ΕΠΙΤΗΡΗΤΗΣ ΜΟΝΩΣΗΣ

Η αναγκαιότητα των επιτηρητών μόνωσης όταν χρησιμοποιούμε μετασχηματιστές απομόνωσης

Οι κανόνες ασφαλείας επιβάλλουν όλες οι τάσεις ≥48 V να είναι γειωμένες σε μια γείωση της οποίας η ποιότητα επίσης καθορίζεται.

Έτσι εξασφαλίζεται αφενός η πτώση του στοιχείου προστασίας (ασφάλεια ή μικροαυτόματος ή αυτόματος διακόπτης) σε περίπτωση επικίνδυνων διαρροών προς το περίβλημα των μηχανημάτων και αφετέρου καθίσταται δυνατή η ανίχνευση μικρών διαρροών, π.χ. διαρροών ηλεκτροπληξίας (≥30 mA) μέσω ανθρώπινων σωμάτων με τη βοήθεια των διακοπτών διαρροής.

Όμως ορισμένες ειδικές εφαρμογές, όπως π.χ. κήποι, υπαίθριες εγκαταστάσεις, λουτρά, ορυχεία, μεταλλεία, λατομεία αλλά και νοσοκομειακοί χώροι, χειρουργεία και θάλαμοι ειδικής νοσηλείας, εξαιρούνται από την υποχρέωση γείωσης για διάφορους λόγους ασφαλείας ατόμων και λειτουργιών.

Σε αυτές τις εγκαταστάσεις μπορούμε να συναντήσουμε μετασχηματιστές απομόνωσης (1:1) 230/230 V, οι οποίοι δεν επιτρέπεται να γειωθούν.

Όταν βάλεις μετασχηματιστή 1:1 και καλώδια στο έδαφος τότε τα καλώδια μεταξύ τους και το έδαφος παρουσιάζουν χωρητικότητες.

Δηλαδή αν απλοποιήσουμε το κύκλωμα θα το παρουσιάσουμε με έναν πυκνωτή μεταξύ του κάθε καλωδίου του δευτερεύοντος του μ/τ και της γης και έναν πυκνωτή μεταξύ των δυο καλωδίων του δευτερεύοντος του μ/τ.

C=Q/V

Για μικρές αποστάσεις το φορτίο είναι μικρό, άρα η χωρητικότητα είναι μικρή άρα και η αγωγιμότητα.

Γι’ αυτό δεν επιτρέπεται η έκταση του κυκλώματος να είναι οποιαδήποτε.
Για 400V επιτρέπονται 260 m, ενώ για 230 V επιτρέπονται 454 m.

Οι μετασχηματιστές πρέπει να έχουν ιδιαίτερα ισχυρή μόνωση μεταξύ πρωτεύοντος και δευτερεύοντος.
Αυτοί πληρούν τους κανονισμούς VDE 0550/Teil 3 και έχουν για 230/400 V τάσεις δοκιμής 4 kV εώς 5 kV.
Σε αντιδιαστολή με αυτά, σε μετασχηματιστές γενικής χρήσης έχουμε τάσεις δοκιμής 2,5 kV έως 3,5 kV.

 Η ισχύς των ΜΣ απομόνωσης είναι περιορισμένη στα 4 kVA για μονοφασικούς 230 V και 10 kVA για τριφασικούς μετασχηματιστές.

Στην περίπτωση που ένα ηλεκτρικά διαχωρισμένο κύκλωμα τροφοδοτεί πάνω από μια συσκευή θα πρέπει τα εκτεθειμένα αγώγιμα μέρη όλων των συσκευών που τροφοδοτούνται από αυτό το κύκλωμα να συνδέονται μεταξύ τους (όχι όμως και με το μεταλλικό περίβλημα της πηγής) με μια αγείωτη ισοδυναμική σύνδεση η οποία θα χρησιμοποιείται αποκλειστικά για αυτό το σκοπό και θα είναι κατασκευασμένη από μονωμένους αγωγούς.

Οι ρευματοδότες που πιθανόν να εγκατασταθούν σε ένα ηλεκτρικά διαχωρισμένο κύκλωμα, θα πρέπει να έχουν ακροδέκτη γείωσης, στον οποίο θα συνδέεται η τοπική αγείωτη ισοδυναμική σύνδεση που αναφέρθηκε προηγουμένως.

Αντίστοιχα και τα καλώδια που θα χρησιμοποιούνται στο κύκλωμα θα πρέπει να έχουν αγωγό προστασίας ο οποίος θα χρησιμοποιείται ως αγωγός της ισοδυναμικής σύνδεσης.   

Και πάλι όμως βάζοντας ισοδυναμικές συνδέσεις δεν εξαλείφουμε τον κίνδυνο. Δείτε το παρακάτω σχήμα.

Όταν γίνεται χρήση μετασχηματιστή που το ένα άκρο του δευτερεύοντός του δε γειώνεται, επιβάλλεται η χρήση επιτηρητή μόνωσης που πρακτικά αποτελεί ανάλογη προστασία με εκείνη του διακόπτη ή του ρελέ διαρροής. Τα τελευταία όμως προορίζονται για γειωμένα συστήματα.

Ας σημειωθεί ότι τα αγείωτα συστήματα πρακτικά είναι ακίνδυνα ως προς την πλειοψηφία τους, εφόσον έρθουμε σε επαφή με αυτά όταν δεν υφίσταται καμία παρασιτική σύνδεση με πηγή μικρής ή μεσαίας ωμικής αντίστασης.

Αν έρθουμε σ' επαφή με «αγείωτο» σύστημα όταν ήδη υπάρχει μια «διαρροή» δεν αποφεύγουμε την ηλεκτροπληξία, ούτε έχουμε δυνατότητα προστασίας, όπως στα γειωμένα συστήματα χάρη στους διακόπτες διαρροής.

Για το λόγο αυτό επιβάλλεται η εγκατάσταση επιτηρητών μόνωσης οι οποίοι μόλις ανιχνεύσουν την πρώτη μείωση της μόνωσης ως προς το περίβλημα και τη γη, δίνουν την αναγκαία σήμανση ώστε να αποκατασταθεί το συντομότερο η ανωμαλία.

Διότι από τη στιγμή που υπάρχει κάποια περαστική επαφή με τη γη , έχει αρθεί το πλεονέκτημα ασφαλείας του «αγείωτου» και το σύστημα καθίσταται επικίνδυνο για να κεραυνοβολήσει όποιον βρεθεί σ' επαφή μ' αυτό, αλλά και υποψήφιο για διάφορες δυσλειτουργίες.

Αν τα καλώδια προστατεύονται από σωλήνες τότε μπορούμε να μην χρησιμοποιήσουμε επιτηρητή μόνωσης.

Βέβαια προσωπική μου άποψη είναι ότι για το φωτισμό κήπου η καλύτερη και πιο ασφαλής λύση είναι ο μετασχηματιστής ασφαλείας 230V/42V παρόλο που η εγκατάσταση θα στοιχίσει περισσότερο λόγω αυξημένων διατομών, αλλά η ασφάλεια έρχεται πρώτη..
Ας αφήσουμε τον μετασχηματιστή απομόνωσης 230V/230V μόνο για συσκευές που απαιτούν 230V όπως γκαραζόπορτες κλπ.

Να αποφεύγουμε να βάζουμε μετασχηματιστές απομόνωσης σε εξωτερικές εγκαταστάσεις και να προτιμούμε τους μετασχηματιστές ασφαλείας χαμηλής τάσης 12V ή 24V ή 48V

Οι μετασχηματιστές απομόνωσης θα είναι μονοφασικοί ή τριφασικοί με  ξεχωριστά τυλίγματα (πρωτεύον και δευτερεύον) και θα πρέπει να συμμορφώνονται με τις απαιτήσεις των διεθνών προτύπων: IEC/EN 61558-1, IEC/EN 61558-2-15 και IEC/EN 62041.

Θα πρέπει να εξασφαλίζουν γαλβανική απομόνωση, όπως απαιτείται από τα πρότυπα IEC/EN 61558-1 και IEC/EN 61558-2-15.

Θα πρέπει επίσης να έχουν διπλή ή ενισχυμένη μόνωση μεταξύ των τυλιγμάτων τους που θα περιορίζει το ρεύμα διαρροής μεταξύ πρωτεύοντος και δευτερεύοντος σε ένταση που δε θα υπερβαίνει τα 3,5 mA.

Επίσης θα πρέπει να διαθέτει μεταλλική θωράκιση που θα καταλήγει σε ακροδέκτη στην εμπρόσθια πλευρά του μετασχηματιστή όπου θα συνδέεται αγωγός ισοδυναμικής γείωσης.

'Ενα παράδειγμα επιτηρητή μόνωσης είναι ο Isoltester-DIG-RZ της ΑΒΒ

Οι επιτηρητές μόνωσης ISOLTESTER-DIG-RZ εξασφαλίζουν την προστασία των χρηστών κάθε ηλεκτρικής εγκατάστασης επιτηρώντας και ενεργοποιώντας συναγερμό κάθε φορά που συμβαίνει ένα σφάλμα προς την γη.

Στην πρόσοψη του Isoltester υπάρχουν:

Πράσινο LED: Ένδειξη της παρουσίας δικτύου τροφοδοσίας

Κίτρινο LED: Ένδειξη της ανίχνευσης σφάλματος

Κόκκινο LED: Ένδειξη απώλειας σύνδεσης

Μετώπη τηλεποπτείας QSD

Η μετώπη ενδείξεων QSD χρησιμοποιείται σε συνεργασία με τους επιτηρητές μόνωσης για την οπτική και ακουστική ένδειξη σε περίπτωση ανίχνευσης σφάλματος μόνωσης. 

Μέσω της μετώπης ενδείξεων μπορεί να ληφθεί ειδοποίηση για την κατάσταση της μόνωσης από απόσταση. Η τάση λειτουργίας του QSD είναι 24 V DC.

Η μετώπη ενδείξεων QSD αποτελείται από 2 ενδεικτικά LED (πράσινο-κίτρινο), ένα βομβητή και 2 μπουτόν.

Όταν στη μετώπη ενδείξεων ανάβει το πράσινο LED, σημαίνει κανονική στάθμη μόνωσης, ενώ όταν ανάβει το κίτρινο LED, υπάρχει ανίχνευση σφάλματος στη μόνωση της εγκατάστασης.

Στην περίπτωση ανίχνευσης σφάλματος στη μόνωση της εγκατάστασης ηχεί ο βομβητή ς, ο οποίος απενεργοποιείται πιέζοντας το πράσινο μπουτόν. Η φωτεινή ένδειξη σφάλματος, κίτρινο LED, παραμένει μέχρι την αποκατάσταση της βλάβης.

Με το κόκκινο μπουτόν μπορεί να γίνει έλεγχος της κατάστασης της συσκευής (test).