Różnicówka rozłącza

[Piotr.Mroziński]

Dzień dobry,

Jestem właścicielem firmy, która zajmuje się sprzedażą i montażem produktów oświetleniowych. Nie jestem z wykształcenia elektrykiem, lata tamu skończyłem tylko fizykę doświadczalną na UW, i parę lat temu zrobiłem podstawowe uprawnienia SEP, kategoria E, ale moja wiedza na tematy techniczne związane z samymi instalacjami elenktycznymi jest bardzo ograniczona.
Pod koniec marca 2021 rozpoczęliśmy prace na na terenie otaczającym budynek pewnego klienta w Warszawie, polegające na konserwacji oświetlenia zewnętrznego. Zajmowaliśmy się 10-cioma typami lamp. W niektórych były tylko do wymiany żarówki. w niektórych trzeba było obejść statecznik, żeby wymienić źródło światła wyładowcze na LED a jeszcze inne lampy wymieniliśmy w całości na nowe.
Zasadnicze prace skończyły się jakoś na przełomie września i października, wszystkie lampy działały prawidłowo.
Przystąpiłem do kompletowania dokumentacji i w pewnym momencie dostałem informację od klienta, że w jednym z obwodów "wybija różnicówka"
Akurat w tym obwodzie zainstalowanych jest w sumie 38 nowych lamp, dwóch typów. Bardzo wątpię, żeby problemy z różnicówką wynikały z jakichś uszkodzeń okablowania wewnątrz tych nowych lamp. Mam za to poważne obawy, że wyrzucanie różnicówki jest spowodowane złym stanem samej instalacji, samego okablowania, które leży w ziemi i w betonie i ma już ok. 25 lat.
Pierwszym argumentem na rzecz tej tezy jest fakt, że wyrzucanie różnicówki zaczęło się gdy popsuła się pogoda i zaczęło więcej padać.
Ok tydzień temu przeprowadziliśmy serię pomiarów (ja akurat nie byłem przy tych pomiarach obecny bo jestem teraz na zwolnieniu ze złamaną nogą). Były to głownie pomiary rezystancji izolacji prowadzone na rożnych częściach obwodu, pomiędzy przewodem ochronnym a fazowym oraz pomiędzy ochronnym a neutralnym. Najniższe zmierzone wartości rezystancji (przy założeniu, że nie było błędów w technice pomiaru) wynosiły ok. 20kOhm, dla jednego fragmentu ok. 60 kOhm, dla innych ok. 100kOhm i maksymalnie ok. 3MOhm.
Te niskie wartości według tego co czytałem są zdecydowanie za niskie w stosunku do norm i mają prawo powodować wyrzucanie typowej różnicówki 30mA.
Poprowadzenie nowej instalacji, jest częściowo możliwe, ale trudne i kosztowne a w innych fragmentach bardzo bardzo trudne, więc chcielibyśmy tego w jak największym stopniu, a najlepiej całkowicie uniknąć.
Ponieważ tak jak pisałem jest bardzo niewielka szansa, że nastąpiły jakieś uszkodzenia wewnątrz samych nowych lamp i że tam pojawiają się upływy prądu to według mojej skromnej wiedzy ryzyko porażenia prądem przez dotknięcie obudowy lampy podłączonej w dodatku do przewodu ochronnego jest bardzo niskie. Upływy występują najprawdopodobniej na starym okablowaniu, które ma już kiepską izolację i zaczyna tym bardziej przewodzić prąd bokiem im wilgotniejsze staje się otocznie.
Czy możliwym, bezpiecznym i legalnym rozwiązaniem problemu może być wymiana różnicówki 30mA na np. różnicówkę 300mA ?
Będę bardzo wdzięczny za poradę w tej kwestii.

[luka2nd]

Takie wartości rezystancji izolacji kwalifikują okablowanie do wymiany, bo świadczą o jego uszkodzeniu. Te w okolicach 3MΩ mieszczą się jeszcze w normie, ale to już blisko granicy. Taka instalacja powinna zostać natychmiast wyłączona spod napięcia. Wymiana różnicówki na taką o prądzie większym niż 30mA absolutnie nie wchodzi w grę, bo RCD jako uzupełniający środek ochrony przeciwporażeniowej musi mieć znamionowy prąd różnicowy do 30mA. Ta wartość prądu jest granicą, powyżej której nie da się oderwać ręki od uszkodzonego elementu, znacząco wzrasta też ryzyko wystąpienia migotania przedsionków.

[Piotr.Mroziński]

Dziękuję za odpowiedź.
Oczywiście zgadam się, że wartości rezystancji izolacji na poziomie 20kOhm są niskie. Prawdopodobnie jakieś prądy mogą płynąć po zaizolowanych pojedynczo przewodach w okolicy połączeń przewodów. Z drugiej strony przez takie rezystancje, przy napięciu skutecznym 230V zaczną płynąć prądy rzędu 10mA, w więc np. straty energii będą na poziomie 2-3W. Tym chyba nie warto się bardzo martwić.
Zacząłem bardziej studiować temat i doszedłem do wniosków - być może błędnych - PROSZĘ MNIE POPRAWIĆ JEŚLI SIĘ MYLĘ:
1. Normy, które dotyczą użycia wyłączników różnicowoprądowych nie nakazują ich użycia w mojej sytuacji.
Zgodnie z normą PN-HD 60364-4-41:2009 w rozdziale 410.3.3 zapisano, że w każdej części instalacji powinien być zastosowany jeden lub więcej środków ochrony, z uwzględnieniem uwarunkowań od wpływów zewnętrznych.
Norma PN-HD 60362-4-41:2009 w rozdziale 411.3.3 przedstawia ogólnie obszar stosowania
wyłączników różnicowoprądowych zgodnie z zapisami z rozdziału 415.1 dla:
- gniazd wtyczkowych o prądzie znamionowym nieprzekraczającym 20 A, które są przewidziane do powszechnego użytku i do obsługiwania przez osoby niewykwalifikowane,
- urządzenia ruchomego o prądzie znamionowym nieprzekraczającym 32 A używanego na zewnątrz.
Tak więc w przypadku obwodów lamp zewnętrznych zamocowanych na stałe w schodach czy podjazdach według mnie nie musi być różnicówki.
Dokładniejsze zestawienie przypadków, kiedy różnicówka musi być jest zebrane w poniższym opracowaniu: [Link jest zablokowany dla Gości. Zaloguj się!]
- strona 20 i 21.

2. Jeśli by zamienić różnicówkę 30mA na 300mA, to wprawdzie pozbędziemy się tego typu ochrony przeciwporażeniowej (mamy ją zapewnioną przez ochronę przed dotykiem bezpośrednim a w przypadku awarii poprzez uziemnienie części przewodzących) ale zostanie ochrona przeciwpożarowa a poza tym łatwiej chyba wymienić na mocniejsza niż się jej pozbyć.

Proszę o opinię.

[Simcode]

1. Normy, które dotyczą użycia wyłączników różnicowoprądowych nie nakazują ich użycia w mojej sytuacji.

I tego się trzymajmy, a kombinowanie czy 300 a może za chwile 500 mA nie daje rezultatu. Z pomiarów ma wychodzić czy kabel nadaje się do użytku czy nie. Ważna sprawa to uziemianie lamp.

[luka2nd]

Zasadność zastosowania wyłącznika różnicowoprądowego to można rozważać na etapie projektowania, a nie w sytuacji, gdy wyeksploatowany do granic możliwości 25-letni kabel ma już dość i wyzwala różnicówkę. Usunięcie jej nie naprawi tego uszkodzenia, tylko sprawi że klient się odczepi. Do czasu, aż kogoś porazi prąd. Trzeba przedstawić klientowi powód wyzwalania wyłącznika i wskazać na rażąco niską wartość rezystancji izolacji, udokumentowaną protokołem pomiaru. Wycenić wymianę kabla i niech klient decyduje. Tak to widzę.

[paul0]

Upływ wystepuje gdy wilgotno.
Kabel 25 letni nie jest taki stary, prawidłowo ułozony i eksploatowany nie powinien takich problemów robić. Kable mierzyć odcinkami - możliwe, że coś było robione w ich pobliżu i tylko niektóre odcinki są uszkodzone np. nacięta powłoka i izolacja w czasie prac ziemnych, jeśli kabel był uszkodzony tylko od zewnatrz, tak że nie doszło do zwarcia to mogło to nawet nie być zauwazone, a wigloć go spenetrowała i rezystancja izolacji jest mała.
Upływy najczęściej wystepuja w miejscach połączeń.
Skontrolować wszystkie miejsca połączeń, włącznie z nowymi oprawami. Obecnie panuje sztuczne postarzanie produktów gdzie jest wymiarowanie na styk, i często nawet kilkumiesięczne oprawy nie mają juz tego IP jakie jest podane na tabliczce oprawy.
Szczególnie zwrócic uwagę na części z bakelitu, tekstolitu i tym podobnych tworzyw. Te tworzywa mogą w skutek degradacji tworzyć "tepe zwarcie" - po zawilgoceniu nastepuje zapalenie łuku, zwarcie, zadziałanie zabezpieczeń - łuk gaśnie i da się ponownie załączyć, zwarcia nie ma, do czasu ponownego zawilgocenia tego miejsca i tak cykl się powtarza. Podczas palenia sie łuku nastepuje osuszenie uszkodzonego miejsca, a że ono jest porowate i jest tam węgiel pochodzący z oddziaływania łuku na tworzywo to bedzie taki efekt wystepował. Jest to trudne do znalezienia, nieraz miernik izolacji mierzący napięciem 1kV nie był w stanie takiego uszkodzenia wykryć. Dopiero miernik posiadający napięcie pomiarowe 2,5kV był w stanie to uszkodzenie wykryć.
O ile nie miało się kataru to przy ogledzinach było mozliwe znalezienie tego uszkodzenia nosem - bakelit po oddziaływaniu łuku będzie czuć charakterystyczny zapach spalenizny. Jak widzę tego typu listwę (zdjęcia na końcu postu) i "czuć ją amperami" to od razu ją wymieniam na nową, w obudowie z innego tworzywa niz bakelit.

[ocelotl]

Zacznijmy od tego, że wywalanie różnicówki akurat nie musi mieć nic wspólnego ze stanem faktycznym kabli (ich wymiana/naprawa przy tych pomiarach i tak jest bezdyskusyjna) ale mieć związek z upływem własnym zasilaczy ledowych źródeł światła... akurat przy wilgotnej pogodzie upływ ten będzie większy...
Problemem są filtry RC w zasilaczach. A dokładniej kondensatory. Przy załączaniu takiej lampy kondensator jest ładowany (różnicówka stwierdza prąd upływu bo nie ma równowagi na przekładniku Ferrantiego). Wartość tego prądu można obliczyć prostym wzorem I=U/Xc (gdzie U jest napięciem fazowym sieci, a Xc jest reaktancją kondensatora dla 50Hz).
Jak łatwo obliczyć, dla typowej wartości kondensatorów w filtrze zasilacza impulsowego powiedzmy 50 nF, prąd płynący przez ten kondensator wynosi około 4 mA. Powyższe rozważania dotyczą składowej podstawowej 50Hz.
4 mA x 38 opraw... oczywiście w zasilaczach do lamp prawdopodobnie są mniejsze filtry więc i wartości będą mniejsze

Jak to już wcześniej ktoś napisał norma jasno wskazuje co należy zrobić - projektanci pakują różnicówki wszędzie gdzie się da traktując je jako remedium na wszystko, a potem dzieją się cuda.
Masz w tej chwili dwa wyjścia:
1. Wywalenie różnicówki w ogóle z układu
2. Zmienić typ wyłącznika różnicowoprądowego na krótkozwłoczny (oznaczony np symbolem G) odpornym także na udary.

[Konowal]

Też bym wywalił różnicówkę z układu. Nawet tylko z takiego powodu , że uszkodzenie się samo szybciej znajdzie , tz. w miejscu uszkodzenia kabel się upali, bo nieraz faktycznie mordęga szukać po omacku jakiegoś ogólnego uszkodzenia. Moze być też tak że się kabel "wysuszy" i będzie długo działał.

[abmeiz]

A jakbyś pomierzył prądy na każdej fazie cęgami lub amperomierzem przy załączonym oświetleniu , i poprzepinaj lub wypnij uszkodzoną żyłę kabla . Jak coś to rozepnij na połowę i dalej mierz , myślę że wszystkie bezpieczniki w słupach były wyłączone jak był wykonywany pomiar rezystancji izolacji . I czy te lampy maja osobno N i PE