SI22021A - Postopek priprave in samodejnega izvajanja zaporedja meritev in preizkusov na elektricnih instalacijah - Google Patents

Abstract

Opisan je postopek priprave in samodejnega izvajanja meritev in preizkusov na elektricnih instalacijah, ki obsega vnaprejsnjo pripravo poljubne meritve ali poljubnega zaporedja meritev, prilagajanje parametrov posameznih korakov na dejansko stanje, ki ga je potrebno preizkusiti s pomocjo meritev, izvedbo pripravljenega zaporedja meritev in preizkusov, neobvezno sprotno podajanje informacije o posameznem koraku in neobvezno podajanje ocene o merjeni instalaciji. V razsirjeni izvedbi pa postopek predvideva se prenos shranjenih podatkov na osebniracunalnik in izpis porocila o meritvah skupaj z oceno merjene instalacije in predlogom ustrezne varovalke.

Description

Postopek priprave in samodejnega izvajanja zaporedja meritev in preizkusov na električnih instalacijah

Področje izuma

Izum spada na področje postopkov za izvajanje meritev na električnih inštalacijah, kot so na primer postopki za podajanje ocene varnosti električne inštalacije.

Stanje tehnike

Patent SI 20767 (izumiteljev Gabrovšek in Seliger) obravnava postopek za samodejno merjenje parametrov električnih hišnih napeljav, ki omogoča zaporedje posameznih meritev, za katere se naprava, na kateri omenjeni postopek poteka odloči na osnovi meritve vhodnih napetosti, lahko shranjuje rezultate, nastavlja meje, primerja rezultate, nima pa možnosti prilagajanja postopka po dolžini ali vsebini, izbire vplivnih veličin niti vmesnih uporabniških posegov, če gre za kombinacijo meritev v različnih stanjih omrežja.

Ozadje izuma

Na osnovi standardov (npr. IEC 60364 ali BS 7671 in drugi), in/ali pravilnikov o električnih omrežjih je potrebno meriti in preizkušati razne parametre električnih inštalacij. S pomočjo meritev mora merilec ugotoviti ali je inštalacija pravilno izdelana in če so njene karakteristike take ali boljše, kot so podane v predpisih.

Na ta način zagotovimo, da električna inštalacija lahko služi svojemu namenu in daje vama.

Parametri, ki jih je potrebno meriti so npr, izolacijska upornost, ozemljitvena upornost, upornost povezave z zaščitnim vodnikom, ki se jih meri pri izključeni omrežni napetosti ali meritve impedance okvame zanke ali impedance napajalne zanke ter preizkusi zaščitnih naprav v omrežju in ugotavljanje ponovljivosti faznega zaporedja, za katere mora biti preizkušana inštalacija priključena na omrežno napetost.

Glede na okolje, namen in osnovno zaščito pred električnim udarom so tudi različne izvedbe električnih inštalacij, kjer sta zaščitni in nevtralni vod povezana preko zemlje (TT), ali obstoja skupna ozemljena povezava nevtralnega in zaščitnega vodnika, ki se ločita pri zaščitni napravi hišne inštalacije (TN). Celotna inštalacija je lahko izolirana od zemlje (IT). Lahko se uporabi princip z uporabo znižane napetosti in ozemljenim zvezdiščem, kjer je naj višja napetost dotika blizu konvencionalne meje vame napetosti.

Dodatno vpliva na vrednosti omenjenih parametrov tudi zahtevana energijska sposobnost preizkušane električne inštalacije. Preizkuse je potrebno opravljati pri gradnji, prevzemu, popravilih in spremembah na električni inštalaciji.

V novejšem času pa se z razvojem znanj, standardov, tehnologij in s tem povezanih predpisov obeta tudi periodično preizkušanje.

To pomeni, daje za vsako inštalacijo potrebno vedeti, kaj je potrebno preizkusiti ter tudi, kakšne so meje, predvsem pa, da vsak preizkus električne inštalacije zajema več različnih meritev. Odobritveni in ponovljivi preizkusi pa zahtevajo tudi zapisnik o preizkusu z rezultati meritev in pregledov.

Tehnični problem

Obstoječi postopki meritev oziroma preverjanja električnih inštalacij zajemajo najprej pripravo s katero se določi preizkuse in vrednosti, ki so potrebne, nato se inštalacijo preizkuša tako, da merilec pri kombiniranem večfunkcijskem merilniku izbere posebej vsako funkcijo iz predvidenega postopka, opravi z njo preizkus ali meritev, kjer vsak rezultat zase pregleda in oceni ter shrani. Vsak korak opravi ročno.

Tak postopek je zaradi velikega števila ročno izvedenih korakov zamuden. Obstaja velika možnost napak. Dogaja se, da izvajalec kakšno meritev celo pozabi opraviti, podajanje ocene varnosti meijene inštalacije pa je ravno tako izpostavljeno napakam, saj jo na osnovi odčitanih rezultatov poda izvajalec.

Zapisnik o meritvi je potrebno spisati sproti ali s ponovnim priklicem shranjenih rezultatov in prepisovanjem v papirnati obrazec ali prenosom shranjenih podatkov v računalnik, kjer se zopet lahko pojavijo napake npr. zaradi razporejanja podatkov.

Kratek opis slik

Za lažjo predstavitev opisa je priloženih nekaj slik, ki prikazujejo:

slika 1 primer prazne osnove sekvenčnega preizkuševalnika, slika 2 primer pripravljene merilne sekvence, slike 3, 4, 5 prikazujejo primere izbire parametrov za preizkuse po nekaterih od omenjenih funkcij,

Slika 6 primer prikaza pri izvajanju primera sekvence po tem postopku.

Kratek opis izuma

Predmetni izum tehnični problem rešuje s postopkom, ki omogoča vnaprejšnjo pripravo in samodejno izvajanje zaporedja meritev in preizkusov na električnih inštalacijah, pri čemer si uporabnik to zaporedje glede na obravnavan merilni problem lahko sproti prilagaja, spreminja in dopolnjuje, ter ga shranjuje za kasnejšo uporabo. Predmetni postopek zaradi samodejnega poteka zagotavlja prihranek časa pri izvedbi meritve.; Zaradi manjšega števila korakov, kijih mora izvajalec opraviti ročno, pa je zmanjšana tudi možnost človeške napake.

Opis izuma

Osnova postopka po predmetnem izumu je vnaprej pripravljen niz korakov, kjer posamezni korak (slika 2) predstavlja izbrano merilno oziroma preizkusno funkcijo poljubne izbire iz obstoječega nabora in se ti koraki po začetku preizkusa izvedejo v podanem zaporedju.

Postopek predvideva vnaprejšnjo pripravo in shranjevanje nekaj skupnih preizkusnih zaporedij oziroma sekvenc, katerim se pred uporabo prilagodi parametre za dejansko stanje, ki gaje potrebno preizkusiti s pomočjo meritev.

Na sliki 1 je prikazano prazno polje za pripravo zaporedja predvidenih meritev. Vsaka vrstica omogoča vnos izbrane meritve.

Za vsak korak izberemo eno od funkcij, ki je na razpolago, kar je prikazano na primeru slike 2.

Preizkusi, kot so prikazani na primeru na sliki 2, se v vsakem koraku, ki je na tej sliki prikazan kot posamezna vrstica, izbirajo v okviru celotnega nabora razpoložljivih funkcij.

Marsikdaj mora merilec opraviti določen poseg pred nadaljevanjem, npr. spremeniti povezavo na merjenem mestu, vklopiti ali izklopiti omrežno napetost na inštalacijo ali zaradi drugega vzroka počakati. V takem primeru si pri izbranem preizkusu ali meritvi postavi dodatno oznako, na sliki 2 sta taka primera označena z zvezdico (*). Izbrane funkcije se v pripravljeni sekvenci lahko tudi ponavljajo z enakimi ali različnimi parametri.

Pri izvajanju postopka so za izbrane funkcije včasih dovolj le rezultati, ki jih lahko shranimo in pregledamo, bolj pomembno pa je, da postopek merilcu olajša odločanje o ustreznosti preizkušane inštalacije. V ta namen posameznim funkcijam izberemo parametre ne samo za meritev ampak tudi za odločanje v smislu primerjave izmerjenih vrednosti s podanimi mejami.

Prosta nastavljivost omogoča spreminjanje vsebine pripravljene sekvence praktično kadarkoli razen med izvajanjem same meritve po tem postopku.

To pomeni, da določimo meje, ki so največkrat v določeni meri tudi predpisane. Če izberemo na primer meritev upornosti povezave z zaščitnim vodnikom (continuity), potem izbrana meja predstavlja najvišjo upornost, npr. 0.3 Ω, ki jo lahko ima taka povezava od preizkušane vtičnice do zbiralke v omarici.

Drug primer je meritev izolacijske upornosti, kjer je glede na nazivno sistemsko napetost, npr. 230 V, omrežja določena preizkusna napetost za meritev, npr. 500 V, za odločanje pa je potrebna meja najnižje dovoljene izolacijske upornosti, npr. 1 ΜΩ.

Pri meritvi napajalne in okvame zanke je kratkostični tok tisti, ki se primerja s podatki zaščitnih naprav. Podatki izhodiščnih lastnosti zaščitnih naprav, ki so ponavadi varovalke ali druge vrste pretokovnih zaščitnih naprav tudi predstavljajo parametre, ki so pripadajoči k funkciji izbrani za pripravo sekvence po tem postopku in jih lahko vnesemo v napravo med korakom prilagajanja parametrov na dejansko stanje.

Enako je tudi za RCD definirana regularnost odklopa in občutljivosti, kot tudi dovoljena napetost dotika.

Pri odločanju o rezultatu preizkusa odločajo rezultati posameznih funkcij. To pomeni, da vsi dobri rezultati posameznih funkcij, ki imajo primerjavo vključeno predstavljajo skupaj merilo za predpostavko o dobri inštalaciji.

Pri izvajanju sekvence po tem postopku lahko dobimo sprotno informacijo o neustreznem rezultatu meritve, (vrstica 1 na sliki 6), o ustreznem rezultatu meritve, (vrstica 2 na sliki 6), lahko je samo informacija, daje bila meritev izvedena (vrstica 3 na sliki 6), ali pa da se meritev ni izvedla oziroma, da se še izvaja (vrstica 4 na sliki 6).

Prednosti postopka po predmetnem izumu:

- možnost predpriprave zaporedij, ki so shranjene v spominskih medijih, enostavna priprava zaporedj a meritev, izbira poljubnega zaporedje meritev na mestu merjenja, možnost uporabe seznama varovalk z njihovimi karakteristikami,

100% ponovljivost postopkov, sprotno prilagajanje parametrov glede na izhodiščne zahteve za preizkušano električno inštalacijo, krajši čas izvedbe meritev v primerjavi z znanimi postopki,

- manjša možnost človeške napake v primerjavi z znanimi postopki.

Primer 1

Opis poteka meritve za tipični varnostni test po poznanem postopku

Poznani postopki potekajo v glavnem korak po korak, kar pomeni, da ko je ena meritev opravljena, jo izvajalec ovrednoti in nato izbere naslednjo meritev.

To zahteva precejšnje znanje izvajalca meritev in poznavanja dovoljenih meja merjenih veličin.

Postopek poteka v naslednjih sklopih korakov:

Priključitev naprave na vtičnico, preverjanje napetosti na vodnikih L/N/PE (fazni/nevtralni/zaščitni vodnik), kar zahteva trikratno odklop in priklop na vtičnico in zaznavanje vrste električne instalacije (TT, TT ali IT).

Sledi meritev impedance napajalne zanke Zline, nato meritev impedance okvame zanke Zloop.

Ob vsakem koraku je potrebno meritev, s pomočjo ustreznih stikal na napravi za merjenje, izbrati ročno, po opravljeni meritvi odčitati rezultate, jih po potrebi shraniti, in ovrednotiti.

Na koncu celotnega postopka pa je potrebno na osnovi posameznih rezultatov podati oceno merjene inštalacije »ustrezno« ali »neustrezno«.

Med potekom opisanega postopka je potrebno opraviti 14 ročnih operacij, za izvedbo opisanega postopka pa izkušen izvajalec potrebuje približno 30 sekund.

Ob tem je potrebno poudariti, da se opisana meritev nanaša na merjenje ene same vtičnice, torej na meritev enega samega tokokroga.

Primer 2 (izvedbeni primer)

Opis poteka meritve za tipični varnostni test po novem, samodejnem postopku.

Postopek, kije predmet tega izuma poteka v naslednjih korakih:

Priključitev naprave na vtičnico in izbira vnaprej programiranega zaporedja meritev, s npr. s pomočjo tipk na napravi.

S pritiskom na eno samo tipko, operater sproži izvedbo zaporedja meritev, in sicer najprej^ preverjanje napetosti na vodnikih L/N/PE, zaznavanje vrste električne instalacije (TT, TT ali IT), meritve imendance faznega vodnika Zline, in meritve impendance okvame zanke Z_Loop7

Na koncu celotnega postopka je predvideno neobvezno podajanje ocene merjene inštalacije »ustrezno« ali »neustrezno«, na osnovi primerjave rezultatov posamezne meritve z dovoljenimi vrednostmi, ki so shranjene v pomnilniku naprave in oceno ustreznosti varovalke, kije bila izbrana iz seznama varovalk, shranjenega v pomnilniku naprave. Lahko pa tudi na osnovi meritve poda predlog ustreznih varovalk iz omenjenega seznama.

Izvajalec meritve mora po opravljeni meritvi pritisniti le tipko za shranjevanje rezultatov, da shrani vse rezultate meritev, ki so se po izbranem postopku izvedle vključni z vsemi ocenami dobro / slabo. Na osnovi podane ocene ustreznosti merjene električne inštalacije (in predloga ustrezne varovalke) merilec ustrezno ukrepa (poišče razloge za neustreznost inštalacije in/ali preveri in po potrebi zamenja varovalko).

Med potekom opisanega samodejnega postopka je potrebno opraviti največ 5 ročnih operacij, za izvedbo opisanega postopka pa izkušen izvajalec potrebuje približno 11 sekund.

Če primerjamo obstoječi, postopek izvedbe meritev, opisan v primeru 1 in samodejni postopek izvedbe meritev opisan v primeru 2, lahko vidimo daje čas meritve skrajšan za približno tri krat, število potrebnih ročnih operacij pa je približno tri krat manjše.

Po postopku, kije predmet tega izuma so meritve izvedene hitreje in bistveno bolj zanesljivo, saj je možnost človeške napake bistveno zmanjšana.

Možnost vnaprejšnje priprave postopkov meritev nam omogoča, da se na meritev zahtevnih sistemov pripravimo v domačem okolju, na primer v pisarni ali v delavnici. S tem je tudi praktično odpravljena možnost, da bi na določeno meritev pozabili.

Na mestu meritve, to je na terenu, pripravljeno zaporedje postopkov samo izberemo, če je potrebno uredimo posamezne parametre preizkusov oziroma meritev, izvedemo to izbrano zaporedje in shranimo skupni rezultat.

Shranjene rezultate meritev lahko prenesemo na osebni računalnik, kjer jih uredimo in natisnemo v obliki poročila o meritvi, ali pa jih preko ustreznega vmesnika neposredno natisnemo v obliki poročila o meritvi.

Opisan je postopek priprave in samodejnega izvajanja zaporedja meritev in preizkusov na električnih instalacijah, ki pa z zgornjim opisom v nobenem smislu ni omejen in obsega tudi vse očitne izpeljanke opisanega postopka. Obseg zahtevane zaščite je definiran v patentnih zahtevkih.

Claims (5)

1. Patentni zahtevki

   1. Postopek priprave in samodejnega izvajanja meritev in preizkusov na električnih inštalacijah, značilen po tem, da obsega naslednje korake:

   vnaprej šnj a priprava polj ubne meritve ali polj ubnega zaporedj a meritev,

   - prilagajanje parametrov posameznih korakov na dejansko stanje, ki ga je potrebno preizkusiti s pomočjo meritev, izvedbo pripravljenega zaporedja meritev in preizkusov, neobvezno sprotno podajanje informacije o posameznem koraku, neobvezno podajanje ocene o meijeni inštalaciji.
2. 2. Postopek priprave in samodejnega izvajanja meritev in preizkusov na električnih inštalacijah, značilen po tem, da obsega naslednje korake:

   vnaprejšnja priprava poljubne meritve ali poljubnega zaporedja meritev, prilagajanje parametrov posameznih korakov na dejansko stanje, ki ga je potrebno preizkusiti s pomočjo meritev, izvedbo pripravljenega zaporedja meritev in preizkusov, neobvezno sprotno podajanje informacije o posameznem koraku, shranjevanje rezultatov meritev v pomnilnik naprave, neobvezno podajanje ocene o meijeni inštalaciji, prenos shranjenih podatkov na osebni računalnik, izpis poročila o meritvah skupaj z oceno merjene inštalacije in predlogom ustrezne varovalke.
3. 3. Postopek po zahtevku 1 ali 2, značilen po tem, omenjeni korak vnaprejšnje priprave poljubne meritve ali poljubnega zaporedja meritev vsebuje tudi korak shranjevanja pripravljene omenjene meritve ali zaporedja meritev v poljubni medij.
4. 4. Postopek po zahtevku 1, 2 ali 3, značilen po tem, da omenjeni korak vnaprejšnje priprave poljubne meritve ali poljubnega zaporedja meritev, omogoča označevanje posamezne meritve tako, da postopek čaka na naslednji ukaz izvajalca, s čimer je izvajalcu omogočen vmesen poseg v meritev in/ali v meqeno inštalacijo.
5. 5. Postopek po kateremkoli predhodnem zahtevku, značilen po tem, da omenjeni korak prilagajanja parametrov posameznih korakov na dejansko stanje, ki ga je potrebno preizkusiti s pomočjo meritev, obsega vnašanje dovoljenih meja meijenih parametrov, glede na merjeno inštalacijo in neobvezno tudi podatke o izhodiščnih lastnostih zaščitnih naprav, kot so na primer varovalke ali druge vrste pretokovnih zaščitnih naprav.