Jak na hlídač izolačního stavu za UPS?

[Lukáš Rotrekl]

 Řešíme problém. Dle nové normy ČSN 736060, která je zaměřená na čerpací stanice PHM, je nutné pro obvody sítě IT (typicky zálohované obvody za UPS, v konkrétním případě zásuvky pro pokladny a elektronika výdejních stojanů) použít hlídač izolačního stavu.

 Dle konzultace s několika dodavateli UPS by k dodtatečnému oděělení TN-S a IT sítě měla stačit běžná UPS typu on-line.  Bohužel praktické zkušenosti tomu zatím nenasvědčují. Po připojení hlídaše za UPS hlídač hlasí poruchu izolačního stavu. Ta zmizí po po odpojení napájecího napětí pro UPS. (Odpojí se uzemněný uzel sítě TN.

 V tomto stavu není problém prohlásit, že se nejedná o síť IT ale o TN. Jenže v momentě kdy síť pojede z baterií UPS už se jedná o síť IT.

 Použité prvky při pokusech a testování, UPS schrack USPD 100 a 200 (1000VA,  resp 2000VA)  UPS od Shcneider electric Pulsar extreme 2200VA.

 Teď jak z toho ven. Doplnit systém oddělovacím trafem, zabírá místo zvyšuje cenu, nebo  najdu on-line UPS která bude dostatečná pro oddělení síťi?

 UPS dle rozsahu ČS potřebuji od cca 700VA do 2000VA. A další zajímavá věc je ,  že první instalace funguje naprosto bez problémů a jak má. Tedy alespoň dle zkoušek na místě před uvedením do provozu.  Teď se mi nechce ověřovat protože je to 300km daleko.

[Martin Kurka]

Asi stejný výsledek dostanete i při odpojeném přívodu a UPS přikostřené na PE (nebo při ponechaném datovém kabelu do nadřízeného PC snímajícím stav UPS).

UPS je odrušená - má kondenzátory i proti kostře - a svodové kapacity IT sítě jsou díky tomu značné (a nepříznivě se přičiňují i zbytkové VF složky výstupního napětí z měniče) .
Navíc tam bude velká konstrukční kapacita zemního konce měniče proti kostře. A možná už (ale spíš ne) z hlediska konstrukce je N přívodu UPS galvanicky jen přes vnitřní diodu vstupního usměrňovače propojen i s (-) pólem baterie a s výstupním "N" pólem pole výstupních přívodek - v tom případě pomůže jedině výstupní trafo - ohmmetr v režimu měření diod by vám asi po změření vypnuté a vybité UPS dal v tomto jistotu.
Možná je problém v použitém hlídači izolace, musí to být typ vhodný pro měniče a velké kapacity IT sítě - něco chytřejšího s mikroprocesore m uvnitř např od Bernder (GHV Trading)  IRDH 375 IRDH 275. V GHV by vám mohli poradit či hlídač na zkoušku zapůjčit. Ceny neznám, jen se obávám, aby trafo nepřišlo levněji 
Možná by vám pomohlo zalaborovat s polaritou dutinek přívodních i vývodních šňůr - kam půjde do UPS fáze a kam N a zda nebude kapacitní proud při nepřekřížení menší - ale tomu moc naděje nedávám. Trafo je 30kg stabilní jistota.

[Štefan Beláň]

TO: Rotrekl

Nemám v tomto ohledu praktické zkušenosti a tak zkusím naznačit jen ty teoretické vědomosti. 

Podle  ČSN 33 2000-4-41 čl. 413.1.5.8 se hlídá izolační stav pod 200 ohmů, což je hodnota velice nízká, a domnívám se, že skutečný izolační stav bude mnohem vyšší.

Dalším bezpečnostním opatření, z hlediska ochrany, je důsledné pospojování, což u čerpacích stanic pokládám za prvořadé.

PS: Je to zajímavé téma. 

[Lukáš Rotrekl]

"Dalším bezpečnostním opatření, z hlediska ochrany, je důsledné pospojování, což u čerpacích stanic pokládám za prvořadé."

 Já to považuji i za samozřejmé, proto se o tom nějak ani nebavím. Pospojovaní je porvedeno železem FeZn v zemi a pak společně s kanbelovými rozvody vodiči CYA.

 Tady ale ani nějak moc nejde o bezpečnost, ale spíše o to že to vyžaduje norma. Do teď se používaly za vyvody za UPS proudové chraniče a taky nebyl problém.

HIS který používám teď je HIS 71 od Hakel. Jedinou výhodou oprori proudovému chrániči je, že neodpojí zátěž v případě porušení izolačního stavu.
Nevýhody: vyšší cena, nutrnost použít UPS on-line opět vyšší cena i když i to nemusí být zárukou úspěchu(viz výše),  

Jak říkám problém je jeden. Můžeme prohlásit, že za UPS je síť TN a hlídač izolačního stavu neinstalovat (je vyžadován pro síť IT).  Jenže v momentě výpadku a dpojení UPS od napájecího napětí (vnitřní relé UPS dojde k oddělení a za UPS vzniká v ten moment síť IT. A co s tím? Propojit N a N za UPS a v ten moment nemam IT, ale zase vznikne IT v momente kdy vypadne proudovýá chránič na vstupu do technologické části rozvaděče.....   Je to boj   ??


A propo nemátě někdo k dispozici vnitřní zapojení UPS on-line?

[Štefan Beláň]

TO: Rotrekl

Tady ale ani nějak moc nejde o bezpečnost, ale spíše o to že to vyžaduje norma. Do teď se používaly za vývody za UPS proudové chrániče a taky nebyl problém.


Požadavek normy je především otázkou bezpečnosti. Norma vyžaduje hlídač izolačního stavu právě pro zajištění bezpečnosti. Je tam uvedeno také mnoho o tom, co a jak v případech, že nevychází výpočty.
Potom vždy stačí ověřit ochranné pospojování na dosah obsluhy, a pokud vychází přechodové odpory a dotyková napětí, není třeba dál řešit nesplnitelné podmínky.
Je to princip všech ochran proti nebezpečnému dotyku.

Můžete prosím uvést, jaký izolační stav (nastavenou hodnotu) hlídá Vámi zmiňovaný hlídač?
Podle katalogu Hakel je HIS 71 vyrobený výhradně pro zdravotnická zařízení v souladu s normou, která v ČR není zatím vydaná (33 2000-7-710). Tady bude asi ten problém s hodnotou izolačního stavu, který je pro zdravotnictví mnohem přísnější, řádově v desítkách K-ohmů.

[František Šohajda]

Jen pro doplnění HIS /hlídač izolované soustavy/ je něco jiného než FI /proudový chránič/....není to rovnocená ochrana....lid ově řečeno je to 100 a 1 !!!tam kde se má použít HIS tak FI se použít nesmí.....třeb a ve zdravotnictví lze použít pro HIS napájení přes UPS....v některých případech je to nutnost.....ně které zejména starší UPS od Italských firem mají v sobě zabudováno izolované trafo....ale nové to většinou nemají...../co jsem se setkal/...

[Štefan Beláň]

TO: Šohajda

Lidově řečeno, vůbec nechápu Vaší odpověď?
Komu a na co odpovídáte a co jste chtěl sdělit?

Základní informace o ochraně v sítích IT jsou v ČSN 33 2000-4-41, články 413.1.5.
Měl byste se s normou nejdříve dobře seznámit, než začnete kategoricky odpovídat nesmí se apod..

Zde vám ocituji část uvedené normy:

 413.1.5.8 V sítích IT lze používat tyto hlídající a ochranné přístroje:
– přístroje hlídající stav izolace;
– nadproudové jistící prvky;
– proudové chrániče.

POZNÁMKA N

Pro použití hlídačů izolačního stavu platí:
a) Izolační odpor sítě proti zemi včetně spotřebičů se trvale kontroluje. Klesne-li celkový izolační odpor sítě
i s připojenými spotřebiči pod 1 000 Ω při odporu uzemnění 20 Ω nebo pod 200 Ω při odporu uzemnění 2 Ω,
se zařízení odpojuje s výjimkou těch zařízení, kde je ještě jiným způsobem zajištěno, že nevznikne nebezpečné
dotykové napětí, jako např. provedením ochrany pospojováním.
Zařízení, kde by odpojením vznikly velké hospodářské škody apod.,  nemusí být odpojeno, ale musí být neprodleně
zahájeny práce na odstranění závady.
S ohledem na trvalou kontrolu izolačního stavu sítě se vznik dvoupólového zemního spojení neuvažuje.
b) Požadavek na odpojení podle a) se považuje také za splněný zajistí-li se při vzniku dvojpólového zemního
spojení odpojení alespoň jedné izolačně vadné části.

PS: A ještě doplním, že požadavek  P4 /chránič/ a P5 /izolovaná soustava/ je ve zdravotnické normě ČSN 33 2140 naprosto běžná a někdy i závazná kombinace.

[František Šohajda]

To:Beláň
To nebylo myšleno na vás ale na tuto větu:"HIS který používám teď je HIS 71 od Hakel. Jedinou výhodou oprori proudovému chrániči je, že neodpojí zátěž v případě porušení izolačního stavu.
Nevýhody: vyšší cena, nutrnost použít UPS on-line opět vyšší cena i když i to nemusí být zárukou úspěchu(viz výše)"
Samozdřejmě požadavek P4 a P5 ČSN 33 2140  znám ale už jsme se setkal že na P5 bylo dáno P4 /chránič/.......což je špatně......bu ď zásuvky přes FI nebo HIS....ale ne kombinace.....

[Lukáš Rotrekl]

To Beláň:

Možná sem se špatně vymáčkl s tou bezpečností. Samozřejmně že o bezpečnost jde v každém případě, ale v rozhodování jestli HIS nebo FI si myslím, že jde maximálně o bezpečnost dat v tomto případě. Ve zdravotnictví je to jinak.

 HIS mam teď nastaveny na minimalni hodnotu tj 10k. Ma smysl davat HIS s hodnotou nizsi?  Pokud mam na celou TLG ČS proudový chránič na s vybavovacím proudem 30mA, tak hlidač izolačního stavu který bude reagovat na 1000ohm je na nic protoze mezitím už zareaguje proudový chránič.

[Štefan Beláň]

TO: Rotrekl

Protože nemám normu a neznám přesné požadavky vyžadované normou na čerpací stanice - viz Vaše citace,

"Řešíme problém. Dle nové normy ČSN 73 6060,  která je zaměřená na čerpací stanice PHM, je nutné pro obvody sítě IT (typicky zálohované obvody za UPS, v konkrétním případě zásuvky pro pokladny a elektronika výdejních stojanů) použít hlídač izolačního stavu"

předpokládám, že když použiji hlídač izolačního stavu, nepoužívám již chrániče, ale pospojování jako doplňující ochranu. V tom je právě vtip pro zajištění provozní spolehlivosti a zachování dat, ale i zároveň zachování bezpečnosti. Přečtěte si pozorně mnou uvedený opis z normy, hlavně obě poznámky N! 

[raj]

Dle konzultace s několika dodavateli UPS by k dodtatečnému oděělení TN-S a IT sítě měla stačit běžná UPS typu on-line.

Hmmm nevim nevim... Kazdy pulsni zdroj  UPS nevyjimaje  maji mezi primarnim a sekundarnim vinutim pulsniho trafa kondenzator(y). To proto, aby oddeleni soustav nebylo pro vf slozky tak dokonale. Jinak nefunguji dobre regulacni obvody pro stabilizaci napeti na sekundaru.

[Branislav Hruška]

Riešili sme podobný problém. Po konzultácii so zástupcom servisu UPS - ky sme zvolili nasledovné riešenie:
N - vodič pred UPS a za UPS sme prepojili. Tým sa všetko za UPS stane TN-S aj pri práci z batérie. Jedno obmedzenie - N pól pred UPS nie je vypínaný. V našom prípade to bolo ľahko splniteľné, nakoľko UPS bola v rozvádzači TN-C-S

[Lukáš Rotrekl]

TO Hruška:

Díky, toto řešní mě taky napadlo, ale zdalo se mě to jako dost prasarna , takže jsem jenom chtěl počkat jestli s tím nepřijde i někodo další.....


Zajímalo by mě co si o tom myslí ostatní....

[Jiří Schwarz]

Jednodušší UPS pracují tak, že v případě výpadku sítě se přepne výstup na měnič. Je tam alespoň malý výpadek, záleží na způsobu detekce přívodu sítě a na rychlosti přepnutí. To je zřejmě ten případ, co autor dotazu popisuje.

Existují další varianty UPS, které se chovají trochu jinak, jedna verze bývá označena ON-LINE S DVOJÍ KONVERZÍ. Tam trvale běží měnič, při výpadku se to na výstupu ani nepozná, protože se nic nepřepíná, pouze se přestanou po dobu výpadku nabíjet AKUbaterie.
Toto provedení UPS má výstup síť IT pořád. 

[Rozmahel Vladimír]

Je třeba si uvědomit smysl požadavku hlídače izolačního stavu. Při chodu z baterie se jedná o izolovanou soustavu, kde není uzemněn uzel. Fázové napětí se vyrábí z baterie, oba póly L i N za UPS jsou " fázové vodiče ". Propojením N vodiče za UPS před a za UPS je v podstatě při chodu z baterie první porucha, kdy na všech částech je neuzemněný pól 230V. To znamená, že je vše pod napětím 230V a nic se nepozná. Pokud se někdo dotkne druhého pólu dostává stoprocentní úder. Toto řešení je velmi nebezpečné a mohlo by vás mrzet.
UPSky mají implementovány elektronické ochrany, je možné, že u některých typů by tyto ochrany bylo možno prohlásit za "hlídač izolačního stavu". Je nutno mít podrobnou dokumentaci od výrobce.

[Lukáš Rotrekl]

To Schwarz:

špatně jste četl, jedná se o UPS typu On-line s dvojí konverzí ,  sice to nikde není uvedeno, ale předpokláídám, že on-line UPS ani nemůže být jinak z hlediska konstrukce. Bohužel se tato jako on-line v tomto případě nechová. tj existuje galvanická vazba mezi vstupem a výstupem. Možná jen nejakou kapacitou ale hlidač izolačního stavu hlásí poruchu. Použit HIS71 od Hakel.

TO Rozmahel:

Samozřejmně, že v případě, že by se použilo řešení s uzemněnou nulou za UPS, místo hlídače izolačního stavu by se instaloval proudový chránič. Další samozřejmostí je v instalacích s prostorami s nebezpečím výbuchu odpojovat jistícími prvky všechny pracovní vodiče včetně N. A SAMOZŘEJMĚNĚ by se propjka N před a za UPS provedla tak aby v zádném případě při provozu nemohlo dojít k odpojení od zemnící soustavy. Nemluvím o tom když přijde "odborník" a se slovy kterej vůl to sem dal to odpojí.

[Rozmahel Vladimír]

Dvovolené dotykové napětí je v normálním prostředí 50V AC. Pokud necháte jeden neuzemněný pól izolované sítě bez dozoru zavléct prakticky kamkoliv, máte osoby trvale pod 230V AC. Nic na tom nemění to, že je to neuzemněno. Dotyk s druhým pólem je nepředvídateln ý a velmi nebezpečný.

[Marek Zeman]

Dvojí konverze znamená např. u Powerware 5115 snižování a zvyšování výstupního napětí vůči vstupnímu napětí, aby se udržela malá tolerance výstupnho napětí. UPS je normální OFF-LINE a má v sobě cosi, co lze přirovnat k autotransformá toru s více odbočkami samozřejmě automaticky přepínanými (píšu cosi, protože schéma jsem neviděl). Má to výhodu v malém ztrátovém výkonu celé UPS, měnič se zapíná jen při velmi velkém rozdílu vstupního napětí od jmenovité hodnoty. Výrobce tuto řadu staví mezi "hloupé" OFF-LINE a precizní, ale dražší ON-LINE.