Articol tehnic siguranță electrică pentru generatoare de energie mobile - Bender

Generatoarele mobile de energie sunt un ajutor indispensabil atunci când vine vorba de furnizarea de energie echipamentelor care nu au acces direct la o instalație fixă. Acest lucru se aplică de exemplu B. pentru șantierele de construcții și de asamblare, pentru operațiunile de salvare, dar și la evenimente.

Generatoarele mobile de energie pot furniza, de asemenea, părți ale instalațiilor fixe în care eșecul alimentării cu energie publică poate duce la situații critice, de ex. B. în clădiri pentru creșterea animalelor, stații de pompieri. O atenție deosebită este acordată protecției împotriva șocurilor electrice, deoarece utilizatorii sunt de obicei oameni laici electrotehnici.

Cerințe neclare?

Discuțiile despre implementarea măsurilor de protecție necesare împotriva șocurilor electrice sunt de obicei la fel de diverse ca și posibilele utilizări ale generatoarelor de energie mobile. Pe de o parte, acest lucru se datorează faptului că există un număr mare de standarde referitoare la generatoarele de energie și, prin urmare, diferite afirmații și specificații cu privire la măsurile necesare.

În special, utilizarea vârfului de la sol provoacă confuzie mereu. Pentru a asigura funcționarea corectă a dispozitivelor de protecție, trebuie făcută o distincție între:

instalații de producere a energiei electrice de joasă tensiune de sine stătătoare care Nupe rețeaua de distribuție a energiei electrice sunt conectati.
instalații de producere a energiei electrice de joasă tensiune, câteodată Furnizați sisteme instalate permanent, cei din Rețea de distribuție a energiei separate sunteți.

Măsurile de protecție definite în standardul de siguranță de bază DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410): 2007-06 sunt decisive pentru protecția împotriva șocurilor electrice. Acestea sunt specificate în aplicația lor pentru generatoare de energie mobile de noul DIN VDE 0100-551 (VDE 0100-551): 2017-02 Anexa ZC.

În practică, următoarele măsuri de protecție în conformitate cu DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410): 2007-06 sunt utilizate pentru generatoarele de energie mobile:

Protecție prin oprire automată conform secțiunii 411
Separarea de protecție cu unul sau mai mulți consumatori conform secțiunii 413.

Prin urmare, este vorba de două măsuri de protecție care trebuie luate în considerare complet separat, care diferă, de asemenea, semnificativ în ceea ce privește aplicarea lor practică.

Protecție de oprire automată

Conform DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410): 2007-06, oprirea automată este o măsură de protecție în care

Protecție de bază este asigurat de o izolare de bază a pieselor active;
Protecție împotriva erorilor este asigurat prin legare echipotențială de protecție prin șina principală de împământare și oprire automată în caz de defecțiune.

Oprirea automată în caz de defecțiune trebuie efectuată de un dispozitiv de protecție adecvat cu proprietăți de izolare (de ex. Întrerupător de linie și dispozitiv de curent rezidual RCD). Pentru împământarea de protecție necesară/legătura echipotențială de protecție necesară conform DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410): 2007-06 secțiunea 411.3, corpurile (echipamentului) trebuie conectate la un conductor de protecție - în condițiile date pentru fiecare sistem în funcție de tipul de legare la pământ . Corpurile care pot fi atinse în același timp trebuie conectate individual în grupuri sau împreună cu același sistem de împământare. În funcție de tipul conexiunii la pământ, se face distincția între

Sistem TN
Sistem TT
Sistem IT.

Următoarele măsuri sunt necesare pentru utilizarea practică cu generatoarele de energie mobile:

Alimentare la pământ - sisteme TN și TT

Punctul stelar al generatorului trebuie să fie conectat la sistemul de împământare. Acest lucru necesită, de obicei, intervenția în placa de borne a generatorului de energie.

Pentru a configura sistemul de împământare necesar, trebuie introdus un vârf de pământ, iar rezistența buclei sau împământării trebuie determinată de un electrician calificat.

Pentru sistemul TN și TT, este necesar un dispozitiv de curent rezidual (RCD) per priză - de asemenea, în ceea ce privește faptul că generatoarele de energie sunt utilizate în aer liber sau sunt destinate utilizării de către profesioniști. Aceasta înseamnă că trebuie respectate și DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410): 2007-06 Secțiunea 411.3.3 "Protecție suplimentară".

Funcționarea corectă a măsurii de protecție - protecție prin oprire - trebuie verificată de un electrician calificat.

Sursă de alimentare neîmpământată - sistem IT

În cazul în care generatorul funcționează ca o sursă de energie nepământată (sistem IT), trebuie instalat un dispozitiv de monitorizare a izolației (IMD) conform DIN EN 61557-8 (VDE 0413-8): 2015-12, care raportează prima defecțiune de izolație optic și/sau acustic.

Dacă apare un al doilea defect de izolație la un alt conductor, trebuie utilizat în mod corespunzător un întrerupător. De asemenea, aici este necesară dovada funcționării corespunzătoare de către un electrician calificat. În DIN 6280: 1986-10 o rezistență a buclei de max. 1,5 ohmi fixați.

În rezumat, atunci când se utilizează un generator de energie mobil ca sistem TN, TT sau IT, este necesar un sistem de împământare și un electrician calificat pentru a verifica dacă echipamentul de protecție și monitorizare necesar funcționează corect.

Desigur, acest lucru nu este practic și implică în cele din urmă costuri. Măsura de protecție „separare de protecție” este utilizată pentru a ocoli acest lucru. Dar există câteva lucruri de luat în considerare dacă urmează să fie folosit de un profan în ingineria electrică.

Măsură de protecție: separare de protecție

Separarea de protecție este o măsură de protecție independentă, conform DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410): 2007-06 secțiunea 413

protecția de bază este asigurată de izolarea de bază a pieselor active.
protecția împotriva defectelor se realizează prin simpla separare a circuitului de alte circuite și de pământ.

Efectul protector al separării de protecție rezultă din faptul că circuitul secundar este separat galvanic de rețeaua de alimentare și de pământ sau, în cazul unui generator de energie mobil, înfășurarea de ieșire este separată de pământ. Când atingeți un conductor activ, datorită rezistenței ridicate de izolație și redusă Capacitate de scurgere a sistemului (Ze foarte mare) din circuitul secundar spre pământ, practic niciun flux de curent prin oameni.

Cu toate acestea, nivelul capacității de scurgere a sistemului este influențat negativ de lungimea liniei și de numărul de consumatori sau de impedanța rezultată între conductorii activi și pământ (Z devine mai mic). Prin urmare, cerința generală este ca această măsură de protecție să fie limitată la furnizarea de echipamente electrice și să se ia în considerare și lungimea cablului. De asemenea, sunt necesare măsuri suplimentare pentru protecția împotriva erorilor:

Tensiunea circuitului cu separare de protecție nu trebuie să depășească 500 V.
Părțile active ale circuitului cu separare de protecție nu trebuie conectate în niciun punct la un alt circuit, la pământ sau la un conductor de protecție.
Corpurile circuitului electric cu separare de protecție nu trebuie conectate la conductorul de protecție, la corpurile altor circuite electrice sau la pământ.
Cablurile și firele flexibile trebuie să fie clar vizibile pe toată lungimea lor în punctele expuse la solicitări mecanice.

Cu condiția ca aceste cerințe să fie respectate în mod constant, separarea de protecție cu un consumator poate fi utilizată și de inginerii non-electrici. În practică, totuși, generatoarele de energie mobile sunt de obicei echipate cu mai multe prize. Cerințele din apendicele C.3 din DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410): 2007-06 se aplică, de asemenea,.

Anexa C.

C.3.3 Luați măsuri de precauție pentru a proteja circuitele separate de avarii și defecte de izolație.

C.3.4 Conectați corpurile unul cu celălalt prin intermediul unor conductoare de protecție izolate, fără împământare. Acești conductori nu trebuie să fie conectați la conductori de protecție sau alte corpuri din alte circuite sau la alte părți conductoare.

C.3.5 Toate prizele trebuie să aibă un contact de protecție care este conectat la sistemul de protecție echipotențială și care îndeplinește cerințele C.3.4.

C.3.6 Liniile de conectare flexibile trebuie să conțină un conductor de protecție care este utilizat ca conductor de protecție echipotențială și care îndeplinește, de asemenea, cerințele C.3.4.

C.3.7 Dacă apare o defecțiune de izolație în fiecare dintre cele două echipamente diferite și conductoare externe diferite, acesta trebuie oprit în timpul specificat în tabelul 41.1 DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410): 2007-06.

C.3.8 Se recomandă ca produsul tensiunii nominale a circuitului în volți și lungimea liniilor/cablurilor în metri să nu depășească 100.000 și ca lungimea totală să fie limitată la 500 m.

Cum pot fi puse în aplicare aceste cerințe în practică?

Cea mai mare problemă cu această măsură de protecție este construcția necesară, izolată a generatorului de energie, care este adesea dificil de implementat în practică, deoarece z. B. cadrul metalic al unui generator de curent sau carcasa metalică a unui echipament de protecție clasa I și astfel conductorul de protecție sau conductorul de legătură echipotențială pot fi conectate prin contact accidental cu solul posibil umed.

Considerațiile pentru acest lucru și măsurile de protecție necesare pentru generatoarele de energie mobile sunt descrise în noua ediție a DIN VDE 0100-551 (VDE 0100-551): 2017-02 și acolo în apendicele ZC.

Aplicarea măsurii de protecție în legătură cu dispozitivele independente de generare a energiei este descrisă în secțiunea ZC.3.2. Dacă este conectat un singur echipament, se aplică cerințele DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410): 2007-06 secțiunea 413.

La conectarea mai multor echipamente, se aplică cerințele secțiunii ZC.3.2.2. Această secțiune presupune că lungimea cablului este limitată la 500 m sau că produsul tensiunii în volți și lungimea totală în metri nu este mai mare de 100.000. Acest lucru se face în principal sub aspectul că, în cazul unui scurtcircuit între cei doi conductori activi, protecția la supracurent a generatorului de energie trebuie să reacționeze în consecință.

Separare de protecție cu dispozitiv de monitorizare a izolației (IMD) și oprire automată

Această măsură de protecție este implementată în așa fel încât un dispozitiv de monitorizare a izolației (IMD) conform DIN EN 61557-8 (VDE 0413-8): 2015-12 să fie instalat între conductorii activi și legarea la pământ sau echipotențială, care monitorizează permanent rezistența izolației. Dacă aceasta scade sub valoarea de 100 Ohm/V a tensiunii nominale, dispozitivul de monitorizare a izolației oprește circuitul de ieșire al generatorului sau al consumatorilor electrici într-o secundă.

Deoarece în acest caz sistemul se oprește la prima defecțiune de izolare, nu este necesar să se limiteze extinderea rețelei și să se oprească rapid (protecția împotriva scurtcircuitului/supracurentului trebuie să rămână în loc) în cazul unei a doua defecțiuni. În plus, utilizarea unui IMD are avantajul că o măsurare a izolației cu un dispozitiv de măsurare conform DIN EN 61557-2 (VDE 0413-2): 2008-02 nu mai este necesară pentru testele recurente. Demontarea consumatoare de timp a cutiei de comutare a unui generator nu mai este necesară.

Când selectați IMD, asigurați-vă că tehnologia de măsurare este potrivită pentru această aplicație. Cele mai simple dispozitive cu tensiune de măsurare DC suprapusă nu sunt de obicei capabile să detecteze defecțiuni de izolație cu componente DC sau capacități de scurgere mai mari ale sistemului.