Czym i jak wykonywać pomiary prądu upływu

Czym i jak wykonywać pomiary prądu upływu

Czym i jak wykonywać pomiary prądu upływu

Pomiary prądu upływu pozwalają na wyciągnięcie wielu wniosków, od dotyczących stanu izolacji instalacji lub urządzeń, do warunków ruchowych urządzeń. Niestety ten szeroki potencjał informacyjny jest rzadko wykorzystywany.

Pomiarowcy skupiają się na najbardziej powszechnych pomiarach typu mierzenie rezystancji izolacji czy przeprowadzanie testów RCD. Z doświadczenia autora wynika, że pomiar rezystancji izolacji wielokrotnie nie jest wykonywany, a mimo wszystko powstają protokoły z tych pomiarów. Wynika to m.in. z faktu, że pomiar rezystancji izolacji wykonuje się po wyłączeniu urządzenia lub instalacji, co wiąże się z brakiem zasilania, czyli brakiem dobra pierwszej potrzeby – myślę, że w obecnych czasach można śmiało tak nazwać energię elektryczną. Dla większości użytkowników brak zasilania jest niedopuszczalny, a jeżeli już, to wymaga prawidłowej koordynacji na wiele miesięcy przed wyłączeniem. Niemniej jednak pomiar rezystancji izolacji jest wymagany przepisami, a pomiar prądu upływu nie.

Czy pomiar prądu upływu może być zamiennym dla pomiaru rezystancji izolacji?

W ocenie autora pomiar rezystancji izolacji pozwala skutecznie stwierdzić osłabienie izolacji lub uszkodzenie izolacji, ale pod warunkiem, że jest faktycznie wykonywany, a nie jest wirtualnym zapisem w protokole pomiarowym. Z kolei pomiar prądu upływu jest obarczony dużym błędem, ponieważ z reguły w mierzonym obwodzie jest wiele urządzeń w różnych cyklach ruchowych (załączenie, zatrzymanie, awaria itd.). Istnieje ryzyko błędu pomiaru (jeżeli pomiarowiec rozumie i wie, co mierzy, łatwo ten błąd wyeliminować), ale jest to pomiar łatwy do wykonania, a co bardziej istotne, można go zrobić, nie odłączając instalacji.

Ustawa Prawo budowlane niestety nie wymienia pomiaru prądu upływu, a jedynie pomiar rezystancji izolacji:

1. Obiekty budowlane powinny być w czasie ich użytkowania poddawane przez właściciela lub zarządcę kontroli:

1) okresowej, co najmniej raz w roku, polegającej na sprawdzeniu stanu technicznego:

a) elementów budynku, budowli i instalacji narażonych na szkodliwe wpływy atmosferyczne i niszczące działania czynników występujących podczas użytkowania obiektu,

b) instalacji i urządzeń służących ochronie środowiska,

c) instalacji gazowych oraz przewodów kominowych (dymowych, spalinowych i wentylacyjnych);

2) okresowej, co najmniej raz na 5 lat, polegającej na sprawdzeniu stanu technicznego i przydatności do użytkowania obiektu budowlanego, estetyki obiektu budowlanego oraz jego otoczenia; kontrolą tą powinno być objęte również badanie instalacji elektrycznej i piorunochronnej w zakresie stanu sprawności połączeń, osprzętu, zabezpieczeń i środków ochrony od porażeń, oporności izolacji przewodów oraz uziemień instalacji i aparatów.

Czym wykonujemy pomiar?

Pomiar prądu upływu wykonujemy oczywiście przyrządami z otwieralnym obwodem magnetycznym, czyli amperomierzami cęgowymi.

Na pewno do pomiaru prądu upływu muszą być stosowane przyrządy o małych zakresach pomiarowych, na poziomie części miliamperów. Warto też zwrócić uwagę na wielkość i kształt cęgów pomiarowych – jest to niebagatelny parametr, ponieważ w wielu przypadkach duża, niewyprofilowana cęga uniemożliwia wykonanie pomiarów.

Fot. 1. Różne typy przyrządów pomiarowych do pomiarów prądów

Fot. 2. Przyrząd do pomiarów prądów o dużych wartościach – od kilku amperów

Fot. 3. Przyrząd do pomiarów prądów upływu – małe wartości, od części miliamperów

Fot. 4. Przyrząd do pomiarów prądów – duże wartości, od kilku amperów

Fot. 5. Przyrząd do pomiarów prądów – duże wartości, od kilku amperów

Fot. 6. Przyrząd do pomiarów prądów upływu – małe wartości, od części miliamperów

Jak mierzymy?

Amperomierz cęgowy o małym zakresie pomiarowym może służyć nie tylko do pomiaru prądu upływu, ale i do pomiaru prądu (rys. 1.). Wykonanie pomiaru prądu polega na założeniu cęgi pomiarowej (musi być dobrze zamknięty obwód magnetyczny – większość cęg wydaje charakterystyczny KLIK podczas zamykania) na przewód liniowy (faza) lub na przewód N (dla obwodu 1f.)

Kolejny pomiar, który możemy wykonać, to zmierzenie prądu upływu w przewodzie PE, może to być sumaryczny prąd wyrównawczy, sumaryczny prąd upływu lub prąd zwarciowy dla całej rozdzielnicy lub całego urządzenia (rys. 2.).

W obwodach trójfazowych symetrycznych (np. silniki indukcyjne 3f.) zakładamy cęgę na trzy przewody liniowe (rys. 3.). Jest to trudny pomiar, ponieważ cęga zakładana jest na kilka przewodów naraz.

Przy pomocy odpowiedniego urządzenia pomiarowego pomiar prądu upływu wykonujemy pomiędzy przewodem liniowym (fazą) a przewodem neutralnym (rys. 4.). Tutaj też koniecznie trzeba zwrócić uwagę na domknięcie cęgi i pomiar dwóch przewodów z tego samego obwodu.

Rys. 1. Pomiar prądu w obwodzie jednofazowym

Rys. 2. Pomiar prądu upływu w przewodzie PE lub prądu uszkodzeniowego (np. podczas zwarcia)

Rys. 3. Pomiar prądu upływu w obwodzie trójfazowym

Rys. 4. Pomiar prądu upływu w obwodzie jednofazowym

 

Podsumowanie

Jak widać, pomiar prądu upływu nie jest skomplikowany technicznie, jednak do wykonania prawidłowego pomiaru trzeba znać punkt pomiarowy i mieć przygotowany odpowiedni przyrząd (kształt cęgi, wielkość, zakres pomiarowy, procedury bezpieczeństwa), a przede wszystkim przygotować odpowiednią procedurę bezpiecznego wykonania pracy, ponieważ prąd upływu jest mierzony, gdy instalacja i urządzenia są zasilone, są pod napięciem.

Autor: mgr inż. Tomasz Karwat rzeczoznawca IR SEP i NOT, wykładowca Akademii Umiejętności Inżynierskich
Słowa kluczowe:
pomiary elektryczne