско напрежение, на понякога Доставяйте постоянно инсталирани системи, тези от Мрежата за електроразпределение е разделена са.

Защитните мерки, определени в основния стандарт за безопасност DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410): 2007-06, са определящи за защита срещу токов удар. Те са посочени в тяхното приложение за мобилни генератори на енергия от новия DIN VDE 0100-551 (VDE 0100-551): 2017-02 Приложение ZC.

На практика за мобилни генератори се използват следните защитни мерки съгласно DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410): 2007-06:

Защита чрез автоматично изключване съгласно раздел 411
Защитно разделяне с един или повече потребители съгласно раздел 413.

Следователно става въпрос за две напълно отделни защитни мерки, които също се различават значително в практическото си приложение.

Автоматична защита при изключване

Съгласно DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410): 2007-06, автоматичното изключване е защитна мярка, при която

на Основна защита се осигурява от основна изолация на активните части;
на Защита от грешки осигурено чрез защитно изравняване на потенциала чрез основната заземителна шина и автоматично изключване в случай на повреда.

Автоматичното изключване в случай на повреда трябва да се извърши от подходящо защитно устройство с изолиращи свойства (например прекъсвач на линията и устройство за остатъчен ток RCD). За необходимото защитно заземяване/необходимото защитно изравняване на потенциала съгласно DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410): 2007-06, раздел 411.3, корпусите (на оборудването) трябва да бъдат свързани към защитен проводник - при дадените условия за всяка система според вида на заземяване . Телата, които могат да бъдат докосвани едновременно, трябва да бъдат свързани поотделно в групи или заедно със същата система за заземяване. В зависимост от вида на земната връзка се прави разлика между

TN система
TT система
информационна система.

За практическа употреба с мобилни генератори на енергия се изискват следните мерки:

Заземено захранване - TN и TT системи

Звездната точка на генератора на енергия трябва да бъде свързана към системата за заземяване. Това обикновено изисква намеса в клемната платка на генератора на енергия.

За да настроите необходимата система за заземяване, трябва да се забие шип за заземяване и да се определи контурът или съпротивлението на заземяването от квалифициран електротехник.

За системата TN и TT се изисква устройство за остатъчен ток (RCD) на гнездо - също с оглед на факта, че генераторите на енергия се използват на открито или са предназначени за използване от неспециалисти. Това означава, че DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410): 2007-06 раздел 411.3.3 "допълнителна защита" също трябва да се спазва.

Правилното функциониране на защитната мярка - защита чрез изключване - трябва да бъде проверено от квалифициран електротехник.

Необосновано захранване - IT система

Ако генераторът работи като незаземен източник на захранване (IT система), трябва да се инсталира устройство за наблюдение на изолацията (IMD) съгласно DIN EN 61557-8 (VDE 0413-8): 2015-12, което отчита първата изолация на изолацията оптично и/или акустично.

Ако се появи втора неизправност на изолацията на друг проводник, трябва да се използва прекъсвач. Доказателство за правилното функциониране от квалифициран електротехник също се изисква тук. В DIN 6280: 1986-10 съпротивление на контура от макс. 1,5 ома фиксирани.

В обобщение, когато се използва мобилен генератор на енергия като TN, TT или IT система, системата за заземяване и квалифициран електротехник са длъжни да проверят дали необходимите защитни и контролни съоръжения работят правилно.

Разбира се, това не е практично и в крайна сметка включва разходи. За да се заобиколи това, се използва защитната мярка "защитно отделяне". Има обаче и няколко неща, които трябва да се вземат предвид, ако ще бъдат използвани от неспециалист в електротехниката.

Защитна мярка: защитно отделяне

Защитното разделяне е независима защитна мярка, съгласно DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410): 2007-06 раздел 413

основната защита се осигурява чрез основна изолация на активните части.
Защитата от повреда се осигурява чрез просто отделяне на веригата от други вериги и земя.

Защитният ефект на защитното разделяне се дължи на факта, че вторичната верига е галванично отделена от захранващата мрежа и земята или, в случай на мобилен генератор на енергия, изходната намотка е отделена от земята. При докосване на активен проводник, поради високото съпротивление на изолацията и малкото Капацитет на изтичане на системата (Ze много голям) на вторичната верига към земята, практически няма протичане на ток през хората.

Нивото на капацитета на изтичане на системата обаче се влияе отрицателно от дължината на линията и броя на консуматорите или произтичащия импеданс между активните проводници и земята (Z. намалява). Следователно общото изискване е тази защитна мярка да се ограничи до доставката на електрическо оборудване и дължината на кабела също да се вземе предвид. Необходими са и допълнителни мерки за защита от грешки:

Напрежението на веригата със защитно разделяне не трябва да надвишава 500 V.
Активните части на веригата със защитно разделяне не трябва да се свързват в която и да е точка към друга верига, към земя или към защитен проводник.
Телата на електрическата верига със защитно разделяне не трябва да бъдат свързани към защитния проводник, към телата на други електрически вериги или към земята.
Гъвкавите кабели и проводници трябва да бъдат ясно видими по цялата им дължина в точки, които са изложени на механично напрежение.

При условие че тези изисквания се спазват последователно, защитното разделяне с потребител може да се използва и от неспециалисти в електротехниката. На практика обаче мобилните генератори на енергия обикновено са оборудвани с повече от един контакт. Тогава важат и изискванията на Приложение В.3 към DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410): 2007-06.

Приложение В.3 от настоящия стандарт описва защитни мерки с повече от един консуматив, които могат да се експлоатират и наблюдават само от квалифицирани електротехници или лица, които са обучени по електротехника.

В.3.3 Вземете предпазни мерки, за да защитите отделни вериги от повреди и изолации.

В.3.4 Свържете корпусите едно с друго посредством изолирани, незаземени защитни проводници. Тези проводници не трябва да бъдат свързани със защитни проводници или други тела в други вериги или с други проводящи части.

В.3.5 Всички гнезда трябва да имат защитен контакт, който е свързан към защитната система за изравняване на потенциала и който отговаря на изискванията на С.3.4.

В.3.6 Гъвкавите свързващи линии трябва да съдържат защитен проводник, който се използва като защитен проводник за изравняване на потенциала и който също отговаря на изискванията на С.3.4.

В.3.7 Ако възникне повреда на изолацията във всяко от двете различни съоръжения и различни външни проводници, тя трябва да се изключи в рамките на времето, посочено в Таблица 41.1 DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410): 2007-06.

В.3.8 Препоръчва се произведението от номиналното напрежение на веригата във волта и дължината на линиите/кабелите в метри да не надвишава 100 000 и общата дължина да бъде ограничена до 500 m.

Как тези изисквания могат да бъдат приложени на практика?

Най-големият проблем с тази защитна мярка е необходимата, изолирана конструкция на генератора на енергия, която често е трудна за изпълнение на практика, тъй като z. Б. металната рамка на генератор на енергия или металния корпус на оборудване от клас I на защита и по този начин защитният проводник или проводникът за изравняване на потенциала могат да бъдат свързани чрез случаен контакт с евентуално влажна почва.

Съображенията за това и необходимите защитни мерки за мобилни генератори са описани в новото издание на DIN VDE 0100-551 (VDE 0100-551): 2017-02 и там в Приложение ZC.

Прилагането на защитната мярка във връзка с независими устройства за генериране на енергия е описано в раздел ZC.3.2. Ако е свързано само едно оборудване, се прилагат изискванията на DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410): 2007-06 раздел 413.

Ако е свързано повече от едно оборудване, се прилагат изискванията на раздел ZC.3.2.2. Този раздел първоначално предполага, че дължината на кабела е ограничена до 500 m или че произведението на напрежението във волта и общата дължина в метри не е по-голямо от 100 000. Това се прави главно под аспекта, че в случай на късо съединение между двата активни проводника защитата от свръхток на генератора трябва да реагира съответно.

Защитно разделяне с устройство за наблюдение на изолацията (IMD) и автоматично изключване

Тази защитна мярка е приложена по такъв начин, че устройство за наблюдение на изолацията (IMD) съгласно DIN EN 61557-8 (VDE 0413-8): 2015-12 е инсталирано между активните проводници и земя или еквипотенциално свързване, което постоянно наблюдава изолационното съпротивление. Ако това падне под стойността от 100 Ohm/V от номиналното напрежение, устройството за наблюдение на изолацията изключва изходната верига на генератора на енергия или електрическите потребители в рамките на една секунда.

Тъй като в този случай системата се изключва при първата повреда на изолацията, не е необходимо да се ограничава разширяването на мрежата и да се изключва бързо (защита от късо съединение/свръхток трябва да остане на място) в случай на втора повреда. Освен това използването на IMD има предимството, че измерването на изолацията с измервателно устройство съгласно DIN EN 61557-2 (VDE 0413-2): 2008-02 вече не се изисква за повтарящи се тестове. Отнемащото време демонтиране на разпределителната кутия на генератор на енергия вече не е необходимо.

Когато избирате IMD, уверете се, че измервателната технология е подходяща за това приложение. Най-простите устройства с наложено постояннотоково измервателно напрежение обикновено не могат да открият неизправности на изолацията с постояннотокови компоненти или по-високи капацитети на изтичане на системата.