Pomiar instalacji elektrycznej w domu jednorodzinnym lub mieszkaniu – rezystancja izolacji

Artykuł sponsorowany przez Sonel

 

Rozwój technologiczny w ostatnich dekadach sprawił, że nie jesteśmy sobie w stanie wyobrazić funkcjonowania na co dzień bez oświetlenia czy urządzeń takich jak telewizor, komputer, pralka, lodówka. Prawidłowo działająca domowa instalacja elektryczna jest niezbędna, abyśmy mogli korzystać z tych dobrodziejstw. 

Bezpieczeństwo instalacji elektrycznej - przepisy prawne

Dla zwykłego domownika najważniejsza jest funkcjonalność i wygoda użytkowania. Zapomina się często o najistotniejszym aspekcie, jakim jest bezpieczeństwo. Może ono być zagrożone w przypadku uszkodzenia urządzenia, wystąpienia zwarcia w nim samym lub w instalacji, do której jest przyłączone. 

Z tego względu domowe instalacje elektryczne muszą być zaprojektowane i wykonane w sposób bezpieczny i zgodny z obowiązującymi przepisami. Dlatego też podlegają one sprawdzeniom odbiorczym i okresowym, co determinuje ustawa „Prawo budowlane”. Dokładny sposób sprawdzenia definiuje wieloarkuszowa norma PN-HD 60364-6.

Jak często robić pomiary instalacji elektrycznej?

Częstotliwość badania okresowego instalacji elektrycznej powinna uwzględniać jej rodzaj, zastosowanie i działanie, częstość i jakość konserwacji oraz wpływ warunków zewnętrznych, na które jest narażona. 

Zgodnie z już wspomnianym „Prawem budowlanym” jednak badanie to powinno być przeprowadzone co najmniej raz na pięć lat. W normie określone są rodzaje pomiarów wykonywanych podczas sprawdzeń oraz ich zalecana kolejność. 

Kto może wykonywać pomiary instalacji elektrycznej?

Sprawdzenia instalacji elektrycznej mogą dokonywać tylko i wyłącznie osoby do tego uprawnione. Wymagane jest, aby posiadały one świadectwo kwalifikacyjne SEP G1 E, lub G1 (E+D).

Należy jednak zauważyć, że z wykonanych pomiarów trzeba sporządzić protokół pomiarowy, który musi być sprawdzony i podpisany przez osobę z uprawnieniami typu G1 D. 

W tym artykule skupimy się głównie na pomiarze rezystancji izolacji w instalacji odbiorczej niskiego napięcia jako jednym z ważniejszych i często sprawiających sporo kłopotów początkującym pomiarowcom.  

Izolacja części czynnych - na czym polega?

Poprzez izolację części czynnych obwodu realizowana jest ochrona podstawowa przed dotykiem bezpośrednim. Zapobiega to nie tylko porażeniu prądem użytkownika instalacji w przypadku dotknięcia części przewodzącej, ale również zabezpiecza samą instalację przed zwarciem pomiędzy przewodami lub pomiędzy fazą a obudową urządzenia przyłączonego do sieci. 

Próby napięciowe izolacji - przygotowanie i oględziny

Przed przystąpieniem do prób – oprócz przygotowania do nich samej instalacji elektrycznej – powinno się wykonać jej oględziny, co również definiuje norma. Znajdziemy tam też ich zakres. 

W trakcie oględzin powinniśmy między innymi sprawdzić sposób ochrony przed porażeniem, zweryfikować odpowiedni dobór i oznakowanie przewodów oraz zabezpieczeń, zweryfikować poprawność połączeń przewodów, w tym ciągłość przewodów ochronnych i odpowiednie podłączanie do połączeń wyrównawczych. 

Istotnym aspektem jest również porównanie stanu bieżącego z dokumentacją i schematami danej instalacji. Często już na tym etapie przystępujący do pomiarów napotykają duży problem. W praktyce w instalacjach elektrycznych domów jednorodzinnych czy też mieszkań często brak jest jakiejkolwiek dokumentacji, a jeśli nawet ona jest, to zwykle mało ma wspólnego ze stanem faktycznym instalacji. 

W dobie zwiększonej konsumpcji energetycznej, w skutek zaopatrywania się użytkowników w coraz więcej urządzeń elektrycznych, instalacja elektryczna w domu jednorodzinnym jest nieustannie modyfikowana. I tak często możemy spotkać się z dołożeniem jakiegoś obwodu czy też dodaniem gniazda na już istniejącym obwodzie lub przesunięciem punktu oświetleniowego. 

Bardzo ważne zatem jest, aby rzetelnie podejść do tego tematu i postarać się na początek maksymalnie odwzorować stan rzeczywisty. Odręcznie narysowany schemat, krótka notatka z uwagami, a nawet dokumentacja zdjęciowa– z czym w dzisiejszych czasach, w dobie smartfonów, nie ma najmniejszego problemu – będą bezcennym dodatkiem do protokołu pomiarowego. 

Nie muszę wspominać, że w przypadku rażących uchybień, typu niewłaściwy dobór zabezpieczeń, nieprawidłowe połączenia przewodów czy też zastosowanie niewłaściwego rodzaju osprzętu, wyklucza się przystąpienie do prób. W takim wypadku w pierwszej kolejności należy usunąć usterkę w danym obwodzie. 

Oględziny instalacji elektrycznej

Oględziny są też dobrą okazją do zwrócenia uwagi na to, czy będziemy mieli dostęp do rozdzielnicy i poszczególnych punktów pomiarowych podczas późniejszych prób. Często stojąca szafa czy w jakikolwiek inny sposób uniemożliwiająca dostęp przeszkoda staje się pretekstem do niewykonania pomiaru w danym miejscu. 

Musimy zdać sobie sprawę, że szafa może być z czasem przesunięta w inne miejsce, a niezbadane, niesprawne gniazdo, które wcześniej zasłaniała, stanie się bezpośrednim zagrożeniem dla użytkowników. Oględziny są dobrym momentem, aby już na tym etapie zasygnalizować brak dostępu i poprosić właściciela zlecającego wykonanie pomiarów o interwencję. 

Teoretycznie po skończeniu oględzin przystępujemy do pomiarów. Tylko teoretycznie, bo w rzeczywistości odpowiedzialny i doświadczony pomiarowiec dokonuje oględzin również nieustannie w trakcie wykonywania prób. Zanim jednak do nich przystąpimy, musimy odpowiednio przygotować instalację.

Pomiary rezystancji izolacji w praktyce

Pomiary rezystancji izolacji w obwodach odbiorczych wykonujemy po wyłączeniu zasilania sprawdzanych obwodów. Urządzenia elektryczne wpięte do sieci podczas pomiarów w zależności od ich budowy mogą ulec uszkodzeniu bądź wpływać na wyniki pomiarów. Musimy je zatem odłączyć od instalacji. 

Zabezpieczenie obwodów oświetleniowych

Jeśli chodzi o obwody oświetleniowe, to aby prawidłowo je przygotować do pomiarów, powinniśmy na wstępie sprawdzić przy włączonym zasilaniu, czy świecą źródła światła. Podczas badania wszystkie wyłączniki światła powinny być w stanie załączenia. Jeśli już się o tym upewnimy, możemy odłączyć zasilanie z obwodów oświetleniowych. Kolejną czynnością, jaką trzeba wykonać, jest usunięcie źródeł światła z opraw oświetleniowych lub odłączenie opraw od badanych obwodów. Na samym końcu powinniśmy zabezpieczyć obwody oświetleniowe przed przypadkowym załączaniem napięcia.

Bezpieczeństwo pomiarów

W tym miejscu chciałbym się na chwilę zatrzymać, bo jak widać w przypadku pomiarów rezystancji izolacji, zanim jeszcze zaczniemy wykonywać jakiekolwiek badania, tracimy mnóstwo czasu na odpowiednie przygotowanie. Czas to pieniądz, więc nieuchronnie wiąże się to oczywiście ze zwiększonymi kosztami prac pomiarowych. Dlatego też wielu pomiarowców próbuje „pójść na skróty”, ominąć niektóre czynności. Przyczynia się do tego również nacisk ze strony zlecających, właścicieli, dla których często priorytetem jest minimalizacja kosztów. Niestety nie ma innego sposobu rzetelnego wykonania tych badań i nie warto oszczędzać na bezpieczeństwie.

Pominięcie lub zaniechanie jakiejś czynności może sprawić, że nie zmierzymy wcale lub zmierzymy nieprawidłowo któryś z obwodów. Przykładowo pomiar przy wyłączonym wyłączniku oświetlenia skutkuje tym, iż pomijamy część obwodu od wyłącznika do źródła światła. Konsekwencji dopuszczenia do użytku instalacji ze złym stanem izolacji może być kilka. Od pożaru, przez trwałe uszkodzenie podłączanych urządzeń, do bezpośredniego zagrożenia zdrowia i życia ludzkiego. Za wszystko to odpowiedzialność ponosi osoba dopuszczająca instalację do użytku.

Norma pomiarów rezystancji izolacji

Wracając do samych pomiarów, to norma PN-HD 60364-6:2016-07 określa najmniejsze dopuszczalne wartości rezystancji izolacji pojedynczego obwodu instalacji elektrycznej. Wymaganym napięciem pomiarowym jest napięcie stałe o pomijalnym tętnieniu, aby wyeliminować wpływ pojemności na wynik pomiaru.

Tabela 1 - Minimalne wartości rezystancji izolacji według PN-HD 60364-6

Zgodnie z tabelą 1, w większości gospodarstw domowych, gdzie mamy do czynienia z nominalnym napięciem obwodów poniżej 500 V, zastosujemy pomiar napięciem probierczym 500 V DC, oczekując wartości rezystancji izolacji minimum powyżej 1 MΩ. W uzasadnionych przypadkach, takich jak brak możliwości demontażu ograniczników przepięć (SPD) lub innych urządzeń mogących ulec uszkodzeniu, napięcie probiercze możemy obniżyć do 250 V DC. 

Minimalne wartości rezystancji izolacji

Kryterium minimalnej wartości rezystancji izolacji zostaje jednak utrzymane na poziomie powyżej 1 MΩ – tak jak dla napięcia 500 V DC. Pomiary rezystancji izolacji obwodów instalacji wykonujemy od strony zasilania, czyli rozdzielnicy. Dokonujemy ich między przewodami czynnymi oraz między przewodami czynnymi a uziemionym przewodem ochronnym. 

Pamiętać należy, że przewody ochronne (PE) oraz ochronno-neutralne (PEN) traktujemy jako „ziemię”, a przewód neutralny (N) – jako przewód czynny. Przed przystąpieniem do właściwego pomiaru dobrą praktyką jest sprawdzenie obwodów, używając znacznie mniejszego napięcia, np. 100 V, które jest stosunkowo bezpieczne dla odbiorników. Ma to na celu sprawdzenie, czy jakieś urządzenie nie zostało pominięte i wciąż jest podłączone do sieci. Nie uszkodzimy w ten sposób np. RTV.

Pomiary rezystancji izolacji, a inne instalacje

W nowoczesnym budownictwie niemal standardem stało się to, iż do sieci wpięte są urządzenia automatyki, inteligentnego zarządzania, wszelkiego rodzaju sterowniki, kontaktory. Jak zatem sobie poradzić w takiej sytuacji? Podczas pomiarów mogłyby ulec uszkodzeniu, w związku z tym należy je przeprowadzić w takim wypadku tylko między zwartymi ze sobą przewodami czynnymi a uziemieniem, co pozwoli ochronić powyższe urządzenia. 

Często też obok instalacji niskiego napięcia prowadzone są przewody od domofonu, sieć internetowa czy też przewody od alarmów. Są to zwykle oddzielne instalacje, w których nie mamy do czynienia z napięciami dotykowymi dopuszczalnymi długotrwale. Z praktycznego punktu widzenia nie musimy w takim wypadku dokonywać pomiaru rezystancji izolacji. Podobnie jak w instalacjach, gdzie zastosowano urządzenia kontroli stanu izolacji IMD lub RCM.

Jaki wybrać miernik instalacji elektrycznej

Jeśli już wiemy, w jaki sposób i jakim napięciem chcemy zmierzyć instalacje, musimy dysponować odpowiednim do tych pomiarów miernikiem instalacji elektrycznej. Przyrządy pomiarowe elektryczne, wykorzystywane do badań ochrony przed porażeniem prądem elektrycznym, muszą spełniać wymagania wieloarkuszowej normy PN-EN 61557. Część 2 – „Rezystancja izolacji” tej normy precyzuje, iż dopuszczalna niepewność robocza tego pomiaru powinna być nie większa niż 30 proc. 

Obecnie producenci sprzętu pomiarowego są zobligowani do umieszczenia zakresów pomiarowych z uwzględnieniem niepewności roboczej według normy PN-EN 61557. Nie każdy sprzęt na rynku spełnia te kryteria. Należy zatem zwrócić szczególną uwagę na dobór właściwego przyrządu. 

Z pewnością gwarancję jakości i zgodności z obowiązującymi przepisami daje nam rodzimy producent sprzętu pomiarowego, firma Sonel. W przypadku pomiarów rezystancji izolacji Sonel posiada w swojej ofercie zarówno specjalistyczne mierniki dedykowane tylko do tego rodzaju pomiarów z serii MIC, jak i wielofunkcyjne przyrządy pomiarowe z serii MPI. Który wybrać? 

W grupie mierników specjalistycznych MIC znajdziemy również urządzenia wykorzystywane w energetyce do pomiarów rezystancji izolacji obiektów elektroenergetycznych. W przypadku prostszej instalacji elektrycznej w domu jednorodzinnym- lub wielorodzinnym nie potrzebujemy aż tak dużych napięć probierczych i dodatkowych parametrów oceniających stan izolacji. Modele z najniższej półki cenowej, takie jak Sonel MIC-10, Sonel MIC-30 czy Sonel MIC-2501, w zupełności sprawdzą się na tego typu instalacjach. 

Mierniki wielofunkcyjne instalacji elektrycznych

Mierniki wielofunkcyjne instalacji elektrycznych mają tę przewagę, że oprócz pomiaru rezystancji izolacji wykonamy za ich pomocą również inne badania w instalacji domowej definiowane przez normę, takie jak impedancja pętli zwarcia, ciągłość połączeń ochronnych i wyrównawczych, parametry RCD, rezystancja uziemień czy sprawdzenie kolejności faz. 

Oprócz najniższego modelu – Sonel MPI-502 właściwie wszystkimi pozostałymi będziemy w stanie pomierzyć domową instalację elektryczną do 500 V. Ergonomią i poręczną obudową będą się cechowały mierniki z dolnej półki, czyli Sonel MPI-506 oraz Sonel MPI-507.  

Dysponują one maksymalnym napięciem pomiarowym do 500 V. Lepsze parametry i zwiększone zakresy pomiarowe będą charakteryzowały mierniki Sonel MPI-520, Sonel MPI-525, Sonel MPI-530 oraz flagowy model z panelem dotykowym Sonel MPI-540. Sonel MPI-525 wyróżnia się na tym tle zwiększonym napięciem pomiarowym – do 2,5 kV. W pozostałych miernikach parametr ten jest na poziomie 1000 V. 

Te bardziej zaawansowane modele mają możliwość współpracy z adapterem AutoIso, umożliwiającym wykonywanie w sposób automatyczny pomiarów rezystancji izolacji przewodów 3-, 4- oraz 5-żyłowych. Po odpowiednim podłączeniu adaptera miernik po starcie pomiaru automatycznie mierzy wszystkie kombinacje par pojedynczych żył. 

Charakterystyka mierników instalacji elektrycznych

Każdy z mierników charakteryzuje się innym zakresem pomiarowym w zależności od ustawionego napięcia probierczego. I tak dla 500 V możemy mieć zakres 600 MΩ lub przykładowo 2 GΩ w zależności od użytego przyrządu. 

W nowej instalacji budynku przy zastosowaniu najbardziej popularnych kabli i przewodów typu YDY, YKY uzyskane wartości rezystancji zwykle są dużo lepsze aniżeli 1 MΩ wymagane przez normę. Zazwyczaj jest to wartość na poziomie GΩ.

Miernik z mniejszym zakresem pomiarowym nie wskaże nam w takim wypadku dokładnej wartości rezystancji izolacji, tylko wyświetli informację, że wartość ta jest większa od zakresu pomiarowego, np. > 600 MΩ. Można się spotkać niestety z kwestionowaniem takiego zapisu przez niektórych inspektorów, co jest kompletnie niezrozumiałe. 

Oczywiście taka informacja powinna być jak najbardziej podstawą do zakwalifikowania tej izolacji jako spełniająca wymagania normy. Taki też zapis zastosujemy w tabelach pomiarowych w protokole. A co, jeśli wynik nie mieści się w limicie przewidzianym przez normę? Tutaj również nie ma pola do żadnej dyskusji i taki obwód nie może być dopuszczony do eksploatacji. Przewód należy wymienić, mimo tego, iż z pewnością nie będzie to przyjęte z entuzjazmem przez zarządcę instalacji.

Protokoły z pomiarów instalacji elektrycznej

Wszystkie mierniki firmy Sonel współpracują z oprogramowaniem dedykowanym do tworzenia profesjonalnych raportów z pomiarów elektrycznych – Sonel PE6. Normy nie standaryzują jednego formatu raportu, w związku z czym można używać własnego autorskiego wzoru. 

Wykonanie protokołu pomiarowego instalacji elektrycznej w programie jest jednak o tyle wygodniejsze, że posiada on szereg funkcji przyspieszających naszą pracę. Gotowe tabele pomiarowe instalacji elektrycznych, bazy zabezpieczeń, spis aktów prawnych, spis zastosowanych formuł obliczeniowych czy choćby sama formatka strony tytułowej są już zaszyte w programie. Dane pomiarowe możemy przenieść z miernika za pomocą przewodu USB lub interfejsu Bluetooth.

Przedkładając protokół odbiorczy, jesteśmy zobowiązani zawrzeć w nim wszystkie szczegóły badanej instalacji i obwodów oraz zapiski z oględzin i wyniki pomiarów. 
Wszelkie wady lub braki stwierdzone podczas sprawdzania powinny zostać usunięte,
zanim wykonawca zadeklaruje, że instalacja spełnia wymogi PN-HD 60364.

Protokół ze sprawdzenia okresowego powinien zawierać:

• szczegóły dotyczące sprawdzanych części instalacji,
• wszelkie ograniczenia oględzin i prób, 
• wszelkie uszkodzenia, pogorszenie stanu, wady lub niebezpieczne warunki,
• wszelkie niezgodności z wymaganiami według IEC60364, które mogą powodować zagrożenie,
• wykaz oględzin,
• zestawienie wyników odpowiednich prób. 

Każdy protokół pomiarowy oprócz informacji dotyczących samej instalacji oczywiście winien posiadać podstawowe dane dotyczące osób wykonujących pomiary i użytego sprzętu pomiarowego.

Autor:

Tomasz Gorzelańczyk - Specjalista ds. produktu SONEL S.A.