تست های الزامی

جهت اطمینان از ایمنی تاسیسات الکتریکی در خلال کار باید تست های خاصی به صورت اولیه، پس از تغییرات مهم و به شکل دوره ای انجام شود. استانداردهای مختلفی در خصوص تست و تائید تاسیسات الکتریکی تدوین شده اند. از استاندارد مهم در این زمینه می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• استاندارد IEC 60364 Series
• استاندارد IEC 61557, EN 61557
• استاندارد IEC 61010-1, EN 61010-1

معرفی استانداردها

استاندارد IEC60364

بخش ششم از استاندارد IEC60364 به تست های اصلی جهت تائید تاسیسات الکتریکی از جمله ساختمان ها می پردازد. بسیاری از کشورها، تمام یا بخشی از این استاندارد را عملی می کنند. در برخی کشورها از استانداردهای ملی پیروی شده که دارای مراحل تقریبا یکسان یا مشابه با این استاندارد هستند. در این استاندارد دو گروه تست های اولیه و دوره ای تعریف شده است.

 

تصویر 1 استاندارد IEC60364-6

تست های اولیه قبل از راه اندازی و پس از تغییرات بزرگ انجام می شوند. در تست های اولیه ابتدا وضعیت ظاهری تاسیسات بررسی شده و سپس تست های الزامی اجرا خواهند شد. هنگام اجرای تست های اولیه باید به اولویت انجام آن ها توجه کرد. تاکید می شود که تست ها باید به ترتیب انجام شوند. در صورت مشاهده ی هرگونه ایراد هنگام تست، باید پروسه را کاملا متوقف کنید. در این شرایط نمی توان تست های بعدی را انجام داده و بعد ایراد را برطرف کرد. پس از برطرف شدن ایراد باید کل تست ها از ابتدا انجام شوند. هنگام تست های اولیه باید گزارش نهایی تهیه شده و در آن پیشنهادهای مربوط به تست های دوره ای نیز اعلام شود. از پیشنهادهای مهم در این زمینه می توان به روش و زمان انجام تست های دوره ای اشاره کرد. تست های دوره ای برای اطمینان از نرمال بودن تاسیسات و برقرار بودن شرایط ایمنی صورت می گیرد. از نکته های مهم در خصوص تست های دوره ای می توان به این موارد اشاره کرد:

• تست‌های دوره‌ای شامل بررسی ظاهری نمی‌شود.
• تست‌های دوره‌ای بیشتر بر روی نتایج و مقادیر به‌دست آمده‌ متمرکز است.
• تست‌های دوره‌ای مشخص می کند که کارکرد و ایمنی تأسیسات از حالت استاندارد خارج‌شده یا خیر.

تست های الزامی در تاسیسات الکتریکی به این شرح هستند. این تست‌ها باید بر اساس اولویت و به ترتیب انجام شوند:

• تست پیوستگی هادی حفاظتی و هادی‌های هم‌بندی اصلی و اضافی
• مقاومت عایقی تأسیسات الکتریکی
• حفاظت و جداسازی در سیستم‌های ایمنی SELV و PELV
• مقاومت عایقی کف‌پوش و دیوارهای غیر هادی
• تائید وضعیت جداسازی اتوماتیک از منبع تغذیه شامل اندازه‌گیری امپدانس حلقه‌ی خطا، مقاومت ارت و تست RCD ها
• قطب‌بندی و توالی فازها
• تست‌های عملکردی، اینترلاک‌ها، شرایط بهره‌برداری و غیره
• افت ولتاژ

استانداردهای IEC61557, EN61557

در استاندارد IEC61557, EN61557 موارد مربوط به ایمنی تاسیسات فشار ضعیف تا 1000 ولت متناوب و 1500 ولت مستقیم جهت تست، اندازه گیری و برداشت اطلاعات اصلی شرح داده شده است. این استاندارد شامل آیتم های مهم در خصوص دستگاه های تست و اندازه گیری نیز می باشد. از بخش های استاندارد EN61557 می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• موارد اصلی EN 61557-Part 1
• مقاومت عایقیEN 61557-Part 2
• امپدانس حلقه EN 61557-Part 3
• پیوستگی سیم حفاظتی و باندینگ های هم ولتاژ کننده EN 61557-Part 4
• مقاومت سیستم زمین EN 61557-Part 5
• تجهیزات RCD در سیستم‌های الکتریکی EN 61557-Part 6
• توالی فازها EN 61557-Part 7
• دستگاه‌های اندازه‌گیری مجتمع یا مولتی فانکشن تسترها EN 61557-Part 10

IEC61010-1, EN61010-1

استاندارد IEC61010-1, EN61010-1 در خصوص الزامات ایمنی تاسیسات الکتریکی جهت اندازه گیری، کنترل و استفاده ی آزمایشگاهی است.

تست های الزامی طبق استاندارد IEC60364

همانگونه که شرح داده شد در این استاندارد تست های مختلفی جهت تائید تاسیسات الکتریکی ارائه شده است. هرکدام از این تست ها در ادامه به صورت مختصر شرح داده شده است. توجه داشته باشید که انجام هرکدام از این تست ها به دستگاه مناسب و مهارت کافی نیاز دارد.

تصویر 2 دستگاه مولتی فانکشن تستر کیوریتسو جهت انجام تست های الزامی

تست پیوستگی هادی حفاظتی

اولین تست طبق استاندارد IEC 60364-6  مربوط به هادی‌های حفاظتی و هم‌بندی‌ها است. هدف از این تست اطمینان از توانایی عبور جریان عادی و جریان های خطا از هادی ها است. تست پیوستگی در مدارهای حلقوی نهایی برای هادی های برقدار مانند فاز و نول نیز انجام می شود. دستگاه استفاده شده در تست پیوستگی باید توانایی تزریق حداقل 200 میلی آمپر جریان با ولتاژ بدون بار 4 تا 24 ولت AC/DC را داشته باشد. با توجه به مشخص بودن ولتاژ و جریان خروجی دستگاه به سادگی می توان مقدار مقاومت را محاسبه کرد.

تصویر 3 تست پیوستگی هادی حفاظتی

تست پیوستگی هادی های حفاظتی و برقدار باید قبل از راه اندازی تاسیسات انجام شود. تست پیوستگی یک آزمون بدون برق است و وجود جریان برق در هادی ها هنگام تست باعث آسیب جدی به دستگاه و فرد خواهد شد. تست هادی های برقدار و حفاظتی در مدارهای نهایی به این صورت انجام می شود:

• کنترل کنید که تاسیسات کاملا بدون برق باشند. در صورت نیاز بریکر بالادست را در حال قطع، قفل کنید.
• در درگاه ورودی مانند جعبه ی ترمینال و با استفاده از یک لینک موقت، شینه های ارت و فاز را به یکدیگر متصل کنید.
• تست پیوستگی را در مدارهای نهایی مانند پریزها بین هادی حفاظتی و فاز انجام دهید. مقادیر را یادداشت کنید.
• لینک موقت را بین هادی نول و شینه ی ارت برقدار کنید.
• تست پیوستگی را در مدارهای نهایی مانند پریزها بین هادی حفاظتی و نول انجام دهید. مقادیر را یادداشت کنید.
• لینک موقت را باز کرده و شرایط مدار را نرمال کنید.

تصویر 4 لینک موقت بین شینه فاز و ارت و تست پیوستگی در پریز برق

مقادیر به دست آمده از تست پیوستگی باید مطابق با طول و سطح مقطع هادی ها باشد. در صورت افزایش مقاومت باید سطح مقطع هادی ها و اتصالات را کنترل کنید. در صورت کم بودن سطح مقطع و یا عدم تناسب آن با مدار باید هادی ها جایگزین شوند. قابل ذکر است که سست یا نامناسب بودن اتصالات نیز می تواند باعث افزایش مقاومت مسیر شود.

تست عایقی

تست مقاومت عایقی در مدار بین هادی های برقدار و سیم زمین انجام می شود. به منظور ارزیابی ریسک آتش سوزی می توان مقاومت عایقی بین هادی های برقدار با یکدیگر را نیز انجام داد. تست عایقی نیز یک آزمون بدون برق است. وجود برق در تجهیزات هنگام تست عایقی می تواند به دستگاه و فرد آسیب وارد کند. تستر مقاومت عایقی یا میگر با ولتاژ بالا کار می کند. قبل از تست باید تمام بارها، برقگیرها، ادوات الکترونیک و تجهیزات حساس از مدار خارج شوند.

تصویر 5 تست مقاومت عایقی بین هادی های برقدار و سیم زمین

میزان مقاومت عایقی با توجه به موضوع مورد آزمون متفاوت خواهد بود. در مدارهای نهایی می توان از جدول زیر استفاده کرد. هنگامی که تجهیزات یا بارها از مدار جدا شده باشند، مقدار مقاومت نباید از مقادیر زیر در جدول کمتر باشد. پیشنهاد IEC در مدارهای 230 و 400 ولت به‌غیراز SELV و PELV تست با ولتاژ 500 VDC و مقاومت بیشتر 1 مگا اهم است. در صورت عدم امکان خارج کردن SPD ها از مدار باید ولتاژ تست را به 250 ولت مستقیم کاهش داد. در این حالت نباید مقدار مقاومت از 1 مگا اهم کمتر باشد.

جدول ولتاژ و مقدار مقاومت عایقی در مدار

مقاومت عایقی	ولتاژ تست	ولتاژ نامی مدار
≥ 0.5 MΩ	250 V	مدارهای SELV, PELV با ولتاژ v ≤ 120 VDC , v ≤50 VAC
≥ 1 MΩ	500 V	مدارهای تا 500 ولت و 500 ولت شامل FELV
≥ 1 MΩ	1000 V	مدارهای بالاتر از 500 ولت

تست جداسازی الکتریکی

حفاظت در تاسیسات الکتریکی به شکل های مختلفی طراحی می شود. از روش های روتین می توان به حفاظت در برابر تماس مستقیم و غیر مستقیم اشاره کرد. به عنوان مثال بریکر یا فیوز در اغلب مدارها نقش حفاظت جریانی و جلوگیری از خطرات تماس غیر مستقیم را برعهده دارد. حفاظت جریان وقتی وارد مدار می شود که یک خطا رخ داده باشد. خطای جریانی توسط بریکر یا فیوز شناسایی شده و عملیات جداسازی خودکار صورت می گیرد. جداسازی خودکار باید در زمان استاندارد انجام شود تا خطر برقگرفتگی کاهش پیدا کند. روش دیگر استفاده از RCD ها جهت کاهش خطرات تماس مستقیم است. در این پروسه نیز باید جداسازی در زمان استاندارد انجام شود.

به منظور حفاظت از افراد در برابر برقگرفتگی می توان از روش های دیگری نیز استفاده کرد. یکی از روش های معمول در تاسیسات بسیار حساس، کاهش ولتاژ به محدوده ی غیر خطرناک است. به عنوان مثال ولتاژ 50 ولت و کمتر در حالت AC  و 120 ولت و کمتر در حالت DC در محل خشک باعث شوک الکتریکی نخواهد شد. کاهش ولتاژ و جداسازی الکتریکی از سطح ولتاژ بالاتر توسط ترانس ایزوله انجام می شود. خروجی ترانس ایزوله به توجه به ارتباط با سیستم زمین 2 نوع مختلف دارد. این مدارها با عنوان SELV و PELV شناخته می شوند. این عبارت ها مخفف کلمات زیر هستند:

• SELV مخفف Safety Extra Low Voltage با مفهوم ولتاژ بسیار پائین ایمنی
• PELV مخفف Protective Extra Low Voltage با مفهوم ولتاژ بسیار پائین حفاظتی

ولتاژ مدارهای SELV به اندازه ای پائین است که تماس مستقیم با هادی های برقدار و یا تماس غیر مستقیم هنگام رخ دادن خطا در آن ها خطر شوک الکتریکی ایجاد نکند. جهت تشخیص خطای عایقی در این مدارها باید از حفاظت های خاصی استفاده شود. طبق تصویر، مدار SELV هیچ ارتباطی با سیستم زمین ندارد.

در روش PELV نیز از ترانس ایزوله و کاهش ولتاژ استفاده می شود. تفاوت PELV با SELV در ارتباط آن ها با سیستم زمین است. طبق تصویر یکی از هادی های خروجی ترانس در سیستم PELV به زمین متصل خواهد شد. یکی از مشکلات مدار PELV اضافه ولتاژ ناشی از خطای زمین در بخش های دیگر سیستم است. به عنوان مثال خطای زمین در بخش با ولتاژ بالا می تواند از طریق سیم ارت به این مدار منتقل شود. مدار SELV این شرایط را نداشته و تحت تاثیر خطای زمین در بخش های دیگر قرار نمی گیرد.

تصویر 6 دیاگرام الکتریکی مدارهای SELV و PELV و FELV

در سیستم های SELV و PELV از تست مقاومت عایقی به منظور تائید جداسازی الکتریکی استفاده می شود. ولتاژ تست و مقادیر مجاز مانند جدول قبل در بخش تست عایقی است. در تاسیسات با ولتاژ بسیار پائین ممکن است با عبارت FELV نیز مواجه شوید. این عبارت مخفف Functional Extra Low Voltage است. مقدار ولتاژ پائین عملیاتی کمتر مساوی 50 ولت AC یا 120 ولت DC است. این مقدار در برخی شرایط به 25 ولت AC و 60 ولت DC نیز خواهد رسید. در مدارهایFELV ممکن است الزامات مدارهای SELV و PELV رعایت نشود. پروسه ی تست در تصویر زیر نمایش داده شده است.

تصویر 7 تست عایقی در مدارهای جدا شده به صورت الکتریکی

تست مقاومت عایقی کف و دیوارهای غیر هادی

یکی دیگر از روش های ایزوله سازی استفاده از کف و دیوارهای عایق است. در استاندارد IEC60364-6 الزامات و مثال های تست عایقی و امپدانسی قسمت های فوق شرح داده شده است.

حفاظت با جداسازی خودکار از منبع تغذیه

در استانداردهای IEC60364 و IEC61557, EN61557 مسائل مربوط به RCD ها و روش تست آن ها شرح داده شده است. در برخی از این استانداردها می توانید اطلاعات لازم در خصوص دستگاه های اندازه گیری مرتبط را نیز مطالعه کنید. تست RCD ها می تواند به صورت جداگانه و یا در بخش جداسازی خودکار از منبع تغذیه قرار بگیرد. در هر صورت باید به الزامات جداسازی خودکار در طرح های ارتینگ TN، TT و IT توجه شود.

قطب‌بندی و توالی فازها

قطب بندی به معنی اتصال صحیح هادی های برقدار به کنتاکت جدا کننده ها مانند بریکر، کنتاکتور و کلید است. جداکننده های فشار ضعیف از 1 تا 4 پل ساخته می شوند. هر جداکننده در مدار خاصی استفاده شده و باید به صورت صحیح سیم بندی شود. سیم بندی صحیح به معنی رعایت ورودی-خروجی و ترتیب اتصال هادی های برقدار است.

از جداکننده های 1 پل در تابلوها، ساختمان و غیره برای خاموش و روشن کردن بارهای تکفاز استفاده می شود. در این حالت هادی نول به صورت مستقیم به بار وصل شده و جدا کننده روی هادی فاز قرار می گیرد. در نظر داشته باشید که جداکننده های 1 پل باید هادی فاز را قطع و وصل کنند. برخی از قطع کننده ها دارای ورودی و خروجی مشخص هستند. در این حالت حتما باید ورودی به سمت منبع و خروجی به سمت بار باشد.

جداکننده یا کلید های 2 پل به شکل فاز-نول یا دو فاز ساخته می شوند. در این کلیدها یا جداکننده ها باید از اتصال صحیح ورودی-خروجی و اتصال صحیح هادی برقدار اطمینان حاصل کنید. رعایت قطب بندی در جدا کننده های فاز-نول اهمیت بسیار بالایی دارد. به عنوان مثال در بریکرهای فاز-نول مینیاتوری فقط هادی فاز دارای حفاظت جریانی است. بخش نول در این بریکر از سوئیچ وصل سریع و قطع با تاخیر تشکیل شده است. این امر در RCCB و RCBO های تکفاز نیز بسیار مهم است.

جداکننده های 3 پل در مدارهای سه فاز-سه سیمه و چهار سیمه استفاده می شوند. هادی نول در مدارهای سه فاز-چهار سیمه معمولا به صورت مستقیم به تجهیزات متصل خواهد شد. مدارهای سه فاز باید دارای ترتیب یا توالی فاز صحیح باشند. توالی تعیین کننده ی جهت گردش الکتروموتورها خواهد بود.

جداکننده های 4 پل در مدارهای سه فاز-چهار سیمه قرار می گیرند. این جداکننده ها تمام هادی های برقدار از جمله 3 فاز و نول را قطع و وصل خواهند کرد. جداکننده های 4 پل به شکل 4 فاز و 3 فاز بعلاوه نول ساخته می شوند. در واقع بریکرهای 4 پل می توانند روی هر 4 قسمت یا روی 3 قسمت دارای حفاظت باشند. در جداکننده های 3 فاز بعلاوه نول باید از اتصال صحیح هادی ها به کنتاکت مناسب مطمئن شوید.

تصویر 8 دیاگرام بریکرهای 2 و 4 پل به شکل های مختلف

تمام تست های فوق با عنوان تست قطب بندی شناخته می شود. برای تست قطب بندی می توان از مولتی متر، توالی سنج یا مولتی فانکشن تستر استفاده کرد. برای تست قطب بندی باید مدار برقدار شود. برقدار شدن مدار در این مرحله به معنی راه اندازی کامل نخواهد بود.

تصویر 9 توالی سنج

تست‌های عملکردی

تجهیزات مونتاژ شده مانند سوئیچگیر، کنترل گیر، درایوها، کنترل کننده و اینترلاک‌ها باید قبل از راه اندازی به خوبی تست شوند. این پروسه با عنوان تست عملکردی شناخته شده و تعیین می کند که موارد فوق به درستی قرار گرفته، تنظیم و نصب شده اند. تست قسمت های عملیاتی باید با استاندارد IEC60364 مطابقت داشته باشند. تجهیزات ایمنی و حفاظتی باید به صورت عملکردی تست شوند. هرگونه سهل انگاری در تست های عملیاتی می تواند باعث صدمه به افراد و تاسیسات شود.

افت ولتاژ

در بخش 5 استاندارد IEC60364 پیشنهادهای مربوط به افت ولتاژ ارائه شده است. افت ولتاژ از درگاه ورودی یا ترمینال های منبع تا مدارهای نهایی در نظر گرفته می شود. مقدار افت ولتاژ در حال کار با جریان نامی نباید از 4 درصد ولتاژ نامی منبع بیشتر شود. افت ولتاژ بیشتر از 4 درصد ممکن است برای الکتروموتورها در لحظه ی راه اندازی مورد قبول باشد. این استثنا در خصوص تجهیزات با جریان راه اندازی شدید نیز لحاظ می گردد. بخش 6 از استاندارد IEC60364 موارد زیر را جهت تائید افت ولتاژ مجاز پیشنهاد می دهد:

• محاسبه ی افت ولتاژ بر اساس امپدانس اندازه گیری شده توسط لوپ تستر
• محاسبه ی افت ولتاژ بر اساس نمودارها

تصویر 10 دستگاه لوپ تستر

محتوای این مقالات برگرفته از کتاب تاسیسات فشار ضعیف (طرح های ارتینگ و RCD) تالیف مثلث زرد می باشد. این کتاب دارای مجوز از وزارت فرهنگ و ارشاد اسلامی بوده و هر گونه کپی و نسخه برداری و انتشار مجدد غیرمجاز بوده و پیگرد قانونی دارد.