Odborné prehliadky a odborné skúšky (OPaOS) elektrických spotrebičov podľa STN 33 1610 so zameraním na výpočtovú techniku Ing. Josef Škvařil METRA BLANSKO, a.s. Poříčí 24, 678 46 Blansko, ČR Pro kontroly a revize elektrických spotřebičů v průběhu celé doby jejich užívání platí STN 33 1610, pro kontroly a revize elektrického ručního nářadí, což jsou také spotřebiče, norma STN 33 1600. 1 Norma STN 33 1610 V současné době jsou způsoby zjišťování bezpečnosti spotřebičů podstatně propracovanější, než v dobách, kdy se měřil jen odpor ochranného vodiče a zjišťoval se izolační odpor. Norma STN 33 1610 pro kontroly a revize spotřebičů: je obsáhlejší, podrobnější a definuje více výrazů k prohlídce, ke kontrole a k revizi, rozděluje spotřebiče podle provedení a způsobu používání, klade vyšší nároky, protože vyžaduje více rozhodování o postupu měření při revizi, stanoví požadavky na měřicí techniku. Do skupiny elektrických spotřebičů podle normy patří: kuchyňské strojky, myčky nádobí, pračky, holicí strojky, vysavače, ohřívače vody, podušky, topidla, odsávače par, sporáky, trouby, ledničky, klimatizační zařízení, elektrická kancelářská zařízení, výpočetní technika, spotřební elektroniku, elektrické měřicí přístroje, prodlužovací šňůry a mnoho dalších. Rozdělení elektrických spotřebičů: Skupina A e poskytované formou pronájmu dalšímu uživateli Skupina B e používané ve venkovním prostoru (stavby, zemědělské práce) Skupina C e používané při řemeslné činnosti ve vnitřních prostorách Skupina D e používané ve veřejných prostorách (školy, kluby, hotely) Skupina E e používané při administrativní činnosti 55
Postup při kontrole a revizi elektrických spotřebičů dle STN 33 1610 1. Postup kontroly elektrického spotřebiče 2. Postup revize elektrického spotřebiče Prohlídka stavu spotřebiče Zkouška chodu Vyplnění dokladu o kontrole Prohlídka stavu spotřebiče Měření podle třídy ochrany Zkouška chodu Kontrola nebo oprava označení Zpracování dokladu o revizi 2 Měření při revizích spotřebičů 2.1 Měření odporu ochranného vodiče R PE Měření odporu ochranného vodiče R PE se provádí u nářadí a spotřebičů třídy ochrany I. Ochranný vodič zajistí včasné odpojení spotřebiče při porušení izolace, odvede unikající proudy do země a vyrovnává potenciály mezi zemí a neživými částmi. Měřením se prověří, zda má ochranný okruh odpor menší, než hodnota předepsaná normou: 0,3 Ω při délce přívodu do 5 m plus 0,1 Ω na každých dalších 7,5 m 2.2 Ověřování stavu izolace Elektrická měření při zjišťování kvality izolace lze tedy rozdělit na: měření izolačního odporu měření náhradního unikajícího proudu I D měření proudu ochranným vodičem I PE měření rozdílového proudu I měření dotykového proudu I F Uvedených pět měření se provádí zčásti na spotřebiči mimo provoz a zčásti za provozu. 2.2.1 Měření kvality izolace, kdy spotřebič není v provozu 2.2.1.1 Zjišťování kvality izolace měřením izolačního odporu R IS0 Vypínač spotřebiče je pokud možno v sepnutém stavu. Mezi živé a neživé části je připojeno napětí 500 V DC. Princip zapojení je na obr. 2. 56
třídy I R PE Ω 24 V/200 Obr. 1 Princip měření odporu ochranného vodiče Použitá tlačítka: START START Obr. 2 Příklad měření izolačního odporu spotřebiče bez vidlice přístrojem Naměřené hodnoty izolačního odporu spotřebiče musí být větší než 2 MΩ u spotřebičů třídy ochrany I držených v ruce 7 MΩ u spotřebičů třídy ochrany II držené v ruce (u svítidel postačí 4 MΩ) 1 MΩ u ostatních spotřebičů třídy ochrany I 2 MΩ u ostatních spotřebičů třídy ochrany II 57
2.2.1.2 Měření náhradního unikajícího proudu I D Při nezměněném zapojení jako při měření izolačního odporu je mezi živé a neživé části připojeno střídavé napětí do 35 V AC a je měřen náhradní unikající proud I D (údaj na displeji je v tomto případě přepočten na proud jako při napětí 230 V). C1 C2 C1 C2 třídy I zobrazí hodnotu proudu, který by tekl při 230 V třídy II zobrazí hodnotu proudu, který by tekl při 230 V 24V AC 2 kω ~ PU 194 ~ 24V AC K1 2 kω Obr. 3 Princip měření náhradního unikajícího proudu spotřebiče napětím do 35V AC Metodu měření náhradních unikajících proudů střídavým napětím lze použít jen když předtím byla naměřena vyhovující hodnota izolačního odporu. 2.2.2 Měření kvality izolace na spotřebiči v provozu Při těchto měřeních je spotřebič v činnosti a je napájen síťovým napětím ze zásuvky revizního přístroje. Přístrojem lze v takovém případě provést: - měření proudu ochranným vodičem I PE - měření rozdílového proudu I - měření dotykového proudu I F Všechna tato měření za normálního provozu spotřebiče jsou naprosto bezpečná. Kvalita izolace je vyjádřena velmi malými naměřenými unikajícími střídavými proudy mezi živými a neživými částmi. 2.2.2.1 Posouzení kvality izolace měřením proudu ochranným vodičem I PE I při dostatečné izolaci spotřebiče bude vždy po uvedení spotřebiče do činnosti protékat ochranným vodičem určitý proud přímo úměrný fázovému napětí a nepřímo úměrný vnitřní impedanci spotřebiče. Podle normy musí být proud ochranným vodičem menší než 3,5. Při přerušení tohoto vodiče by tento naměřený proud protékal tělem obsluhy, která se dotkla neživých částí spotřebiče. U zařízení informační techniky držených v ruce musí být proud I PE menší než 0,75. 58
třídy I Izolační podložka Izolační podložka umožňuje měřit i tu část unikajících proudů, která by mohla procházet do země přímo z povrchu spotřebiče mimo ochranný PU 194 Obr. 4 Princip měření proudu I PE ochranným vodičem spotřebiče 2.2.2.2 Posouzení kvality izolace měřením rozdílového proudu I Rozdílový proud je součet všech proudů živými vodiči přívodu spotřebiče. U jednofázového spotřebiče je to rozdíl proudu přitékajícího do spotřebiče fázovým vodičem a proudu odtékajícího ze spotřebiče středním vodičem.metoda nepřímého měření rozdílového proudu (metoda delta) využívá podobný princip jako proudové chrániče. Zjišťuje se rozdíl proudů, které do spotřebiče vstupují a které za spotřebiče vycházejí viz obr. 5. Pokud je rozdíl nenulový, vzniká magnetický tok v jádře proudového transformátoru, v jehož sekundárním vinutí přístroj přímo měří naindukovaný proud. třídy I třídy II Rozdílový transformátor 2kΩ K1 Rozdílový transformátor 2kΩ K1 Obr. 5 Princip měření rozdílového proudu I Ν 59
2.2.2.3 Posouzení kvality izolace měřením měření dotykového proudu I F Dotykový proud je unikající proud, který z elektrických spotřebičů třídy ochrany II a z těch vodivých částí spotřebičů třídy ochrany I přístupných dotyku, jež nejsou spojeny konstrukčně s ochranným vodičem (např. ozdobné části), při používání spotřebiče protéká přes osobu obsluhující spotřebič do země. Vlivem vždy přítomné nepatrné vodivosti isolačních materiálů prochází obsluhou, která se dotýká zapnutého spotřebiče třídy ochrany II určitý malý elektrický proud. Ten proniká z živých částí přes konstrukční a izolační materiály na povrch spotřebiče. třídy I třídy II 2 kω I F 2 kω I F Obr. 6 Princip měření dotykového proudu I F Při měření se zjišťuje proud procházející z povrchu elektrického spotřebiče propojovacím měřicím vodičem přes odpor 2 kω (simuluje přibližnou impedanci lidského těla) do země. Hodnota IF musí být menší než 0,5 (práh citlivosti lidského těla). Použitá tlačítka: I F START Obr. 7 Měření dotykového proudu přístrojem PU 194 60
3 Rozhodování a volba měřicí metody při revizi spotřebičů 3.1 Měření spotřebičů třídy ochrany I: Rozhoduje revizní technik: a) Měření je proveditelné b) Měření je neproveditelné Měření odporu ochranného vodiče R PE Měření odporu ochranného vodiče R PE Měření isolačního odporu Měření proudu ochranným vodičem I PE nepovinné Měření proudu I PE ochranným vodičem Měření náhradního unikajícího proudu I D 3.2 Měření spotřebičů třídy ochrany II ( a vodivých částí nespojených s ochranným vodičem u spotřebičů třídy ochrany I): Rozhoduje revizní technik: a) Měření je proveditelné Měření isolačního odporu nepovinné b) Měření je neproveditelné provádí se pouze Měření dotykového proudu I F Měření dotykového proudu I F Měření náhradního unikajícího proudu I D 3.3 Měření spotřebičů třídy ochrany III: Měření spotřebičů třídy ochrany III provádí se pouze Měření izolačního odporu (Pokud nelze měřit, měří se dotykový proud I F ) 61
4 Revize výpočetní techniky 4.1 Vnější bezpečnostní podmínky kanceláře Při revizi kancelářské techniky je vedle vlastního měření spotřebičů stejně důležitá prohlídka a kontrola instalace a zařízení, ze kterých jsou tyto spotřebiče napájeny. Předpoklady bezpečného provozu výpočetní techniky: a) instalace napájecí sítě kanceláře je připojena na řádně revidovanou síť; b) impedance ochranné smyčky sítě má požadovanou nízkou hodnotu (síť TN); c) zásuvky instalace a prodlužovacích šňůr jsou správně zapojeny (na zemnicím kolíku není napětí); d) kryty zásuvek a plastová tělesa vidlic nejsou mechanicky poškozena; e) izolace přívodů ke spotřebičům není degradována teplem nebo světlem a není mechanicky poškozena; f) kabely prodlužovacích šňůr nemají poškozenou izolaci např. rozježděnou židlemi; g) prodlužovací šňůry jsou řádně revidovány a měřeny jako spotřebiče třídy ochrany II v rámci revize kancelářské techniky; h) kryty zařízení jsou řádně přišroubované a mají průchodné větrací otvory kolem zařízení je dostatek místa pro jeho řádné větrání a chlazení. Součástí revize výpočetní a kancelářské techniky by tedy měla být kontrola a prohlídka instalace kanceláře z hlediska bezpečnosti osob a nebezpečí požáru. 4.2 Charakteristika výpočetní techniky Zařízení výpočetní techniky jsou vyráběna podle platných mezinárodních norem a při správném zacházení budou pravděpodobně bezpečná po celou dobu své životnosti. Zdrojem ohrožení bezpečnosti mohou být nejspíše jejich poškozené síťové kabely. Zařízení výpočetní techniky lze charakterizovat takto: a) tyto spotřebiče jsou většinou třídy ochrany I (mají ochranný vodič) b) skříně osobních počítačů mají obvykle zásuvky pro připojení monitoru kabelem s ochranným vodičem (spotřebič třídy ochrany I) c) síťové vnitřní napájecí části počítačů jsou provedeny jako samostatné jednotky třídy ochrany I. Při odstranění krytů PC jsou přístupné jen části, napájené bezpečným malým napětím, takže např. připojení další jednotky (vyplování CD) nebo výměna desky paměti nemají vliv na bezpečnost zařízení. d) přenosné počítače (notebooky) jsou třídy ochrany III (jsou napájeny z baterie nebo ze síťového měniče) e) počítače a tiskárny mohou být připojeny na lokální datovou síť datovými stíněnými kabely, jejichž stínění je z funkčních důvodů mnohonásobně spojeno se zemí f) konstrukční řešení jednotek výpočetní a kancelářské techniky zamezuje použitím plastových krytů přístupu k neživým kovovým částem spotřebiče. Taková řešení zvyšují bezpečnost zařízení. 62
g) monitory jsou sice napájeny ze skříní počítače třívodičovým kabelem, nemají však žádné vodivé neživé části přístupné dotyku obsluhy (vše je pod plastovými kryty). Proto je možné je považovat za spotřebiče třídy ochrany II (i když to na nich není uvedeno). Podle vývojového diagramu - větve, kdy nelze měřit izolační odpor - se měření odporu ochranného vodiče neprovádí a zbývá jen měření dotykového proudu I F (v tomto článku bod 3.2.b)). Neživou částí se rozumí ta vodivá část elektrického zařízení, které se může obsluha dotknout, která není normálně živá, ale může se stát živou (být pod napětím) při porušení izolace. Podobně jsou provedeny např. tiskárny, klávesnice a další kancelářská technika. h) u monitorů a dalších obdobně řešených zařízení není třeba rozebírat jejich kryty kvůli přístupu k neživým částem (porušovat plomby při platné záruce výrobce). Jejich bezpečnost je zajištěna oddělením živých a neživých částí dvojitou nebo zesílenou izolací 4.3 Kontrola při revizi výpočetní techniky Kontroly a prohlídky spotřebičů v kancelářích by měly být prováděny zejména po přemístěn zařízení, jinak nejpozději po jednom roce. V případě kancelářské a výpočetní techniky je kontrola a prohlídka považována za stejně důležitou jako vlastní elektrická měření při revizi. V rámci kontroly je třeba prohlédnou a ověřit zda: a) spotřebiče mají řádně přišroubované všechny kryty; b) nejsou fyzická poškozeny vnějších částí spotřebičů; c) není patrné nápadné místní přehřívání spotřebiče; d) stav spínačů, izolace přívodů, koncovek, vidlic, připojení vodičů je v pořádku a jsou použity pojistky podle doporučení výrobce; e) mají spotřebiče třídy ochrany II a III pohyblivý přívod neoddělitelně spojen s vidlicí (zalisováním); f) jsou nápisy pro zajištění bezpečnosti na svém místě, čitelné a nepoškozené? 4.4 Měření při revizi výpočetní techniky Osobní počítače patří jako elektrické spotřebiče do skupiny článku 6.2. bod 3 normy STN 331610, u kterých nelze měřit izolační odpor. Postup měření při revizi je pak zřejmý z bodů 3.1.b), 3.2.b) nebo 3.3. tohoto příspěvku. Příklad postup měření při revizi osobního počítače: a) uložit data a počítač odpojit od sítě nebo jiných zdrojů napájení (UPS); b) odpojit vnější připojení na datovou síť nebo telefonní linku; c) ponechat spojení počítače s monitorem během měření; d) počítač připojit do zásuvky revizního přístroje; e) v žádném případě neměřit izolační odpor (!); f) změřit odpor ochranného vodiče R PE a zjistit jeho kontinuitu (dotykem měřicího vodiče na neživé kovové části zadní strany počítače) a dostatečně nízkou hodnotu; g) počítač zapnout a změřit proud ochranným vodičem I PE. Hodnota naměřeného proudu napoví, zda není porušená izolace mezi živými a neživými částmi (pokud je proud příliš velký) nebo zda není ochranný vodič přerušen (pokud v porovnání s ostatními počítači není naměřen žádný proud); 63
h) jako doplňkové lze volit měření unikajícího proudu rozdílovou metodou I a dotykový proud I F ; i) u monitoru (spotřebič třídy ochrany II) neměřit odpor ochranného vodiče, protože tento zde nemá ochranou funkci (slouží k odvádění vf proudů - zajištění EMC), ale změřit podle 3.2. b) dotykový proud I F ; j) u přenosných notebooků (spotřebiče třídy ochrany III) uměřit dotykový proud I F; k) změřit izolační odpor zdroje malého napětí pro notebook mezi zkratovaným primárním vstupem a zkratovaným výstupem; l) změřit také izolační odpor jeho přívodní šňůry (jako spotřebič třídy II). Poznámka: Prodlužovací přívody se posuzují jako spotřebič třídy ochrany II a měří se u nich izolační odpor mezi ochranným a krajním vodičem (minimální hodnota je 2 MΩ jako u ostatních spotřebičů třídy ochrany II) 5 Přístroje pro měření při revizi výpočetní techniky. Měření při revizích je třeba provádět přístroji, které funkčně vyhovují normě STN 33 1610 příloze E a z hlediska bezpečnosti odpovídají požadavkům normy STN EN 61010-1. Firma METRA BLANSKO, a.s. vyrábí revizní multimetr určený pro měření při revizi elektrického nářadí a spotřebičů. Přístroj má zakomponována všechna normou STN 33 1610 stanovená měření. Jeho komfortní obsluha pomocí fóliové klávesnice snižuje riziko omylů a velmi urychluje měření. Po připojení revidovaného zařízení do měřicí zásuvky přístroje je časová náročnost jednotlivých měření velmi malá, takže provést navíc např. měření rozdílového proudu I Ν Obr. 8 Revizní multimetr má zakomponována všechna měření dle STN 33 1600 a STN 33 1610 nepředstavuje časovou ztrátu revizního technika. Revizní multimetr PU 194 má vnitřní paměť o kapacitě 1000 paměťových míst, do které je možno ukládat identifikační čísla spotřebičů a naměřené hodnoty. Mezi jednotlivými identifikačními čísly spotřebičů je uložen blok naměřených hodnot daného spotřebiče a je možné ho jako blok přenést do počítače k dalšímu zpracování pro potřeby revizní zprávy. METRA BLANSKO a.s. dodává na zvláštní objednávku k testeru volitelné příslušenství řady PD: PD 194.1 testovací modul (simuluje vybrané hodnoty proudů I F, I D a odporu ) PD 194.2 testovací modul (simuluje vybrané hodnoty ochranného vodiče R PE ) PD 194.3 sonda otáčkoměru PD 194.4 snímač teploty (Pt 100) PD 194.5 snímač čárového kódu z identifikačních štítků. Dále programové vybavení ReviSoft pro spolupráci testeru PU 194 s PC. Další informace jsou dostupné v bloku návodů k přístrojům na www.metra.cz 64