Izoliacijos kontrolė

---

Elektros tinkluose ir įrenginiuose

Šiuolaikinės technologijos daro labai didelę įtaką mūsų gyvenimo ir darbo kokybei pramonėje, viešajame transporte, ligoninėse, biuruose. Ar gali šiandieninės modernios technologijos išsiversti be elektros energijos? Žinoma, ne. Todėl patikimas ir saugus elektros energijos tiekimas – dažnai svarbiausias uždavinys įvairiose srityse dirbantiems ir už tai atsakingiems žmonėms.

Daugiau kaip 60 metų Vokietijos kompanija "Dipl.-Ing. W. Bender GmbH+Co. KG" yra izoliacijos kontrolės prietaisų gamybos lyderis pasaulyje. "Bender" produktai – tai izoliacijos kontrolės prietaisai kintamosios ir nuolatinės srovės tinklams, izoliacijos pažeidimo vietos nustatymo įrenginiai kintamajame ir nuolatiniame elektros tinkle, elektros tiekimo stebėjimo sistemos medicinos įstaigose, nuotėkio srovės monitoriai, testavimo ir matavimo technologija.

Prisiminkime elektros tiekimo sistemų principus

Pagrindiniai elektros šaltinių tiekimo sistemų tipai yra TN, TT ir IT. TN sistemose vienas taškas yra tiesiogiai įžemintas, įrenginių metalinis korpusas sujungtas su šiuo tašku apsauginiais laidininkais. TT sistemose taip pat vienas taškas yra įžemintas, įrenginių metalinis korpusas sujungtas su įžeminimo elektrodu, kuris elektriškai yra nepriklausomas nuo sistemos žemės elektrodo. IT sistemose visos aktyviosios dalys yra arba izoliuotos nuo žemės arba vienas taškas yra sujungtas su žeme per pakankamai didelę varžą. Laidžios įrenginių dalys yra įžemintos individualiai arba visos kartu.

Siekiant užtikrinti žmonių ir įrangos saugumą, reikalingas suderinamumas tarp įžeminimo sujungimo ir apsauginio laidininko charakteristikų bei elektros tiekimo sistemos tipų.

Įžemintose sistemose (TN, TT) paprastai naudojami nuotėkio srovės ir viršsrovių apsauginiai prietaisai. IT sistemose beveik visada įrengiami izoliacijos varžos matavimo prietaisai (insulation monitoring device – IMD).

Žmonių apsauga elektros įrenginiuose turi būti svarbiausia, bet dažnai elektros energijos tiekimo patikimumas yra ne mažiau svarbus.

Žmonėms gali iškilti pavojus dėl:
• staigaus apšvietimo sistemos gedimo;
• įrenginių, kurie turėtų garantuoti darbo saugumą, atsijungimo.

Ekonominių nuostolių rizika dėl:
• aukštų produkcijos proceso sustabdymo kaštų, ypač tose srityse, kur paleidimas yra sudėtingas ir brangus;
• duomenų praradimo;
• padidintų išlaidų dėl trukdžių ir net įrangos gedimo.

Įžemintų ir neįžemintų elektros tiekimo sistemų palyginimas

IT sistemoje elektra tiekiama per skiriamąjį transformatorių arba nepriklausomą įtampos šaltinį (akumuliatorius, generatorius). Šios sistemos ypatumas tas, kad joks aktyvus laidininkas nėra sujungtas su žeme. Trumpojo jungimo atveju grandine pratekės tiktai labai maža liekamoji talpuminė elektros srovė, kurios dydis priklausys nuo izoliacinės varžos RF ir talpumo Ce. Liniją saugantis saugiklis nesuveiks ir elektros tiekimas nebus nutrauktas (2 pav.).

Trumpojo jungimo atveju įžemintose sistemose (TN/TT) nuotėkio srovė bus lygi trumpojo jungimo srovei Ik. Liniją saugantis saugiklis suveiks, ir elektros tiekimas bus nutrauktas (3 pav.).

Skirtumas tarp izoliuotų ir įžemintų elektros tiekimo sistemų trumpojo jungimo atveju pavaizduotas 2 ir 3 pav.

Srityse, kur reikalingas maksimalus elektros tiekimo patikimumas turi būti naudojama IT sistema. Žinoma, reikėtų atsiminti, kad pirmas izoliacijos pažeidimas pakeičia neįžemintą (IT) sistemą į įžemintą (TN, TT), todėl rekomenduojama, kad pirmasis gedimas būtų eliminuotas per kuo trumpesnį laiką.

Izoliacijos būklė elektros tinkle turi būti nepertraukiamai kontroliuojama izoliacijos kontrolės prietaisais.

Izoliacijos kontrolės prietaisai atlieka šias funkcijas:
• nepertraukiamas tinklo izoliacinės varžos matavimas esant prijungtai įtampai ir įjungtiems srovės imtuvams
• matavimų rezultatų įvertinimas, lyginant juos su nustatytais;
• signalizacijos įsijungimas esant mažesnei nei nustatyta varžos reikšmei.

Elektros tiekimo patikimumas ligoninėse

Ligoninių operacinėse elektros tiekimo patikimumas yra gyvybiškai svarbus.

Ypatingą vietą "Bender" kompanijos programoje užima rezervinio elektros tiekimo įrenginiai medicinos įstaigoms. Medicininę IT sistemą sudaro skiriamasis transformatorius su perkrovos, temperatūros ir izoliacijos varžos kontrolės prietaisu bei avarinio signalo indikatorius su test funkcija.

Tarptautinis standartas IEC 60364-7-710 reikalauja, kad IT sistema būtų būtinai naudojama tose ligoninių patalpose, kur elektros tiekimo nutraukimas gali sukelti pavojų gyvybei.

Elektros tinklų būklės stebėjimas nuotėkio srovės monitoriais įžemintuose tinkluose (RCM)

Izoliacijos pažeidimus sukelia mechaninis, terminis ar cheminis poveikis, taip pat įvairūs teršalai, skystis, aplinkos poveikis (augalai, gyvūnai). Atsiranda nepageidaujama nuotėkio srovė, tekanti per pažeidimo vietą. Srovės dydis priklauso nuo sistemos įtampos, įžeminimo varžos ir izoliacijos pažeidimo RF.

Srovė IF gali tekėti aktyviais laidininkais per izoliacijos pažeidimą RF ir/arba per elektrai laidžias dalis į žemę. Jeigu srovė pakankamai didelė (trumpasis jungimas ar įžemėjimas), prijungti apsauginiai prietaisai suveiks ir pažeistas įrenginys ar grandinės dalis bus išjungta iš sistemos. Jeigu pažeidimo srovė IF nėra pakankama (nepilnas trumpasis jungimas ar įžemėjimas), iš karto iškyla gaisro pavojus. Saugumui užtikrinti čia gali būti naudojamos nuotėkio srovės relės, kurios atjungia grandinę pavojingose situacijose, kai nuotėkio srovė yra mažesnė nei 300 mA

Tačiau dažnai labai svarbu sužinoti problemą iš anksto, pašalinti priežastis ir užtikrinti nepertrauktą elektros tiekimą (pvz., kompiuterių centrams, pramonės gamykloms, ligoninėms, oro uostams).

Todėl dažnai prie įprastų apsaugos prietaisų rekomenduojama naudoti nuotėkio srovės stebėjimo reles (RCM – residual current monitors). Šiais prietaisais galima stebėti atskiras elektros sistemos dalis ir iš karto ar po nustatyto laiko pranešti vizualiniu ar garsiniu signalu, jeigu nuotėkio srovė pasieks nustatytą vertę 10, 30, 100, ar 500 mA. Jei reikia, esant tam tikroms sąlygoms grandinę gali atjungti automatinis išjungiklis ar saugiklis.

RCM yra naudojami elektros instaliacijos pažeidimų prevencijai. RCM, kaip ir įrenginys IMD garantuoja patikimą elektros energijos tiekimą.

NEUŽMIRŠKIME! Elektros srovės nuotėkis ne tik padaro papildomų finansinių nuostolių, bet taip pat labai pavojingas gyvybei.

Autorius: Elektros įranga, UAB