biblioteka elektrotehni^kog dru[tva – zagreb svezak 1 ... · biblioteka elektrotehni^kog dru[tva...
Post on 29-Jun-2020
22 Views
Preview:
TRANSCRIPT
CIP – Katalogizacija u publikaciji
Nacionalna i sveu~ili{na knji`nica – Zagreb
UDK 621.31:658.56>(035)
NOVINC, @eljko
Kakvo}a elektri~ne energije : norme,
teorija, mjerne metode, ure|aji i nadzor /
@eljko Novinc. – 2. dopunjeno izd. –
Zagreb : Graphis, 2006. – (Biblioteka
Elektrotehni~kog dru{tva Zagreb ; sv. 1)
Bibliografija. – Kazalo.
ISBN 953-6647-89-3
I. Elektri~na energija -- Kvaliteta
300831130
Urednik
Prof. dr. sc. Zvonko Ben~i}
Tehni~ki urednik
@arko Pavuni}
Recenzenti
Prof. dr. sc. Zvonko Ben~i}
Prof. dr. sc. Viktor [unde
Lektorica
Dr. sc. Milica Mihaljevi}
Naslovna stranica
@eljko Kozari}
Tiskano u Hrvatskoj
ISBN 953-6647-89-3
@eljko Novinc
Kakvo}a
elektri~ne
energije
Norme, teorija, mjerne metode,
ure|aji i nadzor
II. dopunjeno izdanje
Sadr`aj
Predgovor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XIII
Uvod . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XV
I. Normativne i teorijske osnove
mjerenja kakvo}e elektri~ne energije . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1. Europska norma EN 50160 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Uvod . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.1. Op}enito o normi EN 50160 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.2. Obilje`ja niskog napona (NN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.3. Obilje`ja srednjeg napona (SN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.4. Norma EN 50160 – elementi va`ni za
svakodnevnu primjenu i kako ih tuma~iti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1.4.1. Va`ni parametri kakvo}e elektri~ne energije . . . . . . . . . . . . . 20
1.4.2. Uzorkovanje signala . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
1.4.3. Razlu~ivost i to~nost . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
1.4.4. Kolebanje (podrhtavanje) napona . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
1.4.5. Najmanje i najve}e vrijednosti (min/maks) . . . . . . . . . . . . . . . 27
1.4.6. Naponski prekidi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
1.4.7. Naponski propadi i previsoki naponi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
1.4.8. Harmonici napona . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
1.4.9. Naponi signaliziranja (MTU, APU) i me|uharmonici . . . . 29
1.4.10. Mjerenje ukupnog harmoni~kog izobli~enja napona . . . . 30
1.4.11. Izra~unavanje ukupnoga harmoni~kog
izobli~enja napona i struje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
1.4.12. Treperenje (fliker) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
1.4.13. Nesimetri~nost (asimetri~nost) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
1.4.14. Frekvencija . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
1.4.15. Mjerenje struje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
1.4.16. Vr{ni faktor (CF – Crest Factor) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
1.4.17. Snaga . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
1.4.18. Jednad`be kojima se koriste programi
za harmoni~ku analizu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
II. Jednofazna i trofazna ispitivala
kakvo}e elektri~ne energije . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
1. Primjeri suvremenih jednofaznih i trofaznih
ispitivala kakvo}e elektri~ne energije . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
2. Tehni~ke mogu}nosti nekih suvremenih jednofaznih,
trofaznih i jednofazno-trofaznih ispitivala kakvo}e
elektri~ne energije i mre`e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
3. LEM MEMOBOX 800 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
3.1. LEM MBOX 800 – tehni~ke zna~ajke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
3.2. LEM MEMOBOX 800/808/300/300 smart – na~ini
povezivanja u mre`u . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
3.3. LEM CODAM 800 – programska podr{ka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
3.4. LEM MEMOBOX 808 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
4. MEMOBOX 300 – jednofazno-trofazno
ispitivalo kakvo}e elektri~ne energije . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
4.1. Savjeti u svezi s mjerama sigurnosti pri radu
s ure|ajem tipa MEMOBOX 300 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
4.2. Opis ure|aja MEMOBOX 300 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
4.3. [to sadr`e kompleti ure|aja tipa MEMOBOX 300 ? . . . . . . . . . . . . 77
4.4. Mjerni postupci . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
4.5. Odr`avanje ure|aja tipa MEMOBOX 300 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
4.6. Dijelovi ure|aja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
4.7. Tehni~ke zna~ajke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
4.8. LEM MEMOBOX 300 smart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
5. CIRCUTOR AR 5 – mali, priru~ni jednofazno-trofazni
ure|aj za analizu kakvo}e elektri~ne energije i
optimiranje elektroenergetske mre`e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
5.1. Uvodna analiza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
5.2. Osnovne zna~ajke mre`nog analizatora tipa AR5 . . . . . . . . . . . . . . 96
5.2.1. Priprema analizatora za rad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
5.2.2. Tehni~ki podatci . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
5.3. Na~in mjerenja i prikazivanja elektri~nih veli~ina . . . . . . . . . . . . . . . 100
5.3.1. Vizualni prikazi podataka na zaslonu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
5.3.1.1. Prikaz trenuta~nih, najve}ih
i najmanjih vrijednosti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
Kakvo}a elektri~ne energijeVIII
5.3.1.2. Uve}ani prikaz triju parametara
i grafi~ki prikaz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
5.3.1.3. Prikaz – osciloskopski na~in rada . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
5.4. Programiranje analizatora tipa AR5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
5.4.1. Setup – izbornik postavljanja parametara . . . . . . . . . . . . . . . 107
5.4.2. Zaslon (Display) – izbornik zaslona . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
5.4.3. Naredbe: Run, Files i Clear . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
5.4.4. Analiza harmonika mre`nim analizatorom
CIRCUTOR AR5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
5.4.5. Tehni~ki opis mjerenja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
5.4.6. Program za analizu smetnja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
5.5. Vodi~ kroz program za analizu smetnja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
5.6. Tehni~ki opis mogu}nosti programske podr{ke . . . . . . . . . . . . . . . . 125
5.7. AR5 komunikacija . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
5.8. Programska podr{ka CIR-VISION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
5.9. (NE)PRILIKE u radu s ure|ajem tipa CIRCUTOR AR5 . . . . . . . . . . . 130
6. Monitor kakvo}e napona – KEN 2000 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
6.1. Tehni~ke zna~ajke ure|aja KEN 2000 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
7. LEM VLog – analizator kakvo}e
elektri~nog napona na jednoj fazi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
7.1. Zahtjevi (PC) sustava . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
7.2. Postavljanje opreme i programske podr{ke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
7.2.1. Postavljanje programske podr{ke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
7.2.2. Priklju~ivanje ure|aja VLog na
osobno ra~unalo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
7.2.3. Stavljanje u rad programa PQLog Setup . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
7.2.4. Odabir serijskog priklju~ka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
7.3. Interni parametri ure|aja i mjerenja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
7.3.1. Ure|aj VLoq R . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
7.3.2. Ure|aj VLog Q . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
7.3.2.1. Veli~ina mjernog bloka (intervala) . . . . . . . . . . . . . . . . 142
7.3.2.2. Kanal na koji se snima . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
7.3.2.3. Ograni~enje propada (DIP limit) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
7.3.2.4. Razina previsokih napona . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
7.3.2.5. Parametar praga snimanja tranzijenata . . . . . . . . . . 143
7.3.2.6. Snimanje tranzijenata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
7.4. Sigurnost pri radu s ure|ajem tipa VLog . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
7.5. Programska podr{ka PQLog View . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
7.5.1. Po~etak rada s programom PQLog View . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
7.5.2. Na~in prikaza programa – SA@ETAK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
Sadr`aj IX
7.5.3. Prora~unske tablice (spreadsheet) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
7.5.4. Efektivna (RMS) vrijednost napona . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
7.5.5. Statistika . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
7.5.6. Propadi napona i previsoki naponi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
7.5.7. Tranzijenti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
7.5.8. Harmonici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
7.5.9. Frekvencija . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
7.6. Rad na daljinu s ure|ajima tipa VLog . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
7.7. Jamstvo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
7.8. Kako tuma~iti rezultate mjerenja dobivene primjenom
ure|aja tipa VLog, {to analizirati, te {to poduzeti . . . . . . . . . . . . . 152
III. Primjeri primjene ispitivala
kakvo}e elektri~ne energije . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
1. Op}i primjeri primjene suvremenih
ispitivala kakvo}e elektri~ne energije . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
2. Primjeri i iskustva iz hrvatske prakse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
3. Kako tuma~iti rezultate mjerenja dobivene
primjenom ure|aja tipa MEMOBOX 300/800,
TOPAS i sli~nih, {to analizirati, te {to poduzeti . . . . . . . . . . . . . . . . 195
4. [to jo{ re}i pri kraju ovog dijela? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208
IV. Pomo}na oprema kod odre|ivanja
kakvo}e elektri~ne energije . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211
1. Ispitivanje sigurnosti i odr`avanje kakvo}e
elektri~nih instalacija primjenom ispitivala
visoke tehnologije . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213
2. LEM (NORMA) UNILAP 100 – obitelj ispitivala
sigurnosti elektri~nih instalacija . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
2.1. Tehni~ke zna~ajke i mogu}nosti ispitivala
tipa LEM UNILAP 100XE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218
3. Novi pristup beskontaktnom mjerenju
temperature – RAYTEK Raynger MX2-4-6 sustavi . . . . . . . . . . . . . 233
Uvod . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233
Kakvo}a elektri~ne energijeX
3.1. Izbor sustava i parametara za
beskontaktno (IC) mjerenje temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234
3.2. Utjecaj okoli{a (ozra~ja) na kakvo}u
beskontaktnog mjerenja temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237
3.3. Raytek Raynger MX2, MX4, MX6 – beskontaktna
mjerila temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238
3.3.1. Raytek Raynger MX – obitelj
infracrvenih mjerila temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240
3.3.2. Raytek PhotoTemp MX6 – tehni~ke
zna~ajke i mogu}nosti mjerenja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242
4. Ispitivanje sigurnosti elektri~nih
instalacija na strojevima . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247
Uvod . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247
4.1. Europska norma EN 60204 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248
4.2. Mjerenje gubitka napona na za{titnom vodi~u (UPE)
i otpora odgovaraju}e impedancijske petlje (RPE) . . . . . . . . . . . . . . 250
4.3. Mjerenje otpora izolacije . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252
4.4. Mjerenje probojne ~vrsto}e dielektrika (VN ispitivanje) . . . . . . . 253
4.5. Mjerenje preostalog (rezidentnog) napona
primjenom dodatnog ispitivala ResTest 204 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
Zaklju~ak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261
Prilozi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265
Literatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273
Kazalo pojmova . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275
Sadr`aj XI
Predgovor
Rije~ autora
^esto se sjetim rije~i mojega pokojnog oca: »Sine, u `ivotu ti je sve ispitivanje i
mjerenje i sve se u biti svodi na mjerenje«. Kada sam postao in`enjer i po~eo `ivje-
ti `ivot u svakom smislu te rije~i, shvatio sam da je moj otac imao potpuno pravo
i ~udilo me je kako je on kao »umjetni~ka du{a« do{ao do te istinite spoznaje. No,
bilo kako bilo, u na{em svakodnevnom `ivotu svaki ~as ne{to ispitujemo, svjesno
ili podsvjesno. Da bi smo donijeli pravilan sud o ne~emu, da bi smo stvar anali-
zirali i ovjerili, moramo mjeriti. U ovoj knjizi prikazano je nekoliko suvremenih
metoda i ure|aja (sustava) za ispitivanje i mjerenje kakvo}e, prije svega elek-
tri~ne energije, dani su osnovni elementi prate}e teorije, te nekoliko norma i apli-
kacija za koje smatram da bi trebale biti posebno zanimljive za elektrotehni~are i
druge tehni~are bez obzira na to gdje oni rade.
U Zagrebu, u lipnju 2003.
@eljko Novinc
Rije~ autora u svezi s drugim izdanjem knjige
Po{tovane kolegice i kolege, dragi ~itatelji. Knjiga Kakvo}a elektri~ne energije pri-
hva}ena je vrlo dobro u stru~noj javnosti ne samo u Hrvatskoj, nego i {ire, {to me
posebno veseli. U ruci dr`ite drugo izdanje ove knjige, koja svakim danom dobi-
va sve vi{e na aktualnosti {to je Hrvatska bli`e ulasku u EU. Naime, u Hrvatskoj
je pre{utno na snazi preporuka EN 50160 i primjenjuju je sve poslovnice HEP-dis-
tribucije u svojim izvje{}ima, tamo gdje to mogu. Pona{anje proizvo|a~a, distri-
butera i potro{a~a elektri~ne energije sve je vi{e u skladu s tom me|unarodnom
normom. Svi relevantni ~imbenici u RH rade intenzivno na tome da ta norma
bude i zakonski na snazi u Hrvatskoj, ali to nije lako. Za{to? U Hrvatskoj ima oko
23000 trafostanica na niskom i srednjem naponu. Mnoge treba temeljito obnovi-
ti, a treba stvoriti jo{ oko 2500 novih da bi se rije{ile "sive zone". To su goleme
investicije i bez odgovaraju}ih kredita, koncesija, djelomi~ne privatizacije i finan-
cijske pomo}i EU-a ne}emo to uspjeti ostvariti sami u kratkom vremenu, ali uz
odgovaraju}i plan i pomo} to }emo sve napraviti u idu}ih nekoliko godina. Mnoge
ljude jo{ treba osposobiti i pripremiti za ovu normu. Zato je pred vama ova knji-
ga, koja vam u tome treba pomo}i. U odnosu na prvo izdanje, ovo je izdanje malo
dotjerano, ispravljene su neke uo~ene pogrje{ke, prije svega tiskarske. Zahvalju-
jem biv{im i budu}im ~itateljima na konstruktivnim napomenama i prijedlozima.
U Zagrebu, u kolovozu 2006.
@eljko Novinc
Kakvo}a elektri~ne energijeXIV
Uvod
Ljudi su ve} sredinom pro{log stolje}a shvatili da kakvo}a elektri~ne energije
utje~e na kakvo}u rada (proizvodnje materijalnih i nematerijalnih dobara) i na
kakvo}u `ivota. Tijekom posljednjih desetlje}a na snazi su bile mnoge norme iz
tog podru~ja, ali pravi obrat dogodio se sredinom devedesetih godina pro{log sto-
lje}a. Problemu se po~elo pristupati i rje{avati ga globalno. ^lanovi CENELEC-a
(European Committee for Electrotechnical Standardization, sjedi{te je u Briselu)
nacionalni su elektrotehni~ki odbori (ukupno ih je 18) Belgije, Danske, Njema~ke,
Finske, Francuske, Gr~ke, Irske, Islanda, Italije, Luksemburga, Nizozemske,
Norve{ke, Austrije, Portugala, [vedske, [vicarske, [panjolske i Ujedinjenog Kra-
ljevstva. Me|unarodna organizacija CENELEC BTTF 68-6 izradila je 1993. godine
europsku normu EN 50160 za mjerenje napona na mjestu predaje potro{a~u u
javnim distribucijskim niskonaponskim i srednjonaponskim mre`ama pri normal-
nim pogonskim uvjetima. Ta je organizacija prihvatila normu 5. srpnja 1994. go-
dine, te obvezala stalne ~lanice da do 15. srpnja 1995. godine objave svoju
nacionalnu redakciju te norme i povuku iz uporabe interne, opre~ne nacionalne
norme. Za ostale, prije svega europske dr`ave, predlo`en je kraj 2003. godine kao
krajnji rok primjene te norme. Na{i susjedi, osobito zapadni, prihvatili su se od-
mah posla. Na primjer, europska norma EN 50160 prihva}ena je u Republici Slo-
veniji 1997. godine, pod nazivom SIST – EN 50160, a po~ela se doista primjenji-
vati 1999. godine.
Serija LEM-ovih (LEM je korporacija tvrtki: NORMA, ELMES, ELSIS, HEME, slika
1.) mjernih ure|aja MEMOBOX (modeli 601, 602, 603, 604 i posebno 68-6) obi-
lje`ila je kraj pro{log stolje}a novom praksom u normizaciji. Naime, temeljem
iskustava u primjeni te opreme za nadgledanje i pra}enje kakvo}e isporu~ene
elektri~ne energije izra|ene su u Europi norme (npr. IEC 1000-3-6/7 i EN 50160),
koje prije svega trebaju za{titi potro{a~e elektri~ne energije, a time i natjerati
proizvo|a~e i distributere da vi{e pozornosti i truda ulo`e u odr`avanje kakvo}e
elektri~ne energije, ako na tr`i{tu `ele odr`ati odgovaraju}u razinu cijene tog
proizvoda. Najnoviji su mjerni ure|aji u tom podru~ju LEM MEMOBOX 800/808
i 300/300 smart, koji uz uporabu programske podr{ke LEM CODAM plus naslje-
|uju, zadr`avaju i dijelom pobolj{avaju zna~ajke i mogu}nosti cijele serije dosa-
da{njih Memoboxa. Uz svesrdnu pomo} tvrtke BELMET – Ljubljana, koja je
ovla{teni distributer (i serviser) izme|u ostalog i opreme iz proizvodnog progra-
ma LEM-a za podru~je Republike Slovenije i Republike Hrvatske, a koja je osmis-
lila i realizirala niz seminara i te~ajeva u Sloveniji i Hrvatskoj, u svezi s primjenom
opreme i norme EN 50160, i nama u Hrvatskoj omogu}eno je da u podru~ju
svakodnevne prakse u radu s tom mjernom opremom prikupimo bogata iskustva.
Neka od njih bit }e prikazana i u ovom radu.
Kakvo}a elektri~ne energijeXVI
Slika 1. Proizvodna i komercijalna sjedi{ta tvrtke LEM
1. Europska norma
EN 50160
Analiza izvadaka iz njema~ke i engleske verzije norme »Obilje`ja napona u javnim
razdjelnim mre`ama«
UVOD
Kako je povezivanje (stalna veza) hrvatskog s europskim elektroenergetskim sus-
tavom nu`nost, nu`nost je i prilago|avanje na{e zakonske regulative i normizaci-
je u tom podru~ju zakonskim regulativima, prije svega na{ih susjeda. Kako }e
Europska norma o kakvo}i elektri~ne energije u elektrodistribucijskom sustavu – EN
50160 najkasnije tijekom 2004. godine morati biti prihva}ena i kod nas (~im prije
– to bolje), to je npr. Elektrotehni~ko dru{tvo – Zagreb (EDZ) krenulo s osmi{lja-
vanjem i provedbom niza edukativnih seminara po cijeloj Hrvatskoj sa svrhom
obavje{tavanja svih zainteresiranih u lancu od proizvo|a~a do potro{a~a elektri~ne
energije o pojedinim elementima ove norme i o opremi, koja omogu}uje stalno
pra}enje (snimanje) kakvo}e elektri~ne energije. Kroz upoznavanje s elementima
ove norme svi budu}i korisnici trebali bi prepoznati svoje mjesto i ulogu (prava i
obveze), te pripremiti sve {to je potrebno za {to bezbolnije uklju~enje u moderni
europski elektroenergetski sustav. Osobitost je elektri~ne energije da na njezinu
kakvo}u utje~u u ve}oj mjeri potro{a~i (nelinearna optere}enja) nego proizvo|a~i
i isporu~itelji. Stoga je potro{a~ pri osiguravanju kakvo}e elektri~ne energije u
znatnoj mjeri i partner isporu~itelju. Istodobno s one~i{}avanjem elektri~ne energi-
je potro{a~ je i sam osjetljiv ba{ na ta one~i{}enja.
Kako znamo, prednacrt ove europske norme izradila je organizacija CENELEC
(BTTF 68-6): Fizikalne zna~ajke elektri~ne energije. Nacrt donesen u rujnu 1993.
godine podvrgnut je jednostupanjskom postupku prihva}anja i CENELEC ga je 5.
srpnja 1994. godine prihvatio kao normu EN 50160. Utvr|eni su sljede}i nad-
nevci:
– krajnji rok objavljivanja istovjetne nacionalne norme (dop): 15. srpnja 1995.
godine
– krajnji rok povla~enja spornih nacionalnih normi (dow): 15. srpnja 1995.
godine.
^lanovi CENELEC-a du`ni su dr`ati se pravilnika CENELEC-a, u kojem su utvr|eni
uvjeti pod kojima se ovoj europskoj normi mora bez ikakve promjene dati status
nacionalne norme. Posuvremenjeni popis norma, koje su preuzimanjem postale
nacionalne norme, zajedno s njihovim bibliografskim podacima, mo`e se na zah-
tjev dobiti od glavnog tajni{tva ili svake ~lanice CENELEC-a. Ova europska norma
postoji u tri slu`bene verzije (njema~koj, engleskoj, francuskoj). Isti status kao i
te slu`bene verzije ima i verzija na kojem drugom jeziku koju neka ~lanica CENE-
LEC-a na vlastitu odgovornost na~ini prevo|enjem na svoj jezik i prijavi glavnom
tajni{tvu. ^lanice CENELEC-a nacionalni su elektrotehni~ki odbori, navedeni u
uvodu knjige, [2].
1.1. Op}enito o normi EN 50160
Podru~je primjene
Ova norma definira i opisuje bitne zna~ajke razdjelnog napona na mjestu preda-
je potro{a~u u javnim niskonaponskim i srednjonaponskim mre`ama pri normal-
nim pogonskim uvjetima.
Ova norma ne vrijedi:
a) za pogon nakon nekog kvara i za mjere privremene opskrbe, koje se primje-
njuju kako bi se omogu}ila daljnja opskrba potro{a~a pri zahvatima odr`ava-
nja i pri gradnji, te kako bi se na najmanju mjeru ograni~ili opseg i trajanje
prekida opskrbe;
b) u slu~ajevima kad postrojenje ili aparat potro{a~a ne zadovoljavaju mjero-
davne norme ili tehni~ke uvjete za priklju~ak ili kad su prekora~ene grani~ne
vrijednosti smetnja preno{enih vodovima;
c) u slu~ajevima kad neko postrojenje za proizvodnju ne zadovoljava mjerodavne
norme ili tehni~ke uvjete za priklju~ak na razdjelnu mre`u (npr. postrojenja za
proizvodnju energije);
d) u iznimnim prilikama na koje mo`e utjecati isporu~itelj elektri~ne energije,
posebno kod:
– iznimnih vremenskih (ne)prilika ili prirodnih katastrofa,
– smetnja koje su izazvale tre}e strane
– mjera javnih tijela ili tijela vlasti
– radnih sporova (prema zakonskim odredbama)
– vi{e sile
– ograni~enja kapaciteta opskrbe zbog vanjskih utjecaja.
Kakvo}a elektri~ne energije4
Ova norma mo`e se u cijelosti ili djelomi~no nadomjestiti ugovorom (dogovorom)
izme|u pojedinog potro{a~a i isporu~itelja elektri~ne energije. U ovoj normi
opisane zna~ajke opskrbnog napona nisu predvi|ene za uporabu kao razina elek-
tromagnetske kompatibilnosti ili kao grani~ne vrijednosti smetnja koje se iz
postrojenja potro{a~a vodovima prenose u javne mre`e.
Svrha norme
Svrha je ove norme utvrditi i opisati obilje`ja razdjelnog napona glede:
– frekvencije,
– veli~ine,
– oblika krivulje,
– simetrije triju napona faznih vodi~a.
Te se zna~ajke za vrijeme normalnog pogona mijenjaju zbog kolebanja tereta,
smetnja iz odre|enih postrojenja i kvarova, koji su prete`no izazvani vanjskim
doga|anjima. Zna~ajke napona izrazito su slu~ajne naravi, kako glede vremen-
skog tijeka na nekom promatranom mjestu predaje, tako i u jednom trenutku
glede mjesne razdiobe po svim mjestima predaje u nekoj mre`i. S obzirom na te
ovisnosti valja ra~unati s time da }e se navedene razine zna~ajka opskrbnog
napona u rijetkim slu~ajevima prije}i. Pojedine pojave koje utje~u na opskrbni
napon potpuno su nepredvidive, tako da nije mogu}e za odgovaraju}e zna~ajke
navesti ~vrste vrijednosti. Vrijednosti koje su za te pojave dane u normi, npr. za
propade napona i prekide napona, valja sukladno tome smatrati orijentacijskim
vrijednostima.
Definicije u svezi s normom EN 50160
Za primjenu ove norme vrijede sljede}e definicije:
Potro{a~ – kupac elektri~ne energije, koji elektri~nu energiju nabavlja od nekog
isporu~itelja elektri~ne energije.
Isporu~itelj elektri~ne energije – dru{tvo koje elektri~nu energiju dobavlja preko
neke javne razdjelne mre`e.
Mjesto predaje – mjesto priklju~ka postrojenja (ure|aja) potro{a~a na javnu mre-
`u.
NAPOMENA: To mjesto ne mora se podudarati npr. s mjernim mjestom ili s mje-
stom priklju~ka na javnu mre`u, [2].
Opskrbni napon – elektri~na vrijednost napona na mjestu predaje mjerena u
odre|enom trenutku, tijekom odre|enoga vremenskog odsje~ka.
Nazivni napon mre`e (oznaka Un ili UN) – napon kojim se neka mre`a ozna~uje ili
prepoznaje i na koji se svode odre|ene pogonske zna~ajke.
I.1. Europska norma EN 50160 5
I.1. Europska norma EN 50160 19
Signalni naponi superponirani opskrbnom naponu
Valja po}i od toga da se u nekim dr`avama isporu~itelj elektri~ne energije koristi
javnim razdjelnim mre`ama za prijenos signala. 99 % trosekundnih srednjih vri-
jednosti signalnog napona tijekom dana ne smije prelaziti vrijednosti dane na slici
I.2. Vrijednosti za frekvencije od 9 kHz do 95 kHz jo{ se razmatraju, [2].
NAPOMENA: Polazi se od toga da se potro{a~i nemaju pravo koristiti srednjo-
naponskim javnim mre`ama za prijenos signala.
1.4.Norma EN 50160 – elementi va`ni za svako-
dnevnu primjenu i kako ih tuma~iti
Mjerenjem i memoriranjem vrijednosti osnovnih osam parametara elektri~nog napo-
na na niskonaponskoj (do 1000 V) ili srednjonaponskoj mre`i (1000…35000 V):
1. kolebanje napona
2. treperenje (fliker): kratkotrajno (Pst) i dugotrajno (Plt)
3. harmonici: od 2. do 40.
4. naponi signaliziranja (eng. ripple control – signalni upravlja~ki naponi), me-
|uharmonici, MTU
Slika I.3. Potpuni komplet ure|aja LEM MEMOBOX 800/808
1. Primjeri suvremenih
jednofaznih i trofaznih
ispitivala kakvo}e
elektri~ne energije
Tijekom posljednjih par godina na svjetskom tr`i{tu (pa i u Hrvatskoj) pojavilo se
puno manje ili vi{e kvalitetnih ure|aja na podru~ju mjerenja kakvo}e elektri~ne
energije. Kako se autor ovog teksta ve} dugi niz godina bavi problematikom teori-
je i prakse u radu sa suvremenom ispitnom i mjernom opremom, a posljednjih se
{est godina bavi i problematikom mjerenja kakvo}e elektri~ne energije, te prou~a-
vanjem i primjenjivanjem odgovaraju}e opreme na ovome podru~ju, daje si za
pravo odabira opreme, koju }e u ovoj knjizi predstaviti ~itateljstvu kao primjer
kvalitetne opreme za nadzor nad kakvo}om elektri~ne energije, te optimiranje
elektri~ne mre`e. Namjera je autora upoznati ~itatelje s osnovnim parametrima
koje kvalitetna opreme na ovome polju mora imati. Nije va`no za koju }e se kon-
kretnu opremu ~itatelj mo`da jednoga dana odlu~iti, ali je va`no prihvatiti visoke
standarde, koje takva oprema mora imati, prije svega u svezi kakvo}e i ~vrsto}e
izradbe, te to~nosti mjerenja i kakvo}e obradbe rezultata mjerenja. Treba znati {to
se tra`i i na {to treba obratiti pozornost (na koje parametre i karakteristike opre-
me) pri odabiru opreme. Oprema koju autor ovoga teksta preporu~uje i koja }e
poslu`iti dalje kao primjer jest oprema:
– austrijske tvrtke LEM: MEMOBOX serije 800/808 i 300/300 smart i TOPAS
1000/1019/1020/1040 (trofazni ure|aji), te VLog (jednofazni ure|aj),
– {panjolske tvrtke CIRCUTOR: AR5, trofazni priru~ni ure|aj {irokih mogu}nosti.
2. Tehni~ke mogu}nosti
nekih suvremenih
jednofaznih, trofaznih i
jednofazno-trofaznih
ispitivala kakvo}e elek-
tri~ne energije i mre`e
Prije nego {to se odlu~imo, kao kupac i budu}i korisnik ispitivala kakvo}e elektri~-
nog napona i elektri~ne energije, potrebno je pa`ljivo pogledati i prou~iti pregled
nekih va`nijih, danas zastupljenih mjernih instrumenata ove vrste (tablica II.1).
Kako smo u prethodnim poglavljima ve} dosta iscrpno opisali osnovna na~ela
mjerenja i dali neke va`ne definicije, u nastavku smo odlu~ili dati vi{e detalja o
vrlo kvalitetnim i perspektivnim ispitivalima kakvo}e elektri~ne energije: jedno-
fazno-trofaznim modelima: LEM MEMOBOX 800/808 i 300/300 smart, CIRCU-
TOR AR5, te jednofaznom modelu LEM VLog.
Bit }e spomenut i dosta ra{ireni, ali pomalo ve} i zastarjeli mjerni ure|aj tvrtke
TECTRA: KEN 2000.
II.2. Tehni~ke mogu}nosti nekih suvremenih jednofaznih, trofaznih … 45
Tablica II.1. Podrobni opis i obja{njenja pojedinih zna~ajki 1–3 faznih analizatora kakvo}e elektri~ne energi-
je i kakvo}e mre`e
3. LEM MEMOBOX 800
Prema podacima iz LEM-a, preko 7000 mjernih ure|aja LEM MEMOBOX serije
600 (trofazni modeli: 601 za struju, 602 za napon, 603 za struju – napon – snagu,
604 za struju – harmonike i 686 za napon – harmonike, prema normi EN 50160),
kod preko 2000 razli~itih korisnika, diljem 20 razli~itih zemalja svijeta, slu`i
djelotvorno svojoj svrsi: pra}enju parametara (kakvo}e) elektri~ne energije u dis-
tribucijskim mre`ama. Temeljem pozitivnih iskustava u radu s tim ure|ajima, pro-
jektanti tvrtke LEM dizajnirali su tri ina~ice tog ure|aja i nazvali ih: MEMOBOX
800Q, 800S (kao MEMOBOX 601 + 602) i 800P (slika II.2).
Razlike me|u tim modelima nisu velike, ali ih ima (tablica II.2.). Najpotpuniji je
ure|aj za mjerenje parametara elektri~ne energije MEMOBOX 800/808P (MEMO-
BOX 601 + 602 + 603), koji je ve} po~etkom 2000. godine mogao, izme|u osta-
log, mjeriti i analizirati sve elemente elektri~ne snage (P, Q, S, cos ϕ), a zatim i
THD struje, ali nije mogao mjeriti asimetri~nost napona i davati potpuni grafi~ki
prikaz u skladu s EN 50160. Ono {to ni jedan od ure|aja iz te serije ne analizira,
Slika II.2. Mjerni ure|aj MEMOBOX 800/808 projektiran je na osnovama svojih poznatih prethodnika:
MEMOBOX-a 601, 602, 603, 604 i 686
4. MEMOBOX 300 – jedno-
fazno-trofazno ispitivalo
kakvo}e elektri~ne
energije
4.1. Savjeti u svezi s mjerama sigurnosti pri
radu s ure|ajem MEMOBOX 300
Ovo je poglavlje potrebno pa`ljivo pro~itati. Tu su dani savjeti u svezi s mjerama
sigurnosti pri radu s ure|ajima tipa LEM (NORMA) MEMOBOX 300, a oni ve}i-
nom vrijede i za rad s ure|ajima MEMOBOX 300 smart, te MEMOBOX 800/808 i
sli~nim ure|ajima, [1, 3].
UPOZORENJE 1. Da bi smo sprije~ili elektri~ne udare i izazivanje po`ara tijekom
rada s tim ure|ajima, potrebno se koristiti isklju~ivo originalnim priborom, koji je
proizvo|a~ priredio i dostavio.
UPOZORENJE 2. Treba priklju~ivati strujna klije{ta ili rogowsky-svitke (LEM∼flex)
samo na izolirane vodi~e pod naponom. Ako se radi pod naponom s neizoliranim
vodi~ima (izravno priklju~ivanje strujnih klije{ta ili rogowsky-svitaka do najvi{e
600 V), potrebno je poduzeti odgovaraju}e mjere opreza i zadovoljiti sve propi-
sane zahtjeve za rad pod naponom.
NAPOMENA 1. MEMOBOX 300 predvi|en je za rad na sljede}im najve}im naziv-
nim naponima:
a) jednofazni/trofazni sustavi s ~etiri `i~ana vodi~a (P–N, faza–nula): 115 V, 230 V,
480 V
b) trofazni sustavi s tri `i~ana vodi~a (P–P, faza–faza): 200 V, 400 V, 830 V.
VA@NO 1. MEMOBOX 300 treba instalirati i pustiti u rad samo ovla{tena (obu~e-
na) stru~na osoba.
5. CIRCUTOR AR5 – mali, pri-
ru~ni jednofazno-trofazni
ure|aj za analizu kakvo}e
elektri~ne energije i opti-
miranje elektroenergetske
mre`e
U nastavku opisivanja ure|aja (opreme) za ispitivanje kakvo}e elektri~nog napo-
na, elektri~ne energije i kakvo}e (optimalnosti) elektroenergetske mre`e, dat
}emo dosta detaljan opis jednog od danas najmanjih i najop}enitijih ure|aja toga
tipa. Govorit }emo o ure|aju AR5, {panjolske tvrtke CIRCUTOR. Na raspolaga-
nju je niz opcija, kao npr. opcija »FastCheck«, koja omogu}uje brz prikaz efek-
tivnih vrijednosti svih parametara elektri~ne snage, s razlu~ivo{}u od najmanje
jedne periode (20 ms) – {to je idealno za snimanje pokretanja (zaleta) elektri~nih
strojeva, motora i sl. Na primjer, opcija »CheckMeter«, slu`i i za jednostavno pro-
vjeravanje to~nosti elektri~nog brojila na terenu, [4, 5, 6].
AR5 ima odli~an odnos raspolo`ivih mogu}nosti i cijene. Najmanji je jednofazno-
-trofazni analizator u ponudi na svjetskom tr`i{tu. [iroka je paleta raspolo`ivih
funkcija, premda se opcijski paketi me|u sobom katkada i isklju~uju! Postoji mo-
gu}nost nadogradnje s opcijskim paketima i nakon nabave osnovne konfiguraci-
je. [iroka je i paleta mjernoga pribora.
Dakle, ure|aj AR5 uvjerljivo je najbr`i analizator u svojem cjenovnom razredu, s
mogu}no{}u bilje`enja efektivnih vrijednosti do razine jedne periode.
5.1. Uvodna analiza
Kao {to je poznato, pojam »kakvo}a (kvaliteta) elektri~ne energije«, obuhva}a
izme|u ostalog: norme, propise i preporuke, te postupke, sklopovlje i opremu,
6. Monitor kakvo}e napona
KEN 2000
Dok su se drugi autorizirani distributeri vi{e bavili izobrazbom hrvatskih in`enjera
i stru~njaka u svezi s problematikom kakvo}e elektri~ne energije i elementima
norme EN 50160, tvrtka TECTRA izbacila je na na{e tr`i{te prvi trofazni ure|aj za
snimanje kakvo}e napona prema normi EN 50160, s programskom podr{kom na
hrvatskom jeziku. To joj je osiguralo (i dan-danas osigurava) zna~ajno mjesto na
tr`i{tu takve opreme, bez obzira na to {to tehni~ke zna~ajke zaostaju za da-
na{njim najsuvremenijim ure|ajima na podru~ju ispitivanja (monitoringa) ka-
kvo}e elektri~nog napona i kakvo}e elektri~ne energije, i na to {to je cijena nepri-
mjereno visoka u odnosu na sli~ne ure|aje, koji se nude na svjetskom tr`i{tu (po
mi{ljenju autora, danas je »best to buy« ure|aj u toj domeni, ure|aj LEM MEMO-
BOX 808.
Govorimo ovdje o ure|aju Tectra KEN 2000 – trofaznom monitoru kakvo}e
mre`nog napona. Taj ure|aj namijenjen je mjerenju kakvo}e napona u razdoblju
od sedam dana. Izmjerene vrijednosti obra|uju se s pomo}u ugra|enog DSP-a
(DSP – Digital Signal Processor), digitalnog procesora signala i pohranjuju u
nedestruktivnu memoriju FEPROM, kapaciteta 512 kB. Parametre kakvo}e
mogu}e je pratiti i na zaslonu osobnog ra~unala sa zaka{njenjem od oko jedne
minute, {to zapravo i nije rad u izravnom (on-line modu) na~inu rada, jer nije
mogu}e pravodobno reagirati i utjecati na vrijednost mjerenih parametara, ali je
to zgodno imati na raspolaganju kada se mjerenje manje-vi{e odvija prema pla-
nu (o~ekivanju) u svezi s vrijednostima mjerenih parametara kakvo}e napona
(pogledati ELEKTRO 7-8/2001.), [13].
KEN 2000 tijekom sedam dana obavlja mjerenja u desetominutnim vremenskim
odsje~cima, tijekom kojih se izra~unavaju TRMS vrijednosti (prave efektivne vri-
jednosti) svih relevantnih parametara napona temeljem norme EN 50160.
Temeljem tih vrijednosti izra~unavaju se srednje efektivne vrijednosti napona i
harmonika za svaki desetominutni odsje~ak, a tako|er se i provjerava asime-
tri~nost, te izra~unava THD U. Ovaj monitor bilje`i prekide, previsoke napone i
naponske propade za svaku od tri faze posebno, te izra|uje statistiku.
7. LEM VLog – analizator
kakvo}e elektri~nog
napona na jednoj fazi
LEM VLog (slika II.34) ure|aj je najnovije generacije (Voltage Logger) namijenjen
za snimanje kakvo}e napona jedne faze izravno kod potro{a~a elektri~ne energi-
je. Jednostavnim priklju~ivanjem izravno u standardnu uti~nicu s mre`nim napo-
nom omogu}eno je brzo i jednostavno snimanje: tendencije napona, prekida
napajanja, propada, previsokog napona i sl., sukladno europskoj normi EN 50160.
Kada se jedanput postave parametri sakupljanja i bilje`enja podataka, VLog zapo-
~inje automatski s pohranjivanjem rezultata mjerenja (vrijednosti parametara u
vremenu), ~im se priklju~i na mre`nu uti~nicu. Rezultati se poslije prebacuju
(u~itavaju) u osobno ra~unalo i dalje obra|uju primjenom programske podr{ke
PQLog. Svi programirani podaci bilje`e se bez »praznina« u vremenu (bez gubit-
ka va`nih podataka).
Slika II.34. LEM VLog, ure|aj najnovije generacije za snimanje kakvo}e napona jedne faze izravno na mre`-
noj uti~nici kod potro{a~a elektri~ne energije
1. Op}i primjeri primjene
suvremenih ispitivala kak-
vo}e elektri~ne energije
U nekoliko idu}ih primjera prikazane su tipi~ne mogu}nosti primjene nekih suvre-
menih kompleta za ispitivanje kakvo}e elektri~ne energije.
Primjer primjene 1.
Treperenje (fliker) zbog utjecaja dizalice (krana), slika III.1. Djelatnici ureda i
ku}anstava smje{tenih u susjedstvu gradili{ta potu`ili su se na neugodno trepe-
renje svjetla (promjena intenziteta, tj. gusto}e svjetlosne energije).
Po~etna situacija – Pritu`be djelatnika ureda (smje{tenog u susjedstvu gradili{ta s
dizalicom) na neugodno treperenje svjetla.
Svrha mjerenja – Prona}i uzroke treperenja svjetla i predlo`iti, temeljem rezulta-
ta mjerenja, potrebne radnje za uklanjanje te neugodne pojave.
Tijekom jednog tjedna mjereni su i zabilje`eni rezultati mjerenja te o~itani pri-
mjenom programske podr{ke CODAM 800. Na slici III.2 dan je tipi~an prikaz dija-
grama desetominutnih RMS vrijednosti u takvom slu~aju:
Uo~ljivo je da su kolebanja napona unutar dopu{tenih +/– 10 % tijekom trajanja
cijelog mjerenja, ali je stanje s napajanjem vrlo nestabilno.
Primjenom programa CODAM 800 i analizom tablice naponskih udarnih pri-
jelaznih stanja (doga|aja) uo~ava se velik broj kratkotrajnih padova napo-
na (propada) prouzrokovanih na~inom rada prekida~a motora dizalice (tablica
III.1).
Analiza treperenja (flikera), nadalje, upozorava na to da je dugotrajno treperenje
(Plt) prekora~ilo ograni~enje tijekom svih radnih dana (slika III.3). Te velike vri-
jednosti treperenja (> 4!) uzrokuju jaka treperenja svjetala u uredima i na zaslo-
nima ra~unala.
2. Primjeri i iskustva iz
hrvatske prakse
U Suradnji HEP-a, Elektrotehni~kog dru{tva Zagreb (EDZ, Berislavi}eva 6) i tvrtke
BELMET– Ljubljana postavljeno je, samostalno ili u suradnji s korisnicima mjerne
opreme, na vi{e mjesta u Hrvatskoj (Zagreb, Virovitica, Rijeka, Split, Osijek, …)
nekoliko mjernih ure|aja LEM MEMOBOX serije 300/600/800, TOPAS 1000, te
malih priru~nih ure|aja tipa CIRCUTOR AR5 i LEM VLog. Na upit korisnika elek-
tri~ne energije iz distribucijske mre`e Hrvatske, koji nisu bili zadovoljni kakvo}om
te energije, ili su u nju sumnjali, snimljeno je stanje naj~e{}e tijekom jednog tjed-
na kod svakog korisnika, te su temeljem rezultata mjerenja predlo`ene korisnici-
ma promjene u na~inu i vremenu optere}ivanja mre`e, u elektri~noj instalaciji ili
u korisni~koj opremi, da bi se postigla preporu~ena kakvo}a elektri~ne energije.
Po pravilu, tamo gdje su korisnici sumnjali na kakvo}u elektri~ne energije, mjere-
nja su pokazala neku od nepravilnosti u veli~ini parametara kakvo}e elektri~ne
energije. Na nekoliko primjera to je u nastavku djelomi~no i pokazano.
Primjer 1.
Vlasnik obiteljske ku}e u Zagrebu (Tre{njevka, kod Doma {portova), koja se nalazi
u blizini nove transformatorske stanice, `alio se na preveliku potro{nju i ~esto pre-
gorijevanje `arulja. Da bi preduhitrio daljnja mogu}a o{te}enja elektri~nih ure|a-
ja u ku}anstvu, zatra`io je tijekom kolovoza 1999. godine snimanje kakvo}e elek-
tri~ne energije, koja se dovodi do njegove ku}e, te eventualni prijedlog potrebnih
intervencija. Primjenom LEM MEMOBOXa 800Q i programske podr{ke CODAM
800 tijekom jednog tjedna snimljena je situacija na jednoj fazi (NN, uzemljenje
nulovanjem – TN sustavom – nekvalitetno, {to je provjereno mjernim ure|ajem
LEM NORMA UNILAP 100XE). Stanje osnovnih osam parametara opskrbnog
napona moglo se pregledno vidjeti iz skupne tablice, uskla|ene s normom EN
50160 (slika III.13). Zbog relativno male udaljenosti od transformatorske stanice,
impedancija distribucijske mre`e bila je mala. To se moglo ozbiljno odraziti na
kakvo}u elektri~ne energije u promatranom ku}anstvu, pa je dolazilo ~esto do
pojave previsokih napona. Kolebanja napona, {to je vidljivo iz prilo`ene slike, bila
3. Kako tuma~iti rezultate
mjerenja dobivene primje-
nom ure|aja tipa
MEMOBOX 300/800, TOPAS
i sli~nih, {to analizirati, te
{to poduzeti
Primjeri aplikacija:
1. Aplikacija: Analiza razine treperenja u vezi sa snagom i strujom
Pitanja:
Koliko varira srednja vrijednost snage?
Najve}e vrijednosti. Ima li tu strujnih vr{nih vrijednosti (pikova)?
Visoke najve}e vrijednosti = veliki naponski propadi.
Treperenje Pst (L1, L2, L3). Kolika je razina treperenja?
NAPOMENA:
Promatrati tako|er uhva}ene naponske propade i doga|aje!
PRIJEDLOG: Pravilnije rasporediti optere}enja po fazama (simetrirati mre`u).
2. THD napona i struje, djelatna snaga, trofazna analiza
Aplikacija: Gruba analiza harmonika (s obzirom na napon i struju, te snagu).
Pra}enje srednje vrijednosti na fazama L1, L2, L3. Koliko se mijenja snaga?
3. Zagrijavanje neutralnog vodi~a, trofazna analiza
Problem: Neutralni se vodi~ (prekomjerno) zagrijava.
Slika III.47. CIRCUTOR CVM-R8D-CPP, programabilna upravlja~ka vanjska jedinica (modul) za mjerenje i
pra}enje parametara elektri~ne energije i upravljanje tro{ilima (snagom)
4. [to jo{ re}i pri kraju ovog
dijela?
Primjena priru~nih mjernih ure|aja tipa CIRCUTOR AR5, LEM MEMOBOX
800/808 i 300/300 smart, Topas 1000/1019/1020/1040, VLog, KEN 2000 i
sli~nih modularnih ure|aja (tipa CIRCUTOR CVM R8D, slika III.47), ili stalno
postavljenih ugra|enih ure|aja tipa LEM QWAVE (slika III.48) i sl., te programske
podr{ke tipa CODAM, PQLog, KENWIN ili sli~no, trebalo bi u budu}nosti zna~ajno
pomo}i korisnicima (potro{a~ima) i proizvo|a~ima i distributerima elektri~ne
energije. U ovoj knjizi nije bilo rije~i o modularnim i stalno ugra|enim sustavima
za nadgledanje i pra}enje (nadzor) kakvo}e elektri~ne energije i upravljanje sus-
tavima (za{titnim sustavima, sustavima za nadgledanje (pra}enje, nadzor) npr.
transformatora, tro{ila i sli~no), jer je taj materijal toliko opse`an i va`an, da bi
trebao biti sadr`ajem neke nove knjige.
1. Ispitivanje sigurnosti i
odr`avanje kakvo}e elek-
tri~nih instalacija primje-
nom ispitivala visoke
tehnologije
Da se ne bi nepotrebno izgubilo nekoliko sati, dana ili tjedana mjere}i kakvo}u
elektri~ne energije na nekom mjestu, potrebno je prije toga ispitati ispravnost
sljede}ih sklopova i opreme u mre`i:
– fidovki (FI-RCD za{titne sklopke)
– otpor uzemljenja
– otpor izolacije
– impedanciju petlje (L–N i L–PE)
– raspored faza (L1, L2, L3)
– temperaturu na prekida~ima, sklopkama, transformatorima, vodi~ima, sabir-
nicama i sl.
U ovom tekstu bit }e analizirane primijenjene tehnologije, tehni~ke zna~ajke, te
mogu}nosti primjene najsuvremenijih (High-tech) beskontaktnih mjerila tempe-
rature (serija Raytek RAINGER MX) i ispitivala elektroinstalacija (kroz analizu
primjeraka novijih modela ure|aja UNILAP 100, proizvo|a~a LEM NORMA GmbH
iz Austrije, te ure|aja BELMET SAFEGUARD 60204).
Najnoviji je model iz generacije ispitivala UNILAP 100 model UNILAP 100 XE,
priru~ni instrument velikih mogu}nosti pra}enja ispravnosti instalacija za dis-
tribuciju elektri~ne energije (slika IV.1). Pokraj visoke tehnologije, primijenjene u
realizaciji elektroni~kih sklopova (VLSI, SMD, IrDA, PC-SW, …) unutar instru-
menta, posebna pozornost pri izradbi takvog tipa ispitivala usmjerena je na slje-
de}e zna~ajke: kompletnost, otpornost na vanjska, fizi~ka djelovanja na instru-
2. LEM (NORMA) UNILAP 100
– obitelj ispitivala sigurno-
sti elektri~nih instalacija
Popis ~lanova obitelji LEM UNILAP 100, te popis njihovih pojedina~nih mogu}-
nosti (i nemogu}nosti), prikazan je u tablici IV.1. Kako je iz prikazanog vidljivo da
su mogu}nosti instrumenta UNILAP 100 XE najve}e, drugi dio ovog teksta posve-
tit }e se isklju~ivo njemu.
Ovaj ure|aj svojom vanjskom jednostavno{}u privla~i pozornost. Posjeduje samo
jedan preklopnik za izbor funkcija, te ~etiri tipke (gumba) za odabir radnog izbor-
nika (mogu}ih postupaka). Promatraju}i prednju plo~u ure|aja, uo~avaju se kom-
ponente (slika IV.1):
– PE – ispitivanje vodi~a uzemljenja. Pritiskom (dodirom) na START tipku prije
svakog mjerenja osigurava se provjera eventualnog prekida ili nepravilnosti
u strujnom krugu uzemljenja (PE), te se ispituje eventualno postojanje pre-
visokog (opasnog) napona.
– FI-RCD – za{titna mjerenja, prije svega ispitivanje kakvo}e fid-sklopki, koje
mjere razliku struja faznog vodi~a i neutralnog vodi~a nakon potro{a~a. Kad
je instalacija ispravna, ta razlika iznosi teoretski 0 mA. Mogu se ispitivati
razli~ite vrste sklopki: S, G, FIK, DC-osjetljivih, …, i to primjenom razli~itih
ispitnih struja (s osloba|anjem sklopke ili bez njega, s ramp ili pulsnom
pobudom), za razli~ita vremena otpu{tanja, uz istodobno mjerenje otporno-
sti uzemljenja primjenom sonde, mjerenje impedancije petlje, a tako|er i
mjerenje napona dodira (kvara), te struje kratkog spoja.
– NAPAJANJE ure|aja (�O) – omogu}eno je primjenom 6 × 1,5 V baterija, aku-
mulatora ili vanjskog napajanja (preko adaptera).
– RS-232 su~elje – mogu}e je priklju~iti pisa~, te ra~unalo (primjenom odgo-
varaju}e programske podr{ke WinSAT100, mogu}e je obavljati protokolira-
nje, raditi s bazama podataka, te upravljati ure|ajem izvana).
3. Novi pristup beskontakt-
nom mjerenju tempera-
ture – RAYTEK Raynger
MX2-4-6 sustavi
UVOD
Tendencija odr`avanja kakvo}e proizvodnje i usluga, tj. kakvo}e radnog okoli{a,
dakle nadzor nad stvaranjem (izradbom) kvalitetnih tvarnih i netvarnih dobara
sveprisutna je, te posebno obja{njena i regulirana normama niza ISO 9000. U
proizvodnji tvarnih dobara, nadzoru nad njihovom kakvo}om, te u procesu
odr`avanja sustava bilo koje namjene temperatura je veoma va`an parametar.
Stalno i kvalitetno pra}enje (i popisivanje) stanja temperature pove}ava kakvo}u
proizvoda svih vrsta, pove}ava op}u sigurnost (od po`ara, kvarova, eksplozija …),
smanjuje koli~inu {karta, pove}ava produktivnost, skra}uje vrijeme zastoja te osi-
gurava kontrolirani tijek proizvodnje i rada u optimalnim uvjetima. Infracrvena
(IC) tehnologija poznata je ve} dugi niz godina, ali tek pojeftinjenjem i smanje-
njem dimenzija (protega) IR (Infra-Red) osjetila (detektora) omogu}ena je pri-
mjena te tehnologije u komercijalne svrhe, to~nije u izradi niza {iroko primjenji-
vih ure|aja, npr.:
a) ure|aja za promatranje i snimanje pomi~nih i nepomi~nih objekata u
slu~ajevima kad ih ljudsko oko i ruka zbog uvjeta okoli{a ili zapreka ne
mo`e uo~iti i provjeriti
b) ispitivala i beskontaktnih mjerila temperature na povr{inama razli~itih tijela.
Mnogobrojne su prednosti beskontaktnog nad kontaktnim, klasi~nim mjerenjem
temperature, osobito tamo gdje se predmeti kre}u, veoma su vru}i i/ili nepristu-
pa~ni (npr. mjerenje temperature taline pri izlijevanju u kalupe te kod ure|aja
pod naponom i sl.). Beskontaktna mjerila temperature (IC toplomjeri, slika IV.3)
svojom pokretljivo{}u, precizno{}u, jednostavno{}u uporabe, postaju nezamjenji-
4. Ispitivanje sigurnosti
elektri~nih instalacija na
strojevima
UVOD
Europskom normom EN 60204 jo{ 1997. godine precizno je utvr|eno koje uvjete
treba ispunjavati bilo koji (industrijski) stroj s elektri~nom instalacijom da bi bio
stavljen u funkciju, tj. neopasan za korisnika i okoli{ (za gra|evne objekte, druge
strojeve, ljude, biljke, `ivotinje itd.). Prema toj normi, dijelovi stroja pod napo-
nom moraju biti izolirani tako, da i pod utjecajem razornih djelovanja na stroj
Slika IV.11. BELMET 60204 SAFEGUARD – LEM MachineTest 204 (i ResTest 204)
Zaklju~ak
Navedena problematika mjerenja kakvo}e elektri~ne energije predmet je zani-
manja velikog broja korisnika i stru~njaka u ispitivanju i odr`avanju elektri~nih
mre`a i instalacija, kako onih u proizvodnji, prijenosu, distribuciji i opskrbi potro-
{a~a elektri~nom energijom (onih u industriji, gospodarstvu, {kolstvu, a dakako i
u ku}anstvima). Ono {to je relativno novo, jest pra}enje kakvo}e i pouzdanosti
instalacija (procjena pona{anja u realnoj situaciji preoptere}enja i otkaza, te npr.
prorade za{tite), a koja bitno utje~e na kvalitetno i sigurno obavljanje mnogih dje-
latnosti u industriji, gospodarstvu, ustanovama, ku}anstvima, jer utje~e i na ka-
kvo}u elektri~ne energije. To se prije svega odnosi na ispitivanje ispravnosti i
pouzdanosti sklopki (FI-RCD) i prekida~a (sklopki), te na mjerenje parametara
kakvo}e elektri~ne energije: treperenja, asimetri~nosti, naponskih propada, har-
monika, kolebanja napona i frekvencije itd., zatim se odnosi na mjerenje i kom-
penziranje jalove energije, previ{e sna`nih harmonika, … .
Mnoga poduze}a u Republici Hrvatskoj raspola`u takvim ispitnim i mjernim sus-
tavima, koji svojim djelovanjem ispunjavaju zahtjeve za kvalitetom proizvodnje u
skladu sa normama niza ISO 9000. Odr`avanje kakvo}e elektri~ne energije (npr.
prema normi EN 50160) i visoke sigurnosti elektri~nih instalacija (npr. prema
normi EN 60204), zahtijeva mnoga dodatna ulaganja u sve procese tijekom
proizvodnje, prijenosa i distribucije elektri~ne energije, a veoma va`ni ~imbenici
u cijelom tom procesu jesu i nadzor nad ugradnjom i ispravno{}u elektri~nih
instalacija (i na strojevima) pod naponom (RPN), te kontrola i »popravljanje«
kakvo}e raspolo`ive, isporu~ene elektri~ne energije, te razne vrste kompenzira-
nja (harmonika, jalove energije itd.).
Knjiga je namijenjena prije svega svim odgovornim i zainteresiranim osobama iz
podru~ja proizvodnje, ugradnje, odr`avanja elektroinstalacija, zatim podru~ja
proizvodnje, prijenosa, distribucije i uporabe elektri~ne energije (potro{a~ima
ve}im ili manjim), te osobama koje djeluju u industriji, obrazovnim i inspekcij-
skim ustanovama i slu`bama.
Djelomi~no je predstavljeno stanje u Republici Hrvatskoj, te je ukazano na dalj-
nje smjerove razvoja i planove. ^itatelji bi trebali biti upoznati i s novom normom
top related