Ustawa o Prawie Budowlanym nakłada na właścicieli lub zarządców nieruchomości obowiązek dokonywania raz na pięć lat kontroli instalacji elektrycznej. Maja ona na celu zapewnienie bezawaryjnego działania sprzętów oraz podniesienia standardów bezpieczeństwa. W ramach tych przeglądów wiele aspektów jest poddawanych rygorystycznym próbom kontrolnym, a jednym z kluczowych badań jest pomiar impedancji pętli zwarcia. To właśnie ten parametr jest szczególnie istotny w kontekście wspomnianego bezpieczeństwa.
W niniejszym artykule przedstawimy istotę tego badania, scharakteryzujemy przebieg oraz przedstawimy wzór na obliczanie impedancji pętli zwarcia. Wyjaśnimy, dlaczego pomiar tego parametru odgrywa istotną rolę w identyfikowaniu ewentualnych problemów z instalacją i stanowi punkt wyjścia do wprowadzenia działań naprawczych. Zapraszamy do lektury.
Impedancja pętli zwarcia – co to jest?
Impedancja pętli zwarcia jest parametrem charakteryzującym reakcyjne i rezystancyjne przeciwdziałanie przepływowi prądu w obwodzie w momencie wystąpienia zwarcia. Wyraża ona sumę rezystancji oraz reaktancji indukcyjnej i pojemnościowej obwodu, z których składa się pętla zwarcia. Impedancja ta, mierzona w omach, stanowi miarę oporu, jaki musi pokonać prąd podczas zwarcia, co w efekcie wpływa na ilość przepływającej energii i szybkość reakcji zabezpieczeń.
Mówiąc prościej, impedancja pętli zwarcia informuje o tym, jak trudno jest prądowi przepłynąć w momencie, gdy dochodzi do zwarcia, czyli połączenia elektrycznego między dwoma punktami o różnych napięciach. Dla instalacji korzystniejsze jest, jeśli impedancja zwarcia ma niższe wartości. Umożliwia to szybszy przepływ prądu w sytuacji, gdy dojdzie do zwarcia, co skutkuje szybszym działaniem mechanizmów ochronnych.
Obliczanie pętli zwarcia – metody i wzór
Dzięki odpowiednim obliczeniom jesteśmy w stanie oszacować, czy wartość impedancji pętli zwarcia jest zgodna z normami. To, czy obwód można uznać za dobrze chroniony, opisuje wzór: ZS ≤ U0 / IA.
Należy podstawić do niego następujące wartości:
- ZS – impedancja pętli zwarcia,
- IA – prąd wyłączający,
- U0 – napięcie znamionowe sieci względem ziemi.
Obliczanie impedancji pętli zwarcia nie wymaga więc szczególnie skomplikowanych operacji myślowych i rachunków. Warto jednak mieć na uwadze, że podany wzór ulega modyfikacjom, w zależności od rodzaju układu sieciowego. I tak:
- w układzie TN: ZS ≤ (U0 / IA)
- w układzie TT: ZS * IA ≤ U0
- w układzie IT: 2IAZS ≤ U
Impedancja pętli zwarcia – pomiar
Pomiaru impedancji pętli zwarcia wykonuje się zwykle metodą techniczną. Miernik jest łączony w odpowiedni sposób z elementami pętli zwarcia, a następnie generuje niewielkie napięcie testowe. Chodzi o to, by w sztucznych warunkach uruchomić mechanizm działania nadprądowego i pozwolić na odłączenie zasilania w czasie ściśle określonym normą.
W procesie pomiaru mierzone są kolejno dwa napięcia: przed i po wysłaniu impulsu zwarciowego. Dzięki temu różnica między mierzonymi napięciami jest wyraźnie zauważalna, co wpływa na dokładność pomiaru. Badanie to ma na celu sprawdzenie, czy w przypadku wystąpienia awarii instalacji dojdzie do samoczynnego odłączenia napięcia zasilającego. Do wykonania pomiarów powinien być wykorzystany miernik, który uwzględnia zależności wektorowe.
Dopuszczalna impedancja pętli zwarcia
Zgodnie z normą PN-EN 61557-3 przy prądach przekraczających granicę powyżej 32 A, dopuszczalny i jednocześnie maksymalny czas wyłączania powinien wynosić 5 s. Norma określa także, że błąd pomiaru dla impedancji pętli zwarcia nie powinien przekroczyć 30%, aby zapewnić ochronę instalacji. Najpopularniejszym bezpiecznikiem chroniącym obwód przed przeciążeniami jest gniazdo B16.
Kiedy należy dokonać pomiarów?
Wcześniej ustalone zostało, że obliczenie impedancji pętli zwarcia oraz zmierzenie jej wartości specjalnymi miernikami jest obowiązkowe co 5 lat i ustalone prawnie. Są jednak jeszcze inne okoliczności, które wymagają rutynowych kontroli instalacji elektrycznej. Poniżej przedstawiamy, kiedy jeszcze należy sprawdzić wartość impedancji pętli zwarcia:
- po zakończeniu montażu instalacji – pomiary powinny być przeprowadzone przed oddaniem budynku do użytkowania. Potwierdzą, że instalacja spełnia wymagania bezpieczeństwa.
- po zmianach w instalacji lub remoncie – w przypadku wprowadzenia istotnych zmian w instalacji, np. dodania nowych obwodów, pomiary impedancji pętli zwarcia są niezbędne, aby sprawdzić ich prawidłowe działanie i kompatybilność z resztą systemu.
- po awariach – zaleca się przeprowadzenie testów po awariach, aby zidentyfikować źródło problemu.
- w ramach profilaktyki – 5 lat to stosunkowo długi okres. Warto wykonywać przeglądów instalacji częściej, zwłaszcza jeśli korzysta się z dużej ilości sprzętów RTV/AGD lub fotowoltaiki. Regularne kontrolowanie stanu technicznego instalacji gwarantuje jej długą żywotność i możliwość identyfikowania problemów przed wystąpieniem awarii.
Podsumowując, badanie impedancji pętli zwarcia stanowi nie tylko fundament bezpieczeństwa, ale umożliwia szybkie reagowanie na wszelkie nieprawidłowości, które w niedalekiej przyszłości mogą spowodować zwarcie i przyczynić się do przepalenia przewodów lub sprzętu elektronicznego. Regularne przeglądy i monitorowanie tego parametru są konieczne dla utrzymania zgodności z wymogami określonymi w odgórnych normach. Więcej wartościowych porad z dziedziny elektryki znajdziesz na stronie mklaster.pl.
