David Galinec Periodični pregledi naprav za začasno ozemljevanje Diplomsko delo Maribor, maj 2012

David Galinec Periodični pregledi naprav za začasno ozemljevanje Diplomsko delo Maribor, maj 2012

I Diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa Periodični pregledi naprav za začasno ozemljevanje Študent: Študijski program: Smer: Mentor: Somentor: David Galinec Visokošolski strokovni, Elektrotehnika Močnostna elektrotehnika Red. prof. dr. Jože Pihler Red. prof. dr. Jože Voršič Maribor, maj 2012

II

III ZAHVALA Zahvaljujem se mentorju prof. dr. Jožetu Pihlerju za pomoč in vodenje pri opravljanju diplomskega dela. Prav tako se zahvaljujem vsem zaposlenim v laboratoriju ICEM-TC za pomoč pri izvedbi praktičnega dela diplomske naloge. Posebna zahvala velja staršem, ki so mi omogočili študij.

IV Periodični pregledi naprav za začasno ozemljevanje Ključne besede: elektroenergetski sistem, električne naprave, periodični pregled, preskušanje, ozemljevanje UDK: 621.313/.314(043.2) Povzetek V diplomski nalogi so predstavljene naprave, ki jih uporabljamo za začasno ozemljevanje. S pomočjo standardov na tem področju so bili načrtovani in izvedeni periodični pregledi. Sestavljena je bila ustrezna merilna proga, na kateri je mogoča izvedba preskusov. Opisani so tudi tipski in kosovni preskusi. Po izvedenih preskusih je bilo sestavljeno poročilo, ki vsebuje potrdilo in zapisnik o pregledu za vsak preskušanec.

V Periodical inspection of equipment for temporary earthing Key words: power system, electrical devices, periodic inspection, testing, earthing UDK: 621.313/.314(043.2) Abstract In this diploma work are presented the devices which are used for temporary earthing. By using standards in this area, periodic inspections have been designed and executed. Relevant measuring line was composed, on which the test were possible to be implemented. It also describes the type and sample tests. After completing inspections was composed a report, which includes a certificate and record of inspection for each specimen.

VI VSEBINA 1 UVOD... 1 2 UPORABA IN PREDSTAVITEV PRENOSNIH NAPRAV ZA ZAČASNO OZEMLJEVANJE... 3 2.1 PRAVILNA NAMESTITEV NAPRAV... 4 2.2 MESTA IZVAJANJA ZAČASNEGA OZEMLJEVANJA IN KRATKOSTIČENJA... 5 2.3 PREDSTAVITEV NAPRAV... 8 2.3.1 VEČFAZNA NAPRAVA ZA ZAČASNO OZEMLJEVANJE IN KRATKOSTIČENJE.. 8 2.3.2 ENOFAZNA OZEMLJITVENA NAPRAVA... 9 2.3.3 OZEMLJITVENA (ALI KRATKOSTIČNA) NAPRAVA... 9 3 ZAKONODAJA... 11 3.1 ZAKON O VARNOSTI IN ZDRAVJU PRI DELU... 11 3.2 PRAVILNIK O PREISKAVAH DELOVNEGA OKOLJA, PREGLEDIH IN PREIZKUSIH SREDSTEV ZA DELO... 11 3.3 PRAVILNIK O VARNOSTI IN ZDRAVJU PRI UPORABI DELOVNE OPREME... 12 4 STANDARDIZACIJA... 13 4.1 PRESKUSI PO STANDARDU SIST EN 61230:2009... 14 4.1.1 VIZUALNI PREGLED... 14 4.1.2 PRESKUS PRAVILNEGA IZBORA VODNIKOV... 15 4.1.3 PRESKUS UTRUJANJA IN PRODORA VLAGE... 15 4.1.4 NATEZNI PRESKUS... 16 4.1.5 PRESKUS SPONK... 17 4.1.6 KRATKOSTIČNI TOKOVNI PRESKUS... 17 4.1.7 PRESKUS OBSTOJNOSTI OZNAK... 20 4.2 PRESKUSI PO STANDARDU ASTM F 2249-03... 21 4.2.1 MERITEV UPORNOSTI NAPRAVE... 21 5 NAČRTOVANJE PERIODIČNEGA PREGLEDA... 23 6 PRESKUŠEVALNA MERILNA PROGA V ICEM-TC... 24 6.1 OPIS MERILNE PROGE MP2... 24 6.2 DEJANSKO IZVEDENA MERILNA PROGA MP2 ZA PERIODIČNE PREGLEDE... 30 7 IZVEDBA PERIODIČNEGA PREGLEDA NAPRAV ZA ZAČASNO OZEMLJEVANJE... 32 7.1 POTEK PERIODIČNEGA PREGLEDA... 32 7.2 PREGLED IN PRESKUS TREH PRESKUŠANCEV... 34 7.2.1 PRVI PRESKUŠANEC....34 7.2.2 DRUGI PRESKUŠANEC... 38 7.2.3 TRETJI PRESKUŠANEC... 39

VII 8 SKLEP... 41 9 VIRI, LITERATURA... 43 10 PRILOGE... 44 SEZNAM SLIK Slika 2.1: Postavljanje prenosne naprave za začasno ozemljevanje in kratkostičenje...3 Slika 2.2: Ozemljitev in kratkostična povezava na VN postroju in VN vodu...4 Slika 2.3: Ozemljevanje in kratkostičenje na mestu ločevanja in mestu dela...5 Slika 2.4: Ozemljevanje in kratkostičenje pri delu na progovnem stikalu...6 Slika 2.5: Ozemljevanje in kratkostičenje na vseh galvansko ločenih odsekih, ki lahko pridejo pod napetost...6 Slika 2.6: Ozemljevanje in kratkostičenje pri delu na transformatorju...7 Slika 2.7: Ozemljevanje in kratkostičenje pri delu na več stebrih...7 Slika 2.8: Večfazna oprema za začasno ozemljevanje in kratkostičenje...8 Slika 2.9: Enofazna oprema za začasno ozemljevanje...9 Slika 2.10: Ozemljitvena naprava ( lahko se uporabi tudi kot kratkostična naprava)...10 Slika 2.11: Povezava večih ozemljitvenih oziroma kratkostičnih naprav...10 Slika 4.1: Priprava za preskus utrujanja vodnikov...15 Slika 4.2: Način preskusne postavitve naprav za testiranje kratkostičnega dela...18 Slika 4.3: Način preskusne postavitve večfazne naprave za testiranje ozemljitvenega dela...18 Slika 4.4: Oblika preskusnega toka...19 Slika 4.5: Prikaz določitve maksimalne dovoljene upornosti naprave...22 Slika 6.1: Nizkonapetostna stikalna celica...25 Slika 6.2: Regulacijski transformator RT2...25 Slika 6.3: Sekundarni ločilnik Q SEK2...26 Slika 6.4: Transformator za segrevanje TRS...26 Slika 6.5: Tripolni polnovalni usmernik AC/DC 2...27 Slika 6.6: Trifazni avtotransformator...27 Slika 6.7: Del proge MP2 prirejene za meritev upornosti...31 Slika 7.1: Nalepka s številko zapisnika, datumom preskusa, datumom naslednjega preskusa in številko elementa...33 Slika 7.2: Nalepka leta naslednjega pregleda...33

VIII Slika 7.3: Nalepka neprimernosti za uporabo...33 Slika 7.4: Prvi preskušanec - večfazna naprava za začasno ozemljevanje in kratkostičenje...34 Slika 7.5: Vizualni pregled v delu povezovalne sponke...35 Slika 7.6: Meritev dolžine in upornosti...35 Slika 7.7: Drugi preskušanec - ozemljitvene oziroma kratkostične naprave...37 Slika 7.8: Komplet treh enakih naprav (vidna mehanska deformacija)...37 Slika 7.9:Tretji preskušanec - večfazna oprema za začasno ozemljevanje in kratkostičenje...39 Slika 7.10: Poškodovane žile ozemljitvenega vodnika tretjega preskušanca...39 SEZNAM TABEL Tabela 4.1: Tabela največjega dovoljenega kratkostičnega toka v odvistnosti od časa, ter ustreznost preseka bakrenega vodnika...14 Tabela 4.2: Tabela za izračun natezne sile...16 Tabela 4.3: Tabela upornosti bakrenih vodnikov...22 Tabela 7.1: Meritev upornosti prvega preskušanca...36 Tabela 7.2: Tabela iz zapisnika prvega preskušanca...36 Tabela 7.3: Meritev upornosti drugega preskušanca...38 Tabela 7.4: Tabela iz zapisnika drugega preskušanca...38 Tabela 7.5: Meritev upornosti tretjega preskušanca...40 Tabela 7.6: Tabela iz zapisnika tretjega preskušanca...40

IX UPORABLJENI SIMBOLI A - presek vodnika I - tok I r - največji dovoljeni kratkostični tok It - preskusni kratkostični tok I tm - kratkostični temenski tok v času prehodnega pojava L- dolžina vodnika n - temenski faktor U - napetost R- upornost R m - maksimalna dovoljena upornost R 1m - upornost vodnika na enem metru t r - dovoljeni čas trajanja kratkega stika t t - čas trajanja preskusa Y- upornost sponke

X UPORABLJENE KRATICE ICEM-TC - infrastrukturni center za energetske meritve tehnološki center SIST - Slovenski inštitut za standardizacijo EN - evropski standard IEC - International Electro tehnical Commission ASTM - American Society for Testing and Materials AC - alternating current (izmenični tok) DC - direct current (enosmerni tok) VN - visoka napetost NN - nizka napetost SCADA - Supervisory Control And Data Acquisition MP1 - merilna proga 1 MP2 - merilna proga 2 MP3 - merilna proga 3 HEMO - hidroelektrarna Mariborski otok RT2 - regulacijski transformator Q SEK2 - sekundarni ločilnik Q 0 - nizkonapetostni odklopnik TRS - transformator za segrevanje AC/DC 2 - tripolni polnovalni usmernik AT - avtotransformator

David GALINEC, Diplomska naloga Stran 1 1 UVOD Elektroenergetski sistem so električne naprave in oprema, namenjene za proizvodnjo, prenos, pretvarjanje, razdelitev in porabo električne energije. Sistem je skoraj popolnoma avtomatiziran. Za zmanjšanje verjetnosti napak in okvar se uporabljajo razne zaščite. Kljub temu pa se napakam, ki povzročajo izpad in prekinitev delovanja ne moremo izogniti. Ko pride do napake, jo želimo čimprej odpraviti. V večini primerov lahko napako odpravi le človek. Dela na električnih vodih lahko izvajamo v breznapetostnem stanju, v bližini delov ki so pod napetostjo ali pod napetostjo. V breznapetostnem stanju na vodu ni napetosti. Potrebno je upoštevanje»petih varnostnih pravil«( izklopi in vidno loči, prepreči ponovni vklop, ugotovi breznapetostno stanje, ozemlji in kratko skleni, ogradi dele pod napetostjo). Da zagotovimo varno delo na elektroenergetskih napravah, morajo biti vsi izvajalci del strokovno usposobljeni, seznanjeni z nevarnostmi pri delu in tehničnimi predpisi. Zato morajo redno opravljati strokovne izpite iz varstva pri delu. Prav tako se morajo pri delu uporabljati brezhibno delujoča orodja. Brezhibnost teh orodij je preverjena ob izdelavi in pri kasnejših periodični pregledih. Namen diplomske naloge je načrtovanje in izvedba periodičnih pregledov prenosnih naprav za začasno ozemljevanje, ki so nujno potrebne za zagotavljanje varnosti pri odpravljanju napak in vzdrževalnih delih na elektroenergetskem omrežju. Najprej smo naprave in njihovo delovanje preučili. Nato smo se seznanili z zakonodajo in standardizacijo na tem področju. Po preučitvi standardov smo izdelali način preskušanja in pripravili ustrezne dokumente. Po tem načrtovanju smo izdelali predlog preskusne proge, s katero je mogoča izvedba preskusov. Po izvedenih preskusih smo sestavili poročilo o opravljenih periodičnih pregledih. V drugem poglavju so prikazane prenosne naprave za začasno ozemljevanje in njhova uporaba. V tretjem pogavju je predstavljena zakonodaja iz področja periodičnih pregledov orodij in naprav za delo v življensko nevarnih razmerah.

David GALINEC, Diplomska naloga Stran 2 V četrtem poglavju so prikazani tipski in kosovni preskusi naprav po standardu SIST EN 61230:2009. Ker je večina teh testov destruktivne narave in niso primerni za periodične preglede, smo dodatno uporabili in preučili ameriški standard ASTM F 2249-03, ki opisuje periodične preglede na prenosnih napravah za začasno ozemljevanje. Za periodične preglede smo izbrali nedestruktivne preskuse iz obeh standardov, saj tako nismo uničili preskušanih naprav. V petem poglavju je prikazano načrtovanje periodičnega pregleda. Šesto poglavje prikazuje merilno progo za preskus meritve upornosti naprav in podaja podatke o merilni opremi. V sedmem poglavju so prikazani praktično izvedeni periodični pregledi treh prenosnih naprav za začasno ozemljevanje. Kot končni izdelek je sestavljeno poročilo o opravljenem pregledu, ki je dodano v prilogi.

David GALINEC, Diplomska naloga Stran 3 2 UPORABA IN PREDSTAVITEV PRENOSNIH NAPRAV ZA ZAČASNO OZEMLJEVANJE Prenosne naprave za začasno ozemljevanje in kratkostično povezavo so eno izmed sredstev za varnost delavcev pri delu pred udarom električnega toka. Uporabljajo se skupaj z izolacijskimi palicami, ki so namenjene varnemu postavljanju in snemanju. Za ozemljitev in kratkostičenje lahko v nekaterih primerih uporabimo tudi ozemljitvene ločilnike. Naprave se uporabljajo pri breznapetostnem stanju voda. Ob izrednih pogojih je dovoljena samo izvedba kratkostičnih povezav brez ozemljitve. Postavitev prenosne naprave za začasno ozemljevanje in kratkostičneje je prikazana na sliki 2.1. Slika 2.1: Postavljanje prenosne naprave za začasno ozemljevanje in kratkostičenje

David GALINEC, Diplomska naloga Stran 4 2.1 Pravilna namestitev naprav Prenosne naprave za ozemljitev in kratkostično povezavo se nameščajo tako, da se najprej z enim krakom s sponko spojijo na ozemljitev in se nato s pomočjo izolirnih palic spojijo sponke drugih krakov ozemljitvenih vrvi na vodnike, oziroma na elemente naprav, ki se ozemljijo ali kratkostično povežejo (slika 2.2). Vrstni red snemanja je obraten. Ozemljitev in kratkostična povezava se postavljata na delovnem mestu in to na vseh vodnikih, ki so v normalnem obratovanju pod napetostjo (na nizki napetosti tudi nevtralni vodnik). V primeru, da na delovišču ni na razpolago fiksnega ozemljila, se uporabi kovinska sonda, ki se zabije v tla. Ozemljitev in kratkostičenje morata biti vidna. Slika 2.2: Ozemljitev in kratkostična povezava na VN postroju in VN vodu

David GALINEC, Diplomska naloga Stran 5 2.2 Mesta izvajanja začasnega ozemljevanja in kratkostičenja Ozemljevanje in kratkostičenje se izvaja na: - mestu dela (slika 2.3), - vseh mestih ločevanja od delov pod napetostjo (slika 2.4), - vsakem galvansko ločenem odseku, ki lahko pride pod napetost ali se lahko na njem inducira napetost (slika 2.5), - na nadzemnih vodih nad 1 kv se mora poleg ozemljitve in kratkostične povezave na mestu dela izvesti še ozemljitev in kratkostična povezava na vseh mestih ločevanja od delov, ki ostajajo pod napetostjo. Pri delu na električnem vodu je potrebno napajanje izklopiti in vidno ločiti z ločilniki. Zaradi varnosti delavcev ob morebitnem neželjenem vklopu na mestu ločevanja voda sklenemo ozemljitveno povezavo s pomočjo ozemljitvenih ločilnikov. Na mestu dela izvedemo ozemljitveno in kratkostično povezavo s pomočjo prenosne naprave za začasno ozemljevanje in kratkostičenje (slika 2.3). Slika 2.3: Ozemljevanje in kratkostičenje na mestu ločevanja in mestu dela

David GALINEC, Diplomska naloga Stran 6 V primeru dela na progovnem stikalu je potrebna namestitev prenosnih naprav za začasno ozemljevanje in kratkostičenje na obeh straneh progovnega stikala (slika 2.4). Slika 2.4: Ozemljevanje in kratkostičenje pri delu na progovnem stikalu Tudi v primeru galvanske ločitve voda je potrebna izvedba začasne ozemljitve in kratostičenja. Povezava se izvede na vseh galvansko ločenih odsekih (slika 2.5). Slika 2.5: Ozemljevanje in kratkostičenje na vseh galvansko ločenih odsekih, ki lahko pridejo pod napetost

David GALINEC, Diplomska naloga Stran 7 V primeru dela na transformatorju (slika 2.6) se ozemljitvena in kratkostična povezava izvedeta pred primarnim in sekundarnim odklopnikom transformatorja. Slika 2.6: Ozemljevanje in kratkostičenje pri delu na transformatorju V primeru dela na večih stebrih se vod začasno ozemlji in kratkostično poveže na obeh koncih. Vmesna razdalja ne sme presegati 2 km (slika 2.7). Slika 2.7: Ozemljevanje in kratkostičenje pri delu na več stebrih

David GALINEC, Diplomska naloga Stran 8 2.3 Predstavitev naprav Obstaja več različnih tipov prenosnih naprav za začasno ozemljevanje. Najbolj se uporabljajo večfazne naprave za začasno ozemljevanje in kratkostičenje, enofazne ozemljitvene naprave in ozemljitvene oziroma kratkostične naprave. 2.3.1 Večfazna naprava za začasno ozemljevanje in kratkostičenje Uporablja se za ozemljevanje in kratkostičenje večih faz. Vsebuje več kratkostičnih vodnikov, katere preko pritrditvenih sponk namestimo na vodnike voda ali elemente naprave elektro energetskega sistema. Kratkostične vodnike povezuje povezovalna sponka, na katero je povezani ozemljitveni vodnik, preko katerega steče tok do ozemljitvenega sistema. Za pritrditev ozemljitvenega vodnika na ozemljitveni sistem se uporablja zemeljska sponka. Sponke naprave nameščamo z izolacijsko palico, ki ima na vrhu montažni priključek namenjen pritrjevanju ozemljitvenih naprav. Palica mora imeti označeno točko, do katere se lahko z njo rokuje. Palica in njeni izolacijski element morata biti dovolj dolga in primerna za zahtevano napetostno območje. Slika 2.8 prikazuje posamezne dele večfazne opreme za začasno ozemljevanje in kratksotičenje. Slika 2.8: Večfazna oprema za začasno ozemljevanje in kratkostičenje

David GALINEC, Diplomska naloga Stran 9 2.3.2 Enofazna ozemljitvena naprava Uporablja se za ozemljevanje ene faze in ni namenjena izvajanju kratkostičnih povezav. Izolacijska palica je v tem primeru neločljivi del same naprave. Na vrhu ima sponko za pritrditev. V zgornjem delu palice, nad izolacijskim elementom, je pritrjeni ozemljitveni vodnik, ki vodi do ozemljitvenega sistema. Tako tok steče čez pritrditveno sponko po delu izolacijske palice in nato čez ozemljitveni vodnik do ozemljitvenega sistema. Sestavni deli enofazne ozemljitvene naprave so prikazani na sliki 2.9. Slika 2.9: Enofazna oprema za začasno ozemljevanje 2.3.3 Ozemljitvena (ali kratkostična) naprava Naprava se uporablja za ozemljevanje ene faze ali kratkostičenje dveh faz. V večini primerov so v kompletu vsaj tri takšne naprave, ki jih lahko primerno povežemo in dobimo večfazno napravo za začasno ozemljevanje in kratkostičenje. Povezavo izvedemo tako, da z dvema napravama povežemo tri vodnike voda, s tretjo napravo pa opravimo ozemljitveno povezavo (slika 2.11). Vsaka naprava je sestavljena iz dveh sponk in ozemljitvenega vodnika (slika 2.10).

David GALINEC, Diplomska naloga Stran 10 Slika 2.10: Ozemljitvena naprava ( lahko se uporabi tudi kot kratkostična naprava) Slika 2.11: Povezava večih ozemljitvenih oziroma kratkostičnih naprav

David GALINEC, Diplomska naloga Stran 11 3 ZAKONODAJA Potreba opravljanja periodičnih pregledov na delovni opremi, ki se uporablja v življenjsko nevarnih razmerah, je zapisana v zakonih in pravilnikih Republike Slovenije. 3.1 Zakon o varnosti in zdravju pri delu Zakon določa, da mora delodajalec zagotavljati delavcem brezhibno delovno opremo, ki ne ogroža varnosti in zdravja, varnosti njihovega imetja in naravnega okolja. V ta namen se opravi pregled in preizkus delovanja ter meritve, s katerimi se ugotovi ali je delovna oprema pravilno nameščena ter ali deluje v skladu s predpisi in navodili proizvajalca. O brezhibnosti delovne opreme se izda potrdilo o pregledu in preizkusu. Preglede lahko izvajajo le pooblaščene organizacije z dovoljenjem za delo. Pregledi se morajo opravljati vsaj na vsaka tri leta. (Zakon je izšel v uradnem listu RS, št. 56/99, 64/01) [6]. 3.2 Pravilnik o preiskavah delovnega okolja, pregledih in preizkusih sredstev za delo Pravilnik predpisuje predhodne in periodične preglede in preizkuse delovne opreme. S pregledi in preizkusi delovne opreme se ugotavlja ali so izvedeni predpisani varstveni ukrepi ter upoštevani standardi in tehnični predpisi in ali so sredstva za delo varna. Delovno opremo se pregleduje in preizkuša pred pričetkom njihove uporabe, po rekonstrukciji, po strojelomu, premestitvi na drugo lokacijo ali po daljšem času nedelovanja. Vse to z namenom, da se ugotovi ali so nastale takšne spremembe, ki lahko ogrožajo življenje ali zdravje delavcev. Pri tem se upošteva: navodila proizvajalca, roke določene z zakonom, predpisi izdanimi na njegovi podlagi in drugimi predpisi, roke določene v posebnih listinah, roke določene v odločbah organov inšpekcije dela in druga dejstva, pomembna za zagotavljanje varstva pri delu. (Pravilnik je izšel v uradnem listu SRS, št. 35/88) [6].

David GALINEC, Diplomska naloga Stran 12 3.3 Pravilnik o varnosti in zdravju pri uporabi delovne opreme Pravilnik predpisuje, da morajo delodajalci zagotavljati periodične preglede in preizkuse delovne opreme v rokih, ki jih določi proizvajalec. V primeru, da proizvajalec ne določi rokov za periodične preglede, mora delodajalec zagotoviti periodične preglede in preizkuse v rokih, ki ne smejo biti daljši od 36 mesecev. Pri pregledih se ugotavlja zlasti: ustreznost varnostnih naprav, konstrukcijske in funkcionalne elemente in njihove sestavne dele, pravilnost namestitve in njihova priključitev na energetske vire, pravilno uporabo, vzdrževanje in preizkušanje. O pregledu in preizkusu se sestavi zapisnik. Na podlagi zapisnika o pregledu in preizkusu se sestavi poročilo o pregledu in preizkusu. Preglede lahko izvajajo le pooblaščene organizacije (Pravilnik je izšel v uradnem listu RS, št. 101/2004) [6].

David GALINEC, Diplomska naloga Stran 13 4 STANDARDIZACIJA Prenosne naprave za začasno ozemljevanje in kratkostično povezavo varujejo ljudi in naprave elektroenergetskega sistema pred udarom eleketričnega toka, zato morajo biti brezhibno delujoče. Preverjene morajo biti po določenem postopku. Ta postopek opisujeta standarda SIST EN 61230:2009[1] in ASTM F 2249-03 [2]. Prvi standard določa tipske in kosovne preskuse na novih napravah in se uporablja na evropskem tržišču. Drugi standard je ameriški in je namenjen periodičnim pregledom naprav za začasno ozemljevanje.

David GALINEC, Diplomska naloga Stran 14 4.1 Preskusi po standardu SIST EN 61230:2009 Standard opisuje tipske in kosovne preskuse naprav za začasno ozemljevanje. 4.1.1 Vizualni pregled ( nedestruktivni ) Na napravi morajo biti podane oznake imena proizvajalca, tipa naprave, leta izdelave, številka ustreznaga IEC standarda, nazivni podatki največjega dovoljenega kratkostičnega toka ( I r ) v odvisnosti od časa trajanja ( t r ), ter temenski faktor ( n ). Oznake morajo biti jasno čitljive in se ne smejo odstraniti. Če je naprava sestavljena iz različnih delov različnih proizvajalcev se za določanje nazivne vrednosti uporabi najšibkejši del. Oznaka na sponkah mora zajemati proizvajalca in tip sponke. Vizualno preverimo primernost priključitvenih sponk glede na namen uporabe. Če so vodniki naprave preskušani po standardu IEC 61138 ni potrebne nobene dodatne oznake, v nasprotnem primeru mora biti podano poreklo vodnika, presek in izolacijski element. Vodniki naj bodo fleksibilni in izolirani. Potrebno je preveriti ustreznost povezav med deli naprave. Spajkani priključki niso dovoljeni. Vizualno in ročno je potrebno preveriti, če so vsi sestavni deli funkcijonalno in mehansko ustrezni, ter niso poškodovani. Vsaka naprava mora vsebovati ustrezna navodila za uporabo. Na podlagi tabele 4.1 lahko ob poznanem preseku bakrenih vodnikov naprave določimo njene nazivne podatke. Pri tem pa morajo biti vodniki najšibkejši člen naprave. Iz tabele je tudi razviden dovoljen čas trajanja obremenitve naprave pri določenem toku. Tabela 4.1: Tabela največjega dovoljenega kratkostičnega toka v odvistosti od časa, ter ustreznost preseka bakrenega vodnika

David GALINEC, Diplomska naloga Stran 15 4.1.2 Preskus pravilnega izbora vodnikov (nedestruktivni ali destruktivni) Če se ob vizualnem pregledu ugotovi, da je bil vodnik označen in preskušan po standardu za preskušanje vodnikov IEC 61138, je preskus končan. V nasprotnem primeru se opravi tipski preskus vodnikov po tem standardu in po IEC 60811. Preskus je destruktivni. 4.1.3 Preskus utrujanja in prodora vlage (destruktivni) Preskus utrujanja se opravi na treh preskušancih istega tipa in je destruktivne narave, zato ni primeren za periodične preskuse. Preskus se opravi na zahtevani pripravi (slika 4.1), ki jo opisuje standard [1]. Vodnik naprave vpnemo na zgornji strani v pripravo, kjer niha, na drugi strani vodnik namestimo skozi valje, ki obremenjujeno vodnik naprave. Na koncu vodnik obtežimo in vse skupaj zanihamo. Preskus je kombinacija upogibanja in rotacije preskušancev, katero mora vzdržati 1000 krat. Ocena preskusa se opravi po testu prodora vlage. Vodnik je potrebno na nekaterih delih odviti iz izolacije, da se bolje vidijo morebitne poškodbe. Preskus je opravljen, če na vodniku in izolaciji ni prisotnih razpok ali gub. Slika 4.1: Priprava za preskus utrujanja vodnikov

David GALINEC, Diplomska naloga Stran 16 Preskus prodora vlage se opravi na istih preskušancih, kot preskus utrujanja. Preskušanec mora biti popolnoma potopljen v posebni raztopini, ki je v standardu različno določena za bakrene in aluminijaste vodnike. Bakreni vodniki morajo biti potopljeni vsaj 45 min, aliminijasti pa 240 min. V tem času jim je potrebno vsaj trikrat zamenjati položaj. Na koncu preskusa je potrebno odstraniti izolacijo. Tedaj podamo oceno utrujevalnega preskusa in preskusa prodora vlage. Preskus prodora vlage je uspešen, če se bakreni preskušanci ne obarvajo črno, aluminijasti pa rjavo. 4.1.4 Natezni preskus (destruktivni) Za preskus se uporabijo trije testni vzorci. Vsaki preskušanec mora biti podvržen linearno naraščajoči sili natezanja ustrezne vrednosti označene v tabeli 4.2. Sila mora delovati vzdolž vodnika naprave in trajati 30 s. Preskus je pozitiven, če ni popustila nobena povezava. Test ni primeren za periodične preglede. Tabela 4.2: Tabela za izračun natezne sile

David GALINEC, Diplomska naloga Stran 17 4.1.5 Preskus sponk (destruktivni) Sponke se preskušajo tako, da jih namestimo na zbiralke ali vodnike dimenzij, za katere so dimenzionirane. Test se izvrši na način, da sponke namestimo dvakrat na vodnik (zbiralko) z največjo dimenzijo in dvakrat na najmanjšo predpisano dimezijo. Sponke privijamo z 1,25-kratno nazivno silo privijanja, ki jo je določil proizvajalec. V tem položaju pustimo sponke vsaj 1 min. Preskus je pozitiven, če na sponkah ni razpok in deformacij. Preskus se opravlja na testnih kosih. 4.1.6 Kratkostični tokovni preskus (destruktivni) Kratkostični preskus simulira najhujše pogoje, katerim je lahko naprava podvržena. Uničujoča moč sile v času kratkega stika je odvisna od načina postavitve in dolžine vodnikov naprave glede na povezane točke. Pri napravah z večimi kratkostičnimi vodniki se preskus naredi na povezavi z največ stiki. Slika 4.2 prikazuje način priključitve treh različnih tipov vzorcev pri testiranju kraktostičnega dela naprave. Na zbiralke, kjer je priključeni električni izvor, namestimo sponke kratkostičnih vodnikov. Nastale slepe konce, ki nastanejo pri večfaznih napravah, je potrebno izolirati, da ne pride do neželjenega stika. Zatem naredimo preskus ozemljitvenega dela naprave. Pri tem preskusu je v tokokrog vključeni ozemljitveni vodnik naprave. Slika 4.3 prikazuje način priključitve večfazne naprave pri testiranju ozemljitvenega dela naprave. Večfazno napravo priključimo na izvor tako, da tok steče skozi priključitveno sponko, en kratkostični vodnik, ozemljitveni vodnik, ter zemeljsko sponko. Pri ozemljitvenih in enofaznih napravah opravimo samo preskus ozemljitvenega dela.

David GALINEC, Diplomska naloga Stran 18 Slika 4.2: Način preskusne postavitve naprav za testiranje kratkostičnega dela Slika 4.3: Način preskusne postavitve večfazne naprave za testiranje ozemljitvenega dela

David GALINEC, Diplomska naloga Stran 19 Preskusni parametri: AC komponenta preskusnega toka ( I t ) je enaka vsaj 1,15 kratniku nazivnega toka ( I r ) (enačba 4.1) I t 1,15 I (4.1) r Čas trajanja preskusa ( t t ) je enak vsaj 1,15 kratniku nazivnega časa ( t r ) (enačba 4.2). t t (4.2) 1,15 t r Temenski tok v času prehodnega pojava ( I tm ) ne sme biti manjši od stacionarnega preskusnega toka. Pravilna oblika toka je podana z enačbo 4.3 in je prikaza na sliki 4.4. Slika 4.4 prikazuje obliko toka pri vklopu električnega tokokroga. Za kakšno vrednost je začetni kratkostični tok večji od stacionarnega, nam pove temenski faktor. Temenski faktor ( n ) nad napetostjo 1000 V naj bo 2,5 (50Hz) ali 2,6 (60Hz), pri nižjih napetostih je dovolj velikost temenskega faktorja 2. Če temenskega faktorja ni mogoče doseči, je dovoljeno povečanje I t na I ', vendar moramo zagotoviti veljavnost enačbe 4.3. t Itm n It (4.3) Joulov integral pri povečanju toka I ' 2 t t t mora biti enak ali večji kot Tolerance: +5% za velikost vrednosti temenskega tok, +10% za velikost vrednosti Joulovega integrala. I 2 t t r. Slika 4.4: Oblika preskusnega toka

David GALINEC, Diplomska naloga Stran 20 Po opravljenem preskusu se oscilograma toka in napetosti shranita. Iz oscilogramov se odčita temenski tok, Joulov integral in preskusni čas. Premikanje in drsanje sponk je dovoljeno. Dovoljeno je tudi iskrenje, vse dokler je možno sponke odstraniti. V poročilu o preskusu še dodamo fotografije in posnetke preskusa. Preskus je pozitiven, če med njim ni prišlo do prekinitve in so bili zagotovljeni vsi zgoraj navedeni parametri. 4.1.7 Preskus obstojnosti oznak (destruktivni) Obstojnost oznak na napravi se preveri tako, da najprej vsaj 1 min oznake drgnemo z vodo navlaženo krpo, nato pa pričnemo spet vsaj 1 min močno drgniti po oznakah s krpo, navlaženo z izopropanolom (CH 3 -CH(OH)-CH 3 ). Preskus se šteje kot pozitiven, če so oznake še naprej jasno berljive.

David GALINEC, Diplomska naloga Stran 21 4.2 Preskusi po standardu ASTM F 2249-03 Standard je namenjen periodičnim pregledom prenosnih naprav za začasno ozemljevanje, in ne vsebuje destruktivnih testov. Opisuje podobne vizualne preglede kot IEC standard in električni preskus meritve upornosti. 4.2.1 Meritev upornosti naprave (nedestruktivni) Naprava ima običajno povečano upornost zaradi prekinjenih žil kratkostičnih ali ozemljitvenih vodnikov, staranja materiala ali korozije na kontaktnih območjih. Upornost se izmeri s pomočjo UI metode. Kot izvor je potrebno uporabiti DC tokovni vir s konstantnim tokom minimalno 10 A. Za meritev potrebujemo natančne merilnike in opremo. Če je izmerjena upornost naprave večja kot določa standard [2] z enačbo 4.4, naprava ni primerna za uporabo in se izloči iz nadaljne uporabe. Uporovna vrednost je sestavljena iz dveh delov, upornosti vodnika in upornosti sponk (slika 4.5). Izračun maksimalne dovoljene upornosti naprave (enačba 4.4) : R m =1,05RL+2Y (4.4) R m - maksimalna dovoljena upornost (mω), L- izmerjena dolžina vodnika (m), R- s tabelo 4.3 določena vrednost upornosti vodnika, glede na presek in dolžino (mω/m), Y- s standardom [2] določena upornost sponke (mω). Izmerjena vrednost upornosti naprave ne sme presegati maksimalno dovoljene upornosti naprave izračunane po zgornji enačbi (4.4).

David GALINEC, Diplomska naloga Stran 22 Slika 4.5: Prikaz določitve maksimalne dovoljene upornosti naprave Tabela 4.3 nam prikazuje po standardu [2] podane upornosti 1 m dolgih bakrenih vodnikov. Upornosti so podane pri treh različnih temperaturah, ter za različne preseke. Tabela 4.3: Tabela upornosti bakrenih vodnikov A (mm 2 ) R (mω/m); 5 C R (mω/m); 20 C R (mω/m); 35 C 25 0,6486 0,6892 0,7298 35 0,4633 0,4923 0,5213 50 0,3244 0,3451 0,3651 70 0,2316 0,2461 0,2606 95 0,1704 0,1811 0,1918

David GALINEC, Diplomska naloga Stran 23 5 NAČRTOVANJE PERIODIČNEGA PREGLEDA NAPRAV ZA ZAČASNO OZEMLJEVANJE Pred vsakim pregledom je potrebno vzorce označiti z ustrezno številko zapisnika in jih popisati. Nato se lahko začnejo, na podlagi ustreznih standardov, izvajati preskusi. Standard SIST EN 61230:2009 določa tipske in kosovne preskuse na novih napravah. Pravilno delovanje rabljenih naprav pa na vsaka tri leta preverimo s pomočjo periodičnih pregledov. Pri teh pregledih se uporabljajo enaki preskusi kot pri kosovnih preskusih na novih napravah. Izvedejo se preskusi, ki niso destruktivni in ne uničijo naprave. Tako je za periodične preglede od vseh preskusov po standardu [1] ostal primeren le vizualni pregled naprave. Zato smo dodatno uporabili ameriški standard ASTM F 2249-03 [2], ki je namenjen periodičnim pregledom naprav za začasno ozemljevanje in ne vsebuje destruktivnih testov. Po tem standardu [2] smo opravili preskus meritve upornosti naprave. Za ta preskus je bilo potrebno izdelati ustrezno merilno progo. Po preskušanju smo izdelali poročilo, ki vsebuje potrdilo in zapisnik o pregledu.

David GALINEC, Diplomska naloga Stran 24 6 PRESKUŠEVALNA MERILNA PROGA V ICEM-TC Meritev upornosti naprave smo izvedli v Infrastrukturnem centru za energetske meritve (ICEM-TC), skupaj z usposobljenim osebjem. Laboratorij premore tri merilne proge. Visokonapetostno merilno progo (MP1), segrevalno merilno progo (MP2) in močnostno merilno progo (MP3). Za ta preskus je najbolj primerna merilna proga MP2. 6.1 Opis merilne proge MP2 Preskusna proga MP2 je namenjena izvajanju izmeničnih in enosmernih preskusov z nizkimi tokovi do 50 A in napetostmi do 1500 V. Uporablja se tudi za daljše časovne obremenitve in visoke tokove do 10000 A pri nizkih napetostih do 12 V. Elementi proge: nizkonapetostni dovod, nizkonapetostna stikalna celica, regulacijski transformator RT2, sekundarni ločilnik Q SEK2, transformator za segrevanje TRS, tripolni polnovalni usmernik AC/DC 2, avtotransformator AT, merilna oprema. Nizkonapetostni dovod je izveden z dvema trižilnima kabloma 3x120 mm 2 iz transformatorja lastne rabe na HEMO. Na zunanji steni laboratorija je elektro omarica, v kateri so tri varovalke NV3 gg 400 A, preko katerih je nato dovod speljan do nizkonapetostne stikalne celice. Nizkonapetostna stikalna celica je nameščena v transformatorskem prostoru. V spodnjem delu omarice je nizkonapetostni odklopnik Q 0. Za odklopnikom je pet podnožij PK3 za varovalke. S prvimi tremi varovalkami je varovan regulacijski transformator TR2 (MP2), možnost napajanja merilne proge MP3 z znižano napetostjo in priključek za premični merilni pult. S preostalima dvema varovalkama je varovana merilna proga MP1.

David GALINEC, Diplomska naloga Stran 25 Slika 6.1: Nizkonapetostna stikalna celica Regulacijski transformator RT2 stoji tik ob nizkonapetostni stikalni celici, iz katere je povezan s tremi kabli 150 mm 2. Namenjen je zvezni regulaciji napetosti od 0 do 660 V toka do 100 A. Regulacija je možna s tipkami ali preko krmilnika in scade na PC-jih. Ker je tipa avtotransformator, mu lahko menjamo napajanje med primarjem in sekundarjem, s čimer dobimo napetosti tudi nad 400 V. Slika 6.2: Regulacijski transformator RT2

David GALINEC, Diplomska naloga Stran 26 Sekundarni ločilnik Q SEK2 je namenjen vidni ločitvi, zato je montiran v preskuševališču nad vrati transformatorskega prostora. Ima električni pogon in možnost daljinskega krmiljenja preko krmilnika in scade na PC-jih. Slika 6.3: Sekundarni ločilnik Q SEK2 Transformator za segrevanje TRS je tipa WLT in se priključi na zbiralke za ločilnikom Q SEK2. Na primarni strani ima po eno navitje na vsakem stebru, na sekundarni strani pa ima na vsakem stebru po dva navitja z dvema ovojema in zelo velikim presekom 3x195 mm. Primarna navitja sta 400 V, sekundarno navitje je vsako 3 V in 2500 A. Z vzporedno vezavo vseh navitij dobimo tako 3 V in 10000 A ali 12 V in 2500 A v zaporedni vezavi. Tok reguliramo z regulacijo primarne napetosti. Slika 6.4: Transformator za segrevanje TRS

David GALINEC, Diplomska naloga Stran 27 Tripolni polnovalni usmernik AC/DC 2 je premični usmernik namenjen nizkim tokovom do 50 A in zvezni regulaciji napetosti do 1500 V DC. Slika 6.5: Tripolni polnovalni usmernik AC/DC 2 Trifazni avtotransformator AT se uporablja za dvig napetosti nad 660 V AC. Tristebrni transformator ima na vsakem stebru po tri navitja z odprtimi sponkami, ki so vezana zaporedno. Začetki navitij so vezani v zvezdišče, konec prvega oz. drugega navitja (odvisno od želenega dviga napetosti) je priključen na napajalno napetost, konci tretjega navitja pa so priključeni na usmernik ali direktno na preskusno polje. S tem transformatorjem dobimo napetosti do 1980 V AC. Slika 6.6: Trifazni avtotransformator

David GALINEC, Diplomska naloga Stran 28 Merilna oprema, ki se uporablja na merilni progi MP2: Tokovni senzorji: a) tokovna klešča Proizvajalec Fluke Tip i30s Serijska številka 106200427 (#001) Področja umerjanja SIQ certifikat 11C00262 Izmerjena izhodna občutljivost k [mv/a] = 100,400 Izmerjena merilna konstanta k [A/V] = 9,960 b) tokovna klešča Proizvajalec Fluke Tip i30s Serijska številka 10620042 (#002) Področja umerjanja AC: 5A, 20A Izmerjena izhodna občutljivost k [mv/a] = 100,217 Izmerjena merilna konstanta k [A/V] = 9,978 c) tokovna klešča Proizvajalec Fluke Tip i30s Serijska številka 10620044 (#003) Področja umerjanja AC: 5A, 20A Izmerjena izhodna občutljivost k [mv/a] = 100,267 Izmerjena merilna konstanta k [A/V] = 9,973 d) soupor Proizvajalec Tip 30A/34,00mV Serijska številka 105 805 Področja umerjanja AC: 5A, 20A Izmerjena upornost Rs [μω] = 1487,412 Izmerjena merilna konstanta k [A/V] = 672,309 e) soupor Proizvajalec Tip 200A/86,20mV Serijska številka 105 804 Področja umerjanja AC: 5A, 20A, 100A, 200A, 1kA Izmerjena upornost Rs [μω] = 377,482 Izmerjena merilna konstanta k [A/V] = 2649,134 f) tokovne klešče Proizvajalec Dranetz Tip TR-2019B Serijska številka 2019NA157 (#001) Področja umerjanja AC: 5A, 20A, 100A, 200A Izmerjena izhodna občutljivost k [mv/a] = 4,978 Izmerjena merilna konstanta k [A/V] = 200,900 g) tokovne klešče Proizvajalec Dranetz Tip TR-2019B Serijska številka 2019NA159 (#002) Področja umerjanja AC: 5A, 20A, 100A, 200A Izmerjena izhodna občutljivost k [mv/a] = 4,048 Izmerjena merilna konstanta k [A/V] = 247,013

David GALINEC, Diplomska naloga Stran 29 h) tokovne klešče Proizvajalec Dranetz Tip TR-2019B Serijska številka 2019NA158 (#003) Področja umerjanja AC: 5A, 20A, 100A, 200A Izmerjena izhodna občutljivost k [mv/a] = 4,983 Izmerjena merilna konstanta k [A/V] = 200,677 i) tokovne klešče Proizvajalec Chauvin Arnoux Tip C31 Serijska številka 101263 QAS (#001) Področja umerjanja AC: 100A, 200A, 1kA Izmerjena izhodna občutljivost k [mv/a] = 0,9973 Izmerjena merilna konstanta k [A/V] = 1002,692 j) tokovne klešče Proizvajalec Chauvin Arnoux Tip C31 Serijska številka 101257 QAS (#002) Področja umerjanja AC: 100A, 200A, 1kA Izmerjena izhodna občutljivost k [mv/a] = 0,9997 Izmerjena merilna konstanta k [A/V] = 1000,322 k) tokovne klešče Proizvajalec Chauvin Arnoux Tip C31 Serijska številka 101245 QAS (#003) Področja umerjanja AC: 100A, 200A, 1kA Izmerjena izhodna občutljivost k [mv/a] = 1,0010 Izmerjena merilna konstanta k [A/V] = 999,006 Napetostni pretvorniki: a) diferenčna sonda Proizvajalec TESTEC Elektronik GmbH Tip TT-SI 9010A Serijska številka 092151 (U1) Področja umerjanja SIQ certifikat 11C00266 Izmerjena merilna konstanta k [V/V] = 995,970 b) diferenčna sonda Proizvajalec TESTEC Elektronik GmbH Tip TT-SI 9010A Serijska številka 093411 (U2) Področja umerjanja AC: 100V, 300V, 500V, 700V, 1000V, 3000V, 4500V Izmerjena merilna konstanta k [V/V] = 993,911 c) diferenčna sonda Proizvajalec TESTEC Elektronik GmbH Tip TT-SI 9010A Serijska številka 092142 (U3) Področja umerjanja AC: 100V, 300V, 500V, 700V, 1000V, 3000V, 4500V Izmerjena merilna konstanta k [V/V] = 999,995

David GALINEC, Diplomska naloga Stran 30 6.2 Dejansko izvedena merilna proga MP2 za periodične preglede Za izvedbo preskusa meritve upornosti smo morali iz naprav in merilnikov, ki so nam bili na voljo na merilni progi MP2, izbrati najustreznejše. Zahtevani konstantni enosmerni preskusni tok je vsaj 10 A. Meritev upornosti smo izvedli po UI metodi s pomočjo natančne meritve padca napetosti pri zahtevanem toku. V merilno progo smo vključili: nizkonapetostni dovod, nizkonapetostno stikalno celico, regulacijski transformator RT2 smo uporabili za zvezno regulacijo napetosti s pomočjo katere smo preko krmilnika in scade na PC-ju nastavili željeni tok, sekundarni ločilnik Q SEK2 je služil vidni ločitvi proge, tripolni polnovalni usmernik AC/DC 2 smo uporabili za usmerjanje izmenične napetosti, avtotransformator AT smo vključili v tokokrog zaradi znižanja napetosti z namenom možnosti natančnejšega in lažjega nastavljanja toka, merilno opremo: a) tokovne klešče AC/DC za meritev toka Proizvajalec Fluke Tip i30s Serijska številka 10620044 (#003) Področja umerjanja AC: 5A, 20A Izmerjena izhodna občutljivost k [mv/a] 100,267 = Izmerjena merilna konstanta k [A/V] = 9,973 b) Digitalni precizni multimeter za natančno meritev padca napetosti Proizvajalec Tip Fluke 8846A c) Digitalni multimeter za prikaz meritve toka Proizvajalec Tip UNI-T UT51 d) Prenosni računalnik smo uporabili za krmiljenje RT2 preko SCADA sistema

David GALINEC, Diplomska naloga Stran 31 Na sliki 6.7 je prikazani del merilne proge MP2, kjer so se izvajali preskusi meritve upornosti. Del proge z dovodom napetosti, nizkonapetostno celico in regulacijskim transformatorjem je zaradi varnosti v ločenem prostoru. Slika 6.7: Del proge MP2 prirejene za meritev upornosti

David GALINEC, Diplomska naloga Stran 32 7 IZVEDBA PERIODIČNEGA PREGLEDA NAPRAV ZA ZAČASNO OZEMLJEVANJE Periodični pregledi naprav za začasno ozemljevanje se izvedejo vsaj na vsaka 3 leta. Opravljati jih smejo le pooblaščene organizacije z ustreznim dovoljenjem. Pri nas je ustrezna in usposobljena organizacija za tovrstne preskuse Infrastrukturni center za energetske meritve (ICEM-TC). Po opravljanju preskusov se sestavi poročilo, ki vsebuje potrdilo in zapisnik o pregledu za vsak preskušanec. 7.1 Potek periodičnega pregleda Pred začetkom pregledov je potrebno vsak preskušanec označiti z ustrezno številko zapisnika. Nalepke (slika 7.1) s številko zapisnika, datumom preskusa in datumom naslednjega preskusa namestimo na vse sestavne dele kompleta naprave (naprava, torba za shranjevanje, navodila,...). Zaradi večje preglednosti dodatno namestimo veliko nalepko leta naslednjega pregleda (slika 7.2). Nato sledi popis naprav, ki vsebuje naslednje podatke: proizvajalec, tip, serijska in inventurna številka, število sestavnih delov. Po opravljenem popisu sledi vizualni pregled naprave in sestavnih delov kompleta: vizualna ocena stanja mehanske in funkcionalne ustreznosti naprave ( stanje poškodb in funkcionalnosti delov naprave), vizualna ocena ustreznosti in popolnosti dodatnih sestavnih delov ( stanje dodatnih sponk, ustreznost navodil, stanje ozemljitvene sonde,...), vrsta sestavnih delov (1-naprava, 2-dodatne sponke, 3-navodila, 4-torba za shranjevanje, 5-ozemljitvena sonda, 6-ozemljitvena palica za nameščanje naprave), vizualna ocena čitljivosti oznak, oznake (a-proizvajalec, b-tip, c- ser. št., d-nazivni podatki, e-leto izdelave).

David GALINEC, Diplomska naloga Stran 33 Sledi izmera dolžine naprave od sponk do sponk in uporovni preskus po standardu[2]. Nato še sledi skupna ocena ustreznosti naprave (+ ustreza, - ne ustreza, o pogojno ustreza). Na koncu sestavimo poročilo o pregledu. Neprimerne naprave izločimo iz uporabe in na njih namestimo nalepko, ki nam signalizira neprimernost za uporabo (slika 7.3). Slika 7.1: Nalepka s številko zapisnika, datumom preskusa, datumom naslednjega preskusa in številko elementa Slika 7.2: Nalepka leta naslednjega pregleda Slika 7.3: Nalepka neprimernosti za uporabo

David GALINEC, Diplomska naloga Stran 34 7.2 Pregled in preskus treh preskušancev Po preučitvi standarda, načrtovanju pregleda in sestavi postopka smo opravili periodični pregled na treh napravah enega od slovenskih distribucijskih podjetij. 7.2.1 Prvi preskušanec Prvi preskušanec je bila večfazna naprava za začasno ozemljevanje in kratkostičenje (slika 7.4). Naprava ni imela nobenega dodatnega sestavnega dela. Najprej smo na napravo prilepili nalepko s številko zapisnika. Nato je sledil popis podatkov. Slika 7.4: Prvi preskušanec - večfazna naprava za začasno ozemljevanje in kratkostičenje V naslednjem koraku smo se lotili vizualnega pregleda. Pri pregledu je potrebno preveriti mehansko stanje vodnikov in sponk. Pri sponkah preverimo tudi funkcionalnost. Povezovalna sponka mora biti izolirana. Če je izolacija odstranljiva, preverimo dejansko stanje povezovalne sponke, kot je prikazano na sliki 7.5. Preverimo morebitne poškodbe sponke in pritrjenost vodnikov na sponko.

David GALINEC, Diplomska naloga Stran 35 Slika 7.5: Vizualni pregled v delu povezovalne sponke Po opravljenem vizualnem pregledu je sledila meritev dolžine (slika 7.6), s pomočjo katere lahko izračunamo maksimalno dovoljeno upornost naprave (enačba 7.1). Meritev se izvede od sponk do sponk, saj pri izračunu upornosti standard za sponke predvideva fiksno upornost za vse sponke 0,16 mω. Pri izračunu smo morali upoštevati vrednosti upornosti vodnikov, ki so podane v tabeli 4.3. Ko smo izračunali dovoljeno maksimalno upornost naprave, smo opravili meritev upornosti (slika 7.6). Vrednosti smo med seboj primerjali in ugotovili, ali je naprava primerna za uporabo. Slika 7.6: Meritev dolžine in upornosti

David GALINEC, Diplomska naloga Stran 36 Meritev smo izvedli tako, da smo izmerili vsaki kratkostični vodnik skupaj z ozemljitvenim vodnikom. Za primerjanje smo uporabili največjo izmerjeno upornost. Za izračun maksimalne dovoljene upornosti smo morali upornost vodnika na enem metru ( R 1m ) pomnožiti z njegovo dolžino. Izmerjena vrednost upornosti naprave (R), in po standardu izračunana maksimalna dovoljena vrednost (R m ), sta zapisani v tabeli 7.1. Tabela 7.1: Meritev in izračun upornosti prvega preskušanca Vzorec A (mm 2 ) Meritev I (A) U (mv) L (m) R 1m (mω/m) R (mω) Rm (mω) 50 0-1 10,91 12,52 3,10 0,3451 1,1476 1,4433 1 50 0-2 10,91 12,66 3,10 0,3451 1,1604 1,4433 50 0-3 10,91 13,13 3,10 0,3451 1,2035 1,4433 U 13,13 R 1,2035 m I 10,91 (7.1) R R L Y m 1,05 1 m 2 1,05 0,3451 3,10 2 0,16 1,4433 m (7.2) Največja upornost naprave je manjša od maksimalne dovoljene upornosti po standardu. R < Rm 1,2035 mω < 1,4433 mω preskus je pozitiven Prvi preskušanec je bil vizualno mehansko in funkcionalno ustrezen. Oznake so bile čitljive, vendar pomanjkljive. Manjkala je oznaka nazivnih podatkov. Manjkala so navodila za uporabo. Uporovni preskus je bil pozitiven. Naprava je ustrezna za uporabo pod pogojem, da se določijo pravilni nazivni podatki in se dodajo navodila za uporabo. Rezultati popisa podatkov, vizualnega pregleda in preskusa meritve upornosti so skupaj s skupno oceno podani v tabeli 7.2. Na podlagi te tabele se sestavi poročilo o pregledu. Poročilo je dodano v prilogi. Tabela 7.2: Tabela iz zapisnika prvega preskušanca (obrazložitev oznak v poglavju 7.1) Naprave za začasno ozemljitev in kratkostično povezavo Št. Št. zapisnika: Proizvajalec: Tip: Ser. št.: sest. delov 12-070-01 VILLBEK KFT. KOF-C- 9001 Stanje naprave Vizualni pregled Sestavni Sestavni Oznake deli deli Čitljivost oznak Meritev Skupna upornosti ocena 79/112 1 + - 1 a,b,c - + O

David GALINEC, Diplomska naloga Stran 37 7.2.2 Drugi preskušanec Drugi preskušanec so sestavljale tri ozemljitve naprave (slika 7.7 in 7.8). Naprave se uporabljajo skupaj in predstavljajo tri sestavne dele istega kompleta. Dodatni sestavni deli so manjkali. Pregled je potekal na podoben način kot pri prvem preskušancu. Slika 7.7: Drugi preskušanec - ozemljitvene oziroma kratkostične naprave Slika 7.8: Komplet treh enakih naprav (vidna mehanska deformacija)

David GALINEC, Diplomska naloga Stran 38 Tabela 7.3: Meritev in izračun upornosti drugega preskušanca Vzorec A (mm 2 ) Meritev I (A) U (mv) L (m) R 1m (mω/m) R (mω) Rm (mω) 50 0-1 10,77 46,30 6,10 0,3451 4,2990 2,5303 2 50 0-1 10,80 40,50 6,18 0,3451 3,7500 2,5592 50 0-1 10,80 35,66 6,13 0,3451 3,3019 2,5411 Upornost vseh treh naprav je večja od maksimalne dovoljene upornosti po standardu. R > Rm R > Rm R > Rm 4,2990 mω > 2,5303 mω preskus je negativen 3,7500 mω > 2,5592 mω preskus je negativen 3,3019 mω > 2,5411 mω preskus je negativen Že pri vizualnem pregledu se opazi neprimernost vseh treh naprav za nadaljno uporabo. Naprave so dotrajane, žile vodnikov so prekinjene, na nekaterih sponkah so nečistoče in korozija (slika 7.8). Vse skupaj je potrdil preskus meritve upornosti (tabela 7.3), ki je negativen. Manjkajo nazivni podatki in navodila za uporabo. Na napravo smo prilepili opozorilno nalepko neprimernosti in jo izločili iz uporabe. Na koncu smo sestavili tabelo 7.4 in podali končno oceno. Tudi za negativne preskušance je potrebno sestaviti poročilo o pregledu. Tabela 7.4: Tabela iz zapisnika drugega preskušanca (obrazložitev oznak v 7.1) Naprave za začasno ozemljitev in kratkostično povezavo Št. Št. zapisnika: Proizvajalec: Tip: Ser. št.: sest. delov Stanje naprave Vizualni pregled Sestavni Sestavni Oznake deli deli Čitljivost oznak Meritev Skupna upornosti ocena 12-070-02 CATU MT840/41 79/5 3 - - 1,1,1 a,b,c - - -

David GALINEC, Diplomska naloga Stran 39 7.2.3 Tretji preskušanec Tretji preskušanec je predstavljala večfazna oprema za začasno ozemljevanje in kratkostičenje. Kot je prikazano na sliki 7.9, je komplet vseboval napravo, dodatne sponke in shranjevalni zaboj. Naprava je za razliko od prejšnjih imela vodnike tanjše dimenzije. Pregled je potekal po enakem postopku, kot pri prejšnjih preskušancih. Slika 7.9:Tretji preskušanec - večfazna oprema za začasno ozemljevanje in kratkostičenje Slika 7.10: Poškodovane žile ozemljitvenega vodnika tretjega preskušanca.

David GALINEC, Diplomska naloga Stran 40 Tabela 7.5: Meritev in izračun upornosti tretjega preskušanca Vzorec A (mm 2 ) Meritev I (A) U (mv) L (m) R 1m (mω/m) R (mω) Rm (mω) 25 0-1 10,88 37,25 2,70 0,6892 3,4237 2,2739 3 25 0-2 10,88 38,25 2,70 0,6892 3,5156 2,2739 25 0-3 10,88 40,16 2,70 0,6892 3,6912 2,2739 Največja upornost naprave je večja od maksimalne dovoljene upornosti po standardu. R > Rm 3,6912 mω > 2,2739 mω preskus je negativen Naprava ima vidno prekinjene žile na ozemljitvenem vodniku, kar je vidno na sliki 7.10. Njena upornost je zaradi tega prevelika za varno uporabo (tabela 7.5). Oznake na napravi so nepopolne in slabo čitljive. Manjkajo nazivni podatki in navodila za uporabo. Napravo je potrebno izločiti iz uporabe. V priloženem končnem poročilu in tabeli iz zapisnika 7.6 so tako same negativne ocene. Tabela 7.6: Tabela iz zapisnika tretjega preskušanca (obrazložitev oznak v poglavju 7.1) Naprave za začasno ozemljitev in kratkostično povezavo Št. Št. zapisnika: Proizvajalec: Tip: Ser. št.: sest. delov Stanje naprave Vizualni pregled Sestavni Sestavni Oznake deli deli Čitljivost oznak Meritev Skupna upornosti ocena 12-070-03 CATU / 79/116 3 - - 1,2,4 a,c - - -

David GALINEC, Diplomska naloga Stran 41 8 SKLEP Namen te diplomske naloge je bil izvesti periodične preglede na napravah za začasno ozemljevanje. Najprej smo preučili delovanje teh naprav, zakonodajo in standardizacijo, ki zajema to področje. Ker standard SIST EN 61230:2009 ne določa točnih napotkov za periodične preglede, smo sami izbrali ustrezne preskuse. Izbrali smo enake tipe preskusov kot pri kosovnih preskusih na novi opremi. Ti preskusi niso destruktivni in ne uničijo naprave. Tako je od vseh preskusov po tem standardu ostal primeren le vizualni pregled naprave. Dodatno smo uporabili ameriški standard za periodični pregled prenosnih naprav za začasno ozemljevanje ASTM F 2249-03. Ta standard vključuje preskus meritve električne upornosti, na podlagi katere lahko ugotovimo notranje poškodbe vodnikov, staranje in korozijo materiala. Za ta preskus smo sestavili ustrezno merilno progo z natančno merilno opremo. Po končanem preskušanju je bilo potrebno sestaviti poročilo, ki vsebuje potrdilo in zapisnik o preskušanju za vsak preskušanec. Preskusili smo tri različne rabljene komplete za začasno ozemljevanje, ki so jih uporabljali pri enem elektrodistribucijskem podjetju. Vzorci so izgledali stari kar nekaj let, vendar na njih ni bilo sledi predhodnjih periodičnih pregledov. Prvi preskušanec je bil v vizualno zadovoljivem stanju. Upornost celotne naprave, ki jo sestavljajo vodniki s sponkami, je bila v dovoljenih mejah. Set ni vseboval nobenega dodatnega sestavnega dela, ki se uporablja skupaj z napravo. Vseboval ni niti navodil za varno uporabo. Manjkali so nazivni podatki, ki pa jih je mogoče določiti na podlagi tabele (4.1). Če se odpravijo te pomanjkljivosti, se lahko naprava še naprej uporablja. Ostala dva kompleta nista bila ustrezna že po vizualnem pregledu. Vse skupaj pa je potrdil preskus meritve upornosti. Ti dve napravi je potrebno nemudoma izločiti iz uporabe. Menim, da je postopek periodičnega pregleda univerzalen za vse naprave. Vsebuje le dva preskusa, vendar je učinkovit. Pri vseh preskušancih se je preskus meritve upornosti ujemal z vizualnim pregledom in ga potrdil. Preskus meritve upornosti bi bilo možno izvesti z enostavnejšim enofaznim usmernikom, ki se lahko priključi direktno na omrežno napetost. Za preskus je potrebno uporabiti natančne merilnike toka in napetosti.

David GALINEC, Diplomska naloga Stran 42 Rezultati periodičnega pregleda so zaskrbljujoči, saj ni noben komplet oziroma naprava, v zadovoljivem stanju. Uporaba takšne opreme je lahko smrtno nevarna, vendar se kljub temu uporablja. Te naprave so bili prvi preskušanci te vrste opreme, ki so bili preskušeni v elektroenergetskem laboratoriju ICEM, ki je eden vodilnih institucij na področju periodičnih pregledov različnih vrst orodij za delo na elektroenergetskem sistemu. Sklepam, da so ostale naprave po distribucijah prav tako nepregledane in nekatere celo v slabem stanju. Obstaja velika verjetnost, da kompleti niso popolni in ne vsebujejo ključnih sestavnih delov. Težava je tudi v tem, da so naprave že precej stare in se njihova izdelava ne ujema z današnjimi standardi. Ker je varnost delavcev na prvem mestu upam, da bodo vsa distribucijska podjetja začela pregledovati tudi to vrsto orodja. To jim nalaga tudi zakon o varnosti in zdravju pri delu in pravilniki.

David GALINEC, Diplomska naloga Stran 43 9 VIRI, LITERATURA [1] SIST EN 61230:2009 Delo pod napetostjo - Prenosna oprema za ozemljitev ali ozemljitev in kratki stik, Slovenski inštitut za standardizacijo, 2009 [2] American Society for Testing and Materials ASTM F 2249-03, ASTM International, 2003 [3] Varnostna pravila za delo na elektroenergetskih postrojih, GIZ Distribucije elektetrične energije, 2008 [4] Varstvena pravila za delo na elektroenergetskih postrojih, http://www.lu-rogaska.si/si/446/elektrotehnik_energetik.aspx [5] Pravilnik o varstvu pri delu pred nevarnostjo električnega toka, http://www.uradni-list.si/1/objava.jsp?urlid=199229&stevilka=1483&smode=sem, Ministrstvo za delo, Ljubljana 1992 [6] Varnost in zdravje pri delu Periodični pregledi, http://www.ohs.si/pregledi.html, 2004 [7] Verbovšek Dejan, Preskušanje prenosnih faznih primerjalnikov napetosti, diplomsko delo, Maribor 2010 [8] Milan Fostnarič, Periodični preiskusi visokonapetostnih faznih primerjalnikov, diplomska naloga, Maribor 2008 [9] HUBBELL Power Systems, Overhead distribution sets, http://www.hubbellpowersystems.com/lineman/grounding/sets/overhead-sets.asp

David GALINEC, Diplomska naloga Stran 44 10 PRILOGE Priloga 1: Potrdilo o periodičnem pregledu Priloga 2: Zapisnik periodičnega preskusa prvega preskušanca Priloga 3: Zapisnik periodičnega preskusa drugega preskušanca Priloga 4: Zapisnik periodičnega preskusa tretjega preskušanca Priloga 5: Postopki preskusov naprav za začasno ozemljevanje V prilogi je dodano poročilo o periodičnem pregledu treh preskušancev. Poročilo je sestavljeno iz potrdila in zapisnikov za vsak preskušanec posebej. Priloženi so tudi povzeti postopki preskusov, ki so v pomoč pri preskušanju.

POTRDILO O PERIODIČNEM PREGLEDU NAPRAV ZA ZAČASNO OZEMLJEVANJE ICEM-TC Gosposvetska cesta 84 2000 Maribor T: +386 2 234 23 80 F: +386 2 234 23 82 E: info@icem-tc.si W: www.icem-tc.si ID za DDV: SI97170437 Št. TRR: 04515-0000342142 NAPRAVE ZA ZAČASNO OZEMLJEVANJE Številka: M-DO12-070 Število strani: 2+6 Število preskušancev: 3 Naročnik: Podjetje Preskušanec: Naprave za začasno ozemljevanje Standardi in navodila: Na osnovi SIST EN 61230:2009 in ASTM F 2249-03 Datum opravljanja meritev: 26. 03. 2012 Kraj opravljanja meritev: Elektroenergetski laboratorij ICEM, HE Mariborski otok Datum poročila: 02. 04. 2012 Meritev opravil: Prisotni: David Galinec (ICEM-TC) Danijel Glušič (ICEM-TC) Strokovni vodja centra: red. prof. dr. Jože Pihler Direktorica: Lidija Korpar Koritnik POR-MLAB STRAN: 1/2 INFRASTRUKTURNI CENTER ZA ENERGETSKE MERITVE - TEHNOLOŠKI CENTER POTRDILO pregleda

Obrazložitev kratic: + ustreza; o pogojno ustreza; - ne ustreza; Obstoječe oznake: a-proizvajalec, b-tip, c-ser. št., d-nazivni podatki, e-leto izdelave; Sestavni deli: 1-naprava, 2-dodatne sponke, 3-navodila, 4-torba za shranjevanje, 5-ozemljitvena sonda, 6-ozemljitvena palica za nameščanje naprave Naprave za začasno ozemljevanje Št. zapisnika: Proizvajalec: Tip: Št. Vizualni pregled Meritev Skupna Ser. št. ; Inv. Št. sest. Stanje Sestavni Sestavni Čitljivost Oznake upornosti ocena delov naprave deli deli oznak 12-070-01 VILLBEK KFT. KOF-C-9001 79/112 1 + - 1 a,b,c - + O 12-070-02 CATU MT840/41 79/5 3 - - 1,1,1 a,b,c - - - 12-070-03 CATU / 79/116 3 - - 1,2,4 a,c - - - potrdilo pregleda

-1/2- Zapisnik periodičnega preskusa naprave za začasno ozemljevanje Na osnovi SIST EN 61230:2009 in ASTM F 2249-03 Št. zapisnika: 12-070-01 Proizvajalec: VILLBEK KFT. Naziv - tip: KOF-C-9001 Nazivni podatki: - Ser. številka: 79/112 Leto izdelave: - Datum zadnjega preskusa: - Št. sest. delov: 1 1/1 naprava 1. Vizualni pregled: - stanje naprave, Ustreza - ustreznost in popolnost sestavnih delov, Ne ustreza - stanje oznak in napisov, Ne ustreza - prisotnost oznake: a - proizvajalec, Da b - tip, Da c - ser. št., Da d - nazivna podatki, Ne e leto izdelave, Ne - sestavni deli: 1-naprava, Da 2-dodatne sponke, Ne 3-navodila za uporabo, Ne 4-torba za shranjevanje, Ne 5-ozemljitvena sonda, Ne 4-ozemljitvena palica, Ne 2. Preskus meritve upornosti naprave: - Upornost naprave: R < Rm 1,2035 mω < 1,4433 mω Ustreza

-2/2-3. Ocena celotnega preskusa: Pogojno ustreza, pred uporabo je potrebno: - določiti nazivne podatke - dodati navodila za uporabo 4. Datum naslednjega periodičnega preskusa: 26. 03. 2015 Preskuševalec: Datum, 26. 03. 2012 Žig David Galinec

-1/2- Zapisnik periodičnega preskusa naprave za začasno ozemljevanje Na osnovi SIST EN 61230:2009 in ASTM F 2249-03 Št. zapisnika: 12-070-02 Proizvajalec: CATU Naziv - tip: MT840/41 Nazivni podatki: - Ser. številka: 79/5 Leto izdelave: - Datum zadnjega preskusa: - Št. sest. delov: 3 1/3 naprava 2/3 naprava 3/3 naprava 1. Vizualni pregled: - stanje naprave, Ne ustreza - ustreznost in popolnost sestavnih delov, Ne ustreza - stanje oznak in napisov, Ne ustreza - prisotnost oznake: a - proizvajalec, Da b - tip, Da c - ser. št., Da d - nazivna podatki, Ne e leto izdelave, Ne - sestavni deli: 1-3 naprave, Da 2-dodatne sponke, Ne 3-navodila za uporabo, Ne 4-torba za shranjevanje, Ne 5-ozemljitvena sonda, Ne 4-ozemljitvena palica, Ne 2. Preskus meritve upornosti naprave: - Upornost naprave: R > Rm 4,2990 mω > 2,5303 mω Ne ustreza

-2/2-3. Ocena celotnega preskusa: Ne ustreza - vizualno mehansko neustrezna naprava - prevelika upornost naprave - manjkajo nazivni podatki - manjkajo navodila za uporabo 4. Datum naslednjega periodičnega preskusa: Naprava se izloči iz uporabe Preskuševalec: Datum, 26. 03. 2012 Žig David Galinec

-1/2- Zapisnik periodičnega preskusa naprave za začasno ozemljevanje Na osnovi SIST EN 61230:2009 in ASTM F 2249-03 Št. zapisnika: 12-070-03 Proizvajalec: CATU Naziv - tip: - Nazivni podatki: - Ser. številka: 79/116 Leto izdelave: - Datum zadnjega preskusa: - Št. sest. delov: 3 1/3 naprava 2/3 dodatne sponke 3/3 torba za shranjevanje 1. Vizualni pregled: - stanje naprave, Ne ustreza - ustreznost in popolnost sestavnih delov, Ne ustreza - stanje oznak in napisov, Ne ustreza - prisotnost oznake: a - proizvajalec, Da b - tip, Ne c - ser. št., Da d - nazivna podatki, Ne e leto izdelave, Ne - sestavni deli: 1-naprava, Da 2-dodatne sponke, Da 3-navodila za uporabo, Ne 4-torba za shranjevanje, Da 5-ozemljitvena sonda, Ne 4-ozemljitvena palica, Ne 2. Preskus meritve upornosti naprave: - Upornost naprave: R > Rm 3,6912 mω > 2,2739 mω Ne ustreza

-2/2-3. Ocena celotnega preskusa: Ne ustreza - vizualno mehansko neustrezna naprava - prevelika upornost naprave - manjkajo nazivni podatki - manjkajo navodila za uporabo 4. Datum naslednjega periodičnega preskusa: Naprava se izloči iz uporabe Preskuševalec: Datum, 26. 03. 2012 Žig David Galinec

Gosposvetska cesta 84, 2000 Maribor POSTOPKI PERIODIČNIH PREGLEDOV NAPRAV ZA ZAČASNO OZEMLJEVANJE Število strani: 5 Preskušanci: Naprave za začasno ozemljevanje Povzetek: Dokument vsebuje postopke periodičnih pregledov naprav za začasno ozemljevanje na osnovi veljavnih standardov. Uporabljeni standardi: SIST EN 61230:2009 in ASTM F 2249-03 Datum predloga: 28. 5. 2012 Predlog pripravil: David Galinec (ICEM-TC) Strokovni vodja centra: izr. prof. dr. Jože Pihler Direktorica: Lidija Korpar Koritnik Tel: (02) 234 23 80 Fax: (02) 234 23 82 E-mail:info@icem-tc.si TRR:0451 5000 0342 142 Zavod ICEM - TC je vpisan v sodni register Okrožnega sodišča v Mariboru, v vložku št. 1/11142/00 Matična številka: 1636995 ID za DDV: SI97170437 Predsednik sveta zavoda: prof.dr.jože Voršič