Pierwsza część weryfikacji konstrukcji rozdzielnic obejmuje sprawdzenie parametrów ogólnych:

• Wytrzymałość materiałów i części, stopień ochrony obudowy
• Odstępy izolacyjne powietrzne i powierzchniowe
• Ochrona przed porażeniem i integralność obwodów ochronnych
• Wbudowane łączniki i elementy składowe wyposażenia
• Wewnętrzne obwody elektryczne i połączenia
• Zaciski do przewodów zewnętrznych

Druga część weryfikacji konstrukcji sprawdza parametry podczas pracy rozdzielnic:

• Właściwości dielektryczne
• Przyrosty temperatury
• Wytrzymałość zwarciową
• Kompatybilność elektromagnetyczną
• Działanie mechaniczne

W przypadku weryfikacji wyrobu (czyli każdej rozdzielnicy opuszczającej zakład produkcyjny) należy również sprawdzić parametry ogólne:

• Stopień ochrony obudowy
• Odstępy izolacyjne powietrzne i powierzchniowe
• Ochronę przeciwporażeniową i integralność obwodów ochronnych
• Wbudowane łączniki i elementy składowe wyposażenia
• Wewnętrzne obwody elektryczne i połączenia
• Zaciski i przewody zewnętrzne

oraz zweryfikować działanie zestawu poprzez sprawdzenie:

• Właściwości dielektrycznych
• Oprzewodowania, działań łączeniowych i funkcji

Postaramy się przybliżyć wymagania dotyczące weryfikacji parametrów opartych na wielkościach elektrycznych, które można przeprowadzić przyrządami słoweńskiej firmy Metrel - MI 3321 MultiservicerXA oraz MI 3394 CE MultitesterXA.

Zarys historii - czyli poprzednio obowiązująca norma PN-EN 60439

Przed wejściem w życie obecnie obowiązującej normy PN-EN 61439 (w 2010 roku) producentów rozdzielnic obowiązywała norma PN-EN 60439. Do 1 listopada 2014 roku obowiązywały obie normy równocześnie.

Po 1 listopada 2014 norma PN-EN 60439-1 została definitywnie wycofana, a jedyną obowiązującą stała się norma PN-EN 61439-1.

Firma Metrel (obchodząca w 2017 roku 60-lecie swojego istnienia) posiadała w swojej ofercie trzy przyrządy, które umożliwiały badanie rozdzielnic zgodnie z normą PN-EN 60439:
- Metrel MI 2170 Multiservicer pozwalający m.in. na pomiar wytrzymałości dielektrycznej napięciami 1000V AC oraz 2500V AC, pomiar ciągłości przewodu ochronnego prądem 10A oraz pomiar rezystancji izolacji napięciem 500V
- Metrel MI 3321 w wersji sprzętowej HW4 oraz poprzednich (m.in. pomiar wytrzymałości dielektrycznej napięciami 1000V AC, 1890V AC 2500V AC, pomiar ciągłości przewodu ochronnego prądem 10A oraz pomiar rezystancji izolacji napięciem 500V
- Metrel MI 2094 CE Multitester pozwalający m.in. na pomiar wytrzymałości dielektrycznej dowolnie programowalnymi napięciami do 5000V AC, pomiar ciągłości przewodu ochronnego prądem 10A oraz pomiar rezystancji izolacji napięciem 500V - nieprodukowany.

Za pomocą tych testerów można było wykonywać praktycznie wszystkie pomiary elektryczne związane z weryfikacją rozdzielnic wg starej normy. Przyrządy MI 2094 oraz MI 2170 zostały wycofane z rynku z początkiem 2016 roku w związku z wejściem w życie nowej normy PN-EN 61439 oraz zmianom w normie PN-EN 61557-14 dotyczącym urządzeń do badania wytrzymałości dielektrycznej maszyn i urządzeń (dokładniej: sposobu generowania napięcia - wg nowej wersji napięcie musi być “pływające” - bieguny odizolowane od ziemi). Te dwa urządzenia zostały zastąpione jednym - modelem MI 3394 CE MultitesterXA. Miernik Metrel MI 3321 natomiast został przebudowany i od wersji sprzętowej HW5 jest również zgodny z najnowszymi wymaganiami.

Norma PN-EN 61439-1 czyli nowe wymagania dotyczące właściwości elektrycznych

Nowa norma definiuje przytoczone we wstępie dwa pojęcia - weryfikacji konstrukcji oraz weryfikacji wyrobu końcowego. Jak wspomnieliśmy we wstępie - niniejszy artykuł nie będzie koncentrował się na ogólnych wymaganiach normy czy określaniu różnic pomiędzy normą starą, a nową - skupimy się stricte na pomiarach wielkości elektrycznych. Niezależnie od tego, który typ weryfikacji użytkownik będzie przeprowadzał - potrzebuje przyrządu, którym będzie mógł wykonać wymagane w tym zakresie badania.

Po wycofaniu z rynku urządzeń MI 2170 Multiservicer oraz MI 2094 CE Multitester, w ofercie firmy Metrel pozostały dwa przyrządy służące do pomiarów wielkości elektrycznych przy weryfikowaniu konstrukcji lub wyrobu rozdzielnic elektrycznych: MI 3321 MultiservicerXA oraz MI 3394 CE MultitesterXA.

Przyrządy te różnią się od siebie funkcjami pomiarowymi oraz innymi parametrami, które opiszemy szerzej w dalszej części wpisu.

Weryfikacja konstrukcji oraz wyrobu (rozdzielnic elektrycznych n.n.) - wymagania normy PN-EN 61439-1 dotyczące pomiarów wytrzymałości dielektrycznej

Norma PN-EN 61439-1 określa wymagania jakie musi spełnić rozdzielnica w procesie weryfikacji konstrukcji oraz weryfikacji wyrobu - w zakresie wytrzymałości dielektrycznej. Jeśli chodzi o weryfikację konstrukcji na napięcie wytrzymywane o częstotliwości sieciowej - obwody główne, pomocnicze i sterownicze powinny być badane napięciem probierczym o wartościach zgodnych z tablicami 8 oraz 9 normy PN-EN 61439-1.
Tabele te podają wartości napięć probierczych AC lub DC w zależności od znamionowego napięcia izolacji (napięcie międzyfazowe stałe lub przemienne).

Dla obwodów głównych przy pomiarze napięciem przemiennym określono 5 wartości napięć probierczych (1000V, 1500V, 1890V, 2000V oraz 2200V AC), a przy pomiarze napięciem stałym 6 wartości takich napięć (1415V, 2120V, 2670V, 2830V 3110V oraz 3820V DC).

Dla obwodów pomocniczych i sterowniczych wartości napięć probierczych również zależą od znamionowego napięcia izolacji (napięcie międzyfazowe). Obowiązują tutaj podobne progi jak przy pomiarze obwodów głównych, z tą różnicą, że dla obwodów o napięciu poniżej 60V wprowadzono dwie kolejne wartości napięć probierczych - 250V oraz 500V.

Napięcie probiercze powinno mieć przebieg sinusoidalny (częstotliwość pomiędzy 45 a 65 Hz). Prąd wyjściowy w przypadku zwartych zacisków urządzenia pomiarowego powinien wynosić co najmniej 200mA, natomiast przekaźnik nadprądowy nie powinien zadziałać jeśli prąd wyjściowy jest mniejszy niż 100mA.

Podczas przykładania napięcia probierczego o częstotliwości sieciowej - wartość tego napięcia nie powinna przekraczać 50% pełnej wartości napięcia probierczego - następnie dopiero powinna być ona stopniowo podnoszona do pełnej wysokości i być utrzymywana na takim poziomie przez cały czas trwania testu. Pomiar dokonywany jest pomiędzy wszystkimi częściami czynnymi obwodu głównego oraz dostępnymi częściami przewodzącymi, pomiędzy częściami czynnymi o różnych potencjałach, a także pomiędzy obwodami sterowania i pomocniczymi a obwodem głównym, innymi obwodami oraz dostępnymi częściami przewodzącymi.

Wynik pomiaru uznaje się za pozytywny jeśli w czasie próby przekaźnik nadprądowy nie zadziała oraz nie nastąpi wyładowanie zupełne.


Badanie napięciem udarowym wytrzymywanym w trakcie weryfikacji konstrukcji powinno być przeprowadzone napięciem o kształcie udaru 1,2/50μs - pięciokrotnie dla każdej polaryzacji, w odstępach 1-sekundowych pomiędzy punktami określonymi powyżej dla badania wytrzymywanego napięcia częstotliwości sieciowej. Wartości napięć probierczych opierają się na wytrzymywanych napięciach udarowych badanych obiektów skorygowanych w oparciu o tablicę 10. normy PN-EN 61439-1. Wynik uznaje się za pozytywny jeśli nie wystąpią wyładowania zupełne.

Alternatywnie zamiast pomiaru napięciem udarowym norma dopuszcza wykonanie tej próby napięciem o częstotliwości sieciowej lub napięciem stałym.

Wymagania co do przyrządu (minimalnego prądu wyjściowego przy zwartych zaciskach i ustawień zabezpieczenia nadprądowego), procesu pomiaru i oceny wyników są wtedy identyczne jak w przypadku opisanego wyżej pomiaru wytrzymałości napięciem o częstotliwości sieciowej (wartość napięcia probierczego także opiera się na wartości wytrzymywanego napięcia udarowego skorygowanego w oparciu o tablicę 10.).

Na etapie weryfikacji wyrobu (czyli po ukończeniu produkcji każdej rozdzielnicy) należy jedynie wykonać badanie wytrzymałości dielektrycznej napięciem o częstotliwości sieciowej. Badanie to jest niemal identyczne jak opisane wcześniej badanie tego samego typu wykonywane na etapie weryfikacji konstrukcji - jednak tym razem napięcie powinno być przykładane jedynie na czas 1s. Badanie to może być pominięte dla obwodów pomocniczych, które są chronione zabezpieczeniem nadprądowym o prądzie znamionowym nie przekraczającym 16A lub jeśli próba funkcjonalna była na etapie weryfikacji konstrukcji przeprowadzona napięciem łączeniowym zgodnym z wartościami projektowymi dla tych obwodów.

W przypadku, gdy w obwodzie zasilania zainstalowane są zabezpieczenia nadprądowe o wartościach do 250A, dopuszczalny jest pomiar wartości rezystancji izolacji napięciem co najmniej 500V DC. Wynik takiego pomiaru jest pozytywny jeśli rezystancja izolacji pomiędzy obwodami, a dostępnymi częściami przewodzącymi wynosi co najmniej 1000Ω/V na obwód, w odniesieniu do napięcia zasilania tych obwodów względem ziemi.

Pomiar napięcia wytrzymywanego o częstotliwości sieciowej, pomiary alternatywne dla wytrzymywanego napięcia udarowego oraz rezystancji izolacji

Przyrząd Metrel MI 3321 MultiservicerXA pozwala na badanie wytrzymałości dielektrycznej rozdzielnic niskiego napięcia wyłącznie odgórnie ustawionymi napięciami probierczymi o wartościach 1000 VAC, 1890 VAC, 2200 VAC spełniając przy tym wszystkie wymagania w zakresie prądu wyjściowego urządzenia pomiarowego przy zwartych zaciskach (200mA) oraz przekaźnika nadprądowego (wyzwolenie przy prądzie nie mniejszym niż 100mA), a także sposobu przykładania napięcia probierczego (początkowo 50% wartości i stopniowy wzrost do 100%).

Z racji, że model ten nie ma regulowanych napięć probierczych i zakres tych napięć kończy się na wartości 2200 VAC - jest on dedykowany wyłącznie do weryfikacji wyrobu czyli gotowych rozdzielnic, gdzie wymagane są pomiary napięcia wytrzymywanego o częstotliwości sieciowej wymienionymi trzema napięciami probierczymi.

Drugi z przyrządów tego typu to Metrel MI 3394 CE MultitesterXA, który umożliwia badanie rozdzielnic n.n. dowolnie regulowanymi napięciami zarówno DC (do 6kV), jak i AC (do 5kV) wraz z możliwością dowolnego ustawiania wartości początkowej napięcia i czasu jego przykładania, czasu narastania do wartości pełnej oraz wartości i czasu trwania pomiaru pełnym napięciem probierczym.

Sprawia to, że w pełnym zakresie pokrywa zakres wymaganych napięć probierczych przy pomiarze wytrzymywanego napięcia o częstotliwości sieciowej, jak również większość zakresu pomiarów alternatywnych do pomiarów napięcia udarowego (do 6kV DC oraz 5kV AC).

Oczywiście model MI 3394, podobnie jak MI 3321, spełnia wszystkie opisane wyżej wymagania stawiane przez normę dotyczące przyrządu pomiarowego do tego typu badań.

Oba przyrządy mogą wykonywać również pomiar rezystancji izolacji napięciem 500V i 1000V, który jest substytutem pomiarów wytrzymałości w obwodach o maksymalnym prądzie znamionowym 250A.

Weryfikacja konstrukcji oraz wyrobu (rozdzielnic elektrycznych n.n.) - wymagania normy PN-EN 61439-1 dotyczące zapewnienia ciągłości połączeń uziemiających między dostępnymi częściami przewodzącymi zestawu, a obwodem ochronnym

Norma PN-EN 61439-1 wymaga również (podczas przeprowadzania weryfikacji konstrukcji jak i wyrobu końcowego) sprawdzenia skuteczności połączeń uziemiających.

Rezystancja połączenia każdej z dostępnych części przewodzących - z zaciskiem zewnętrznego przewodu ochronnego od strony zasilania nie może przekraczać wartości 0,1 Ω. Pomiar należy przeprowadzić urządzeniem zdolnym do wytworzenia prądu przynajmniej 10A AC lub DC (w polskiej wersji normy prawdopodobnie wskutek błędu w tłumaczeniu wersji angielskiej “AC or DC” pojawia się zapis “prądu przemiennego i prądu stałego”, co nie ma raczej merytorycznego uzasadnienia, a na rynku nie spotykane są przyrządy mierzące ciągłość prądem zarówno 10A AC jak i 10A DC).

Wynik uznaje się za pozytywny, jeśli rezystancja żadnego z badanych połączeń uziemiających nie przekracza wspomnianej wartości 0,1 Ω.

Pomiar ciągłości obwodu ochronnego

Zarówno przyrząd Metrel MI 3321 MultiservicerXA, jak i przyrząd MI 3394 CE MultitesterXA mają możliwość pomiaru ciągłości połączeń ochronnych prądem 10A (a także dodatkowo prądem 200mA).

W przypadku przyrządu MI 3321 MultiservicerXA pomiar ciągłości jest wykonywany metodą 2-przewodową z kompensacją rezystancji przewodów pomiarowych. Przyrząd ma możliwość wykonywania automatycznego testu połączeń ochronnych (nawet dla 30 badanych punktów), co znacznie przyspiesza wykonywanie pomiarów.

W przypadku przyrządu MI 3394 CE MultitesterXA również posiada funkcję pomiaru ciągłości połączeń ochronnych prądem 10A (a dodatkowo prądami 200mA, 4A oraz 25A). W tym modelu użytkownik może wybrać pomiar metodą 2-przewodową z kompensacją rezystancji przewodów pomiarowych lub 4-przewodową metodę Kelvina, która umożliwia pomiar bez przeprowadzania procedury kompensacji.

Podobnie jak w przypadku MI 3321 - w modelu MI 3394 również istnieje możliwość automatycznego pomiaru ciągłości - więcej informacji o procesie automatyzacji pomiarów w obu przyrządach można znaleźć poniżej.

Możliwości automatyzacji pomiarów rozdzielnic n.n. w przyrządach Metrel MI 3321 MultiservicerXA oraz Metrel MI 3394 CE MultitesterXA


Oba przyrządy - Metrel MI 3321 MultiservicerXA oraz MI 3394 CE MultitesterXA posiadają zaimplementowane pewne funkcjonalności pozwalające znacznie skrócić czas potrzebny na realizację pomiarów rozdzielnic niskiego napięcia.

W modelu MI 3321 automatyzacji podlega wspomniany pomiar ciągłości połączeń ochronnych. W trybie automatycznym wystarczy przyłożyć zaciski pomiarowe do końców badanego połączenia, a pomiar uruchomi się automatycznie, jego zakończenie zostanie zasygnalizowane dźwiękiem, a wynik zostanie zapisany do pamięci. Wystarczy wtedy przełączyć zaciski pomiarowe do kolejnego badanego połączenia, a pomiar znów zostanie uruchomiony i przeprowadzony automatycznie wraz z zapisaniem wyniku. Przyrząd może wykonać do 30 takich kroków pomiarowych dla jednego obiektu. W kwestii pomiarów wytrzymałości izolacji automatyzacja nie jest możliwa.

Przyrząd MI 3394 natomiast posiada wbudowaną obsługę opatentowanych przez firmę Metrel testów automatycznych AutoSequence ®. Dzięki tej funkcjonalności możliwe jest stworzenie w oprogramowaniu Metrel Electrical Safety Manager (dostępnym na wyposażeniu standardowym testera) kompletnego procesu pomiarowego z uwzględnieniem przeprowadzanych badań rozdzielnic oraz parametrów z jakimi mają one być przeprowadzone, wartości granicznych do jednoznacznej oceny wyniku oraz liczby obiektów, które w każdej funkcji pomiarowej muszą być przebadane. Po przesłaniu testu AutoSequence ® do przyrządu cały proces może być sterowany za pomocą, np. pedału zdalnego sterowania lub sond z przyciskami uruchamiającymi pomiar.

Taki proces przygotowywania, oraz samego wykonywania pomiarów, pozwala zaoszczędzić czas a także upewnić się, że wszystkie pomiary zostaną wykonane zgodnie z zakładaną procedurą.

Który tester bezpieczeństwa do jakich zastosowań?

Przyrząd MI 3321 Multiservicer jest idealnym rozwiązaniem przy weryfikacji wyrobu (czyli każdej gotowej rozdzielnicy n.n.) pod kątem wytrzymałości izolacji (wytrzymałość na napięcie o częstotliwości sieciowej) tam gdzie wymagane napięcia probiercze wynoszą 1000V, 1890V lub 2200V, ciągłości połączeń ochronnych prądem 10A czy rezystancji izolacji napięciem 500V zgodnie z normą PN-EN 61439-1.

Warto w tym miejscu wspomnieć, że oprócz wymienionych funkcji związanych stricte z omawianą normą, przyrząd ten mierzy również m.in. prądy upływu, moc pobieraną przez urządzenie, czas rozładowania, impedancję linii zasilającej i impedancję pętli zwarcia czy parametry wyłączników różnicowoprądowych RCD oraz przenośnych wyłączników PRCD. W związku z czym model MI 3321 idealnie sprawdza się również jako: tester PAT (tester bezpieczeństwa przenośnych urządzeń elektrycznych) w oparciu o normy VDE 0701-0702, tester bezpieczeństwa maszyn elektrycznych zgodnie z normą PN-EN 60204 czy tester bezpieczeństwa opraw oświetleniowych zgodnie z normą PN-EN 60598.

Bardziej rozbudowany przyrząd MI 3394 CE MultitesterXA sprawdzi się natomiast zarówno przy weryfikacji konstrukcji jak i weryfikacji wyrobu. Dowolnie ustawiane wartości napięć do pomiaru wytrzymałości izolacji w zakresie do 5kV AC oraz 6kV DC, pomiar ciągłości prądem 10A metodą Kelvina oraz pomiar rezystancji izolacji napięciem 500V w połączeniu z możliwością przygotowania testów AutoSequence® i zdalną obsługą urządzenia czyni to urządzenie kompletnym rozwiązaniem pomiarowym do badania rozdzielnic i sterownic elektrycznych. Dodatkowo przyrząd może mierzyć m.in. czas rozładowania, prądy upływu czy moc pobieraną przez urządzenia.

Dzięki temu przyrząd (oczywiście oprócz weryfikacji rozdzielnic zgodnie z PN-EN 61439-1) może również służyć do badania bezpieczeństwa elektrycznego sprzętu do użytku domowego i podobnego (zgodnie z normą PN-EN 60335), bezpieczeństwa opraw oświetleniowych (zgodnie z normą PN-EN 60598), bezpieczeństwa urządzeń techniki informatycznej, bezpieczeństwa elektrycznych przyrządów pomiarowych, automatyki i urządzeń laboratoryjnych (zgodnie z normą PN-EN 61010), bezpieczeństwa przenośnych urządzeń elektrycznych (w oparciu o normy VDE 0701-0702) czy bezpieczeństwa przy instalacji i eksploatacji elektrycznych stanowisk badawczych (zgodnie z normą PN-EN 50191).

Funkcjonalności obu przyrządów w połączeniu z 24-miesięczną gwarancją producenta, autoryzowanym laboratorium wzorcującym, serwisem gwarancyjnym i pogwarancyjnym w Polsce oraz mnogością dostępnych akcesoriów (możliwość dostosowania przyrządu do swoich potrzeb lub przyzwyczajeń!) sprawia, że są one unikalnymi na rynku przyrządami pomiarowymi o bardzo szerokim wachlarzu zastosowań.