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Normen en waarden bij
Testen van elektrische installaties
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française
De toenemende complexiteit van de huidige vaste elektrische installaties leggen
een extra verantwoordelijkheid op de schouders van elektrotechnici. Zij hebben
de taak deze installaties te testen en na te gaan of ze aan de stringente
internationale normen voldoen.
Derhalve is het van belang over de geëigende testinstrumenten te beschikken om
de stringente testen te kunnen uitvoeren die door de IEC (Internationale
Elektrotechnische Commissie) en de CENELEC (het Europees Comité voor
Elektrotechnische Normalisatie) worden opgelegd. In de IEC 60364 en de
verschillende daaraan gerelateerde nationale gelijkwaardige normen, worden de
vereisten aan vaste elektrische installaties in gebouwen gespecificeerd.
Het testen van een elektrische installatie
Eerst wordt de visuele inspectie uitgevoerd om ervan verzekerd te zijn dat
elektrische apparatuur met permanente bedrading in overeenstemming is met de
veiligheidseisen en niet zichtbaar is beschadigd. Daarnaast moeten brandwerende
elementen, veiligheids-, controle-, isolatie- en schakelapparatuur alsmede alle
relevante documentatie aanwezig zijn. Na deze inspectie kan een aanvang worden
gemaakt met de elektrische test. Denk erom dat de beschreven testmethoden als
referentiemethoden in IEC 60364.6.61 gegeven worden. Andere methoden worden niet
uitgesloten, op voorwaarde dat ze gelijkwaardige resultaten opleveren.
Uitsluitend personen met de juiste ervaring en training, veilige kleding en de
juiste testinstrumenten worden geacht competent te zijn om installaties conform
IEC 60364.6.61 te testen.
Doorbeltest
Het testen van de doorbelfunctie van beschermingsgeleiders wordt normaliter
uitgevoerd met een instrument dat in staat is een nullastspanning in het bereik
van 4 tot 24 V (DC of AC) te genereren met een minimale stroom van 0,2 A. De
meest gebruikelijke doorbeltest meet de weerstand van beschermingsgeleiders,
hetgeen eerst het bevestigen van de doorbelfunctie van alle
beschermingsgeleiders in de installatie impliceert en vervolgens het testen van
de primaire en aanvullende potentiaalvereffeningsleidingen. Alle kringgeleiders
in de eindgroep worden eveneens getest. Aangezien een doorbeltest bijzonder lage
weerstanden meet, moet de weerstand van de meetsnoeren gecompenseerd worden.
Isolatieweerstand van een elektrische installatie
Een goede staat van de isolatie is essentieel voor het voorkomen van een
elektrische schok. In zijn algemeenheid wordt deze gemeten tussen
spanningvoerende geleiders, alsmede tussen elke spanningsvoerende geleider en
aarde. Om de isolatieweerstand tussen spanningsvoerende geleiders en aarde te
meten, moet de complete installatie worden uitgeschakeld, moeten alle lampen
worden verwijderd en moet alle apparatuur worden losgenomen. Alle zekeringen
moeten blijven zitten en stroomonderbrekers en schakelaars van eindgroepen
moeten worden gesloten. Metingen worden uitgevoerd met gelijkstroom, met
gebruikmaking van een instrument dat een testspanning van 1000, 500 of 250 V kan
leveren, al naargelang de spanning van het nominale circuit. Op enkelfasige
toevoersystemen vindt het testen van isolatie normaliter plaats met
gebruikmaking van een testspanning van 500 V. Voorafgaand aan het testen is het
nodig de apparatuur los te nemen en maatregelen te treffen om te voorkomen dat
de testspanning spanningsgevoelige apparatuur als dimmerschakelaars,
vertragingstimers en elektronische starters voor fluorescerende verlichting
beschadigt. Conform IEC 60364.6.61 dienen de weerstandswaarden groter te zijn
dan 1 megohm voor een testspanning van 1000 V test, 0,5 megohm voor 500 V en
0,25 megohm voor 250 V.
Bescherming door het scheiden van kringen
Het scheiden van de spanningsvoerende delen van delen van andere kringen en
van aarde moet geverifieerd worden door een meting van de isolatieweerstand. De
verkregen weerstandswaarden dienen gelijk te zijn aan de eerder genoemde
waarden, met alle toestellen zoveel mogelijk aangesloten.
Vloer- en wandweerstand
Mits van toepassing dienen er tenminste drie vloer- en
wandweerstandsmetingen per locatie gedaan te worden, een daarvan op circa 1
meter van een willekeurig toegankelijk extern geleidend deel in de locatie en de
overige twee metingen op grotere afstand. De serie metingen moet voor elk
relevant oppervlak van de locatie worden herhaald.
Het verifiëren van de beveiliging
Het verifiëren van de mate waarin de maatregelen ter bescherming tegen
indirect contact door automatisch uitschakelen van de voeding doeltreffend zijn,
is afhankelijk van het type systeem. Samengevat ziet dat er als volgt uit:
§ Voor TN-systemen: meten van de foutlusimpedantie en verifiëren van de
karakteristieken van het bijbehorende beveiligingsinrichting (d.w.z. visuele
inspectie van de instelling van de nominale stroom voor stroomonderbrekers, de
huidige specificaties voor zekeringen en testaardlekschakelaars).
§ Voor TT-systemen: meten van de aardverspreidingsweerstand voor blootliggende
geleidende delen van de installatie en verificatie van de karakteristieken van
de bijbehorende beveiligingsinrichting (d.w.z. RCD’s door visuele inspectie en
door testen).
§ Voor IT-systemen: berekenen of meten van de foutstroom.
Meten van de aardverspreidingsweerstand
Het meten van de weerstand van een aardelektrode geschiedt middels een
daartoe geëigende methode, bijvoorbeeld het gebruiken van twee
hulpaardelektroden ofwel ‘pennen’. Voor het testen moet de aardingspen worden
losgenomen van de primaire aardeaansluiting van de installatie. Door dit te doen
heeft de installatie verder geen aardebescherming en derhalve moet deze
voorafgaande aan testen volledig spanningsloos worden gemaakt. Aan een
spanningsvoerend systeem mogen geen aardingsweerstandstests worden uitgevoerd.
Eén hulpelektrode is op een ingestelde afstand van de aardelektrode geplaatst en
de andere op 62 procent van de afstand tussen die twee in een rechte lijn. De
test meet de aardingsweerstand en neemt tevens de spanning waar tussen de
hulpelektroden en als deze hoger is dan 10V is de test niet mogelijk.
Meten van de foutlusimpedantie
Het meten van de foutlusimpedantie vindt plaats door gebruik te maken van
dezelfde frequentie als de nominale frequentie van het circuit (50 Hz). De test
van de aardlusimpedantie meet de weerstand van het pad dat een foutstroom zou
nemen tussen leiding en aardgeleiding. Deze moet laag genoeg zijn om voldoende
stroom te laten stromen om een stroomkringbeveiliging als een MCB
(Miniatuurstroomonderbreker) uit te schakelen. Sommige op de markt verkrijgbare
instrumenten (bvb de 1650-serie van Fluke) voeren deze test uit door middel van
drie afzonderlijke meetsnoeren of van het snoer dat is bevestigd met een
netstekker. Hiermee wordt de te verwachten foutstroom (PFC) berekend. Het
bepalen van de PFC is belangrijk om ervan verzekerd te zijn dat de capaciteit
van zekeringen en overstroomstroomonderbrekers niet wordt overschreden. Bepaalde
instrumenten kunnen ook de aardingsweerstandcomponent van de totale lusweerstand
meten en de netimpedantie (bronimpedantie tussen net en neutraal, of de
net-naar-netimpedantie in driefasensystemen) alsmede de te verwachten
kortsluitstroom (PSC) berekenen, die zou kunnen stromen bij een kortsluiting
tussen net en neutraal.
Het meten van de lusimpedantie kan daadwerkelijk aardlekschakelaars uitschakelen
in de kring die wordt getest en zo verdere metingen voorkomen.
Het testen van aardlekschakelaars
Aardlekschakelaars (RCD’s) worden dikwijls geplaatst voor extra veiligheid,
waarbij ze stromen naar de aarde waarnemen die te klein zijn om
overstroombeveiligingen te activeren of zekeringen te doen doorslaan, maar die
groot genoeg zouden zijn om een gevaarlijke schok te creëren of voldoende hitte
te genereren om een brand te doen ontstaan. Basistests van aardlekschakelaars
omvatten het vaststellen van de uitschakeltijd (in milliseconden) door een
foutstroom in de kring te introduceren. Sommige multifunctionele testers voeren
ook een voortest uit om te bepalen of de eigenlijke test een onjuiste spanning
zal veroorzaken die hoger is dan een veiligheidsgrens van 50V of 25V. Om de
uitschakeltijd handmatig te meten, worden de huidige specificaties van de
uitschakeling van de aardlekschakelaar, een teststroom-vermenigvuldiger, het
type aardlekschakelaar en de fase-instellingen van de teststroom geselecteerd
met de menuknoppen. Omdat de ene aardlekschakelaar gevoeliger is in een halve
cyclus dan de andere, wordt de test uitgevoerd voor zowel fase-instellingen van
0 als 180°. De langste tijd wordt geregistreerd.
Polariteitstest
Als plaatselijke voorschriften de installatie van eenpolige
schakelapparatuur in de neutrale geleider verbieden, dient er een
polariteitstest gedaan worden teneinde te verifiëren of al dergelijke apparatuur
uitsluitend in de fase is aangesloten. Onjuiste polariteit resulteert erin dat
delen van een installatie aangesloten blijven op een stroomvoerende
fasegeleider, ook als een eenpolige schakelaar uit is of een
overstroombeveiliging is uitgeschakeld.
Functietest
Alle units, zoals schakelinstallaties en schakelunits, aandrijvingen,
besturingen en vergrendelingen moeten op hun functioneren worden getest om te
laten zien dat zij juist gemonteerd, afgesteld en geïnstalleerd zijn, in
overeenstemming met de relevante vereisten van de norm. Beveiligingsinrichtingen
moeten op hun functioneren worden getest om na te gaan of zij juist
geïnstalleerd en afgesteld zijn.
Let op!
Dit artikel en de hierin vermelde toepassingsadviezen dienen niet ter
vervanging van of als alternatief voor de erkende normen in IEC 60364 (of de
nationale tegenhangers daarvan) of IEC/EN 61557, maar ter samenvatting van de
algemene eisen. Denk erom dat niet alle tests worden genoemd. Raadpleeg bij
twijfel altijd de juiste standaardpublicatie. <<
Met dank aan Fluke
Normes et
valeurs
La sécurité électrique des installations
Sensibilisation toujours plus grande des pouvoirs publics, complexité croissante
des installations électriques fixes dans les locaux d’habitation – ces
évolutions rapides augmentent la responsabilité des électriciens chargés de
vérifier la conformité à des normes internationales devenues particulièrement
strictes.
Dans ce contexte, il est important de disposer de testeurs adaptés pour mener à
bien les tests très stricts imposés par l’IEC (International Electrotechnical
Commission) et le CENELEC (Comité Européen de Normalisation Électrotechnique).
La norme IEC 60364 et ses différents équivalents nationaux spécifie les
exigences applicables aux installations électriques fixes dans les bâtiments.
Test d’une installation électrique
Effectuer d’abord une inspection visuelle afin de confirmer que les
équipements électriques à connexion permanente sont conformes aux exigences de
sécurité et sans dommages visibles. Vérifier également que les séparations
ignifuges ainsi que les dispositifs de protection, surveillance, isolement et
commutation sont correctement installés et accompagnés de la documentation
applicable. Cette inspection achevée, les tests électriques peuvent commencer.
Notez que les méthodes de test décrites par la norme IEC 60364.6.61 le sont
uniquement à titre de référence. L’utilisation d’autres méthodes n’est donc pas
interdite à condition d’obtenir des résultats d’une égale validité. Par contre,
seule une personne formée et expérimentée, revêtue de vêtements de sécurité et
équipée d’un testeur approprié est habilitée à tester la conformité IEC 60364.6.61
d’installations électriques.
Continuité
Les tests de continuité des conducteurs de protection sont normalement
réalisés avec un instrument capable de générer une tension à vide dans la gamme
de 4 à 24 volts (DC ou AC) avec une intensité minimale de 0,2 A.. Le test de
continuité le plus souvent effectué consiste à mesurer la résistance des
conducteurs de protection, ce qui nécessite d’abord de valider la continuité de
tous les conducteurs de protection de l’installation, puis de tester les
conducteurs principaux et secondaires d’équipotentialité. Il faut ensuite
également tester tous les conducteurs du circuit terminal. Les tests de
continuité mesurant des résistances très faibles, il est indispensable de
compenser sur le testeur la résistance des cordons de mesure.
Résistance de l’isolement
L’intégrité de l’isolement constitue un facteur essentiel de la prévention
des chocs électriques. Ce paramètre est généralement mesuré entre conducteurs de
tension, puis entre chaque conducteur de tension et la terre. Pour mesurer la
résistance d’isolement entre les conducteurs de tension et la terre,
l’installation complète doit être déconnectée du secteur, puis toutes les lampes
et équipements débranchés. Tous les fusibles doivent être en place, les
disjoncteurs enclenchés et les circuits terminaux activés. Les mesures sont
réalisées à l’aide d’un courant continu, avec un instrument capable de générer
une tension de test de 1000, 500 ou 250 V selon la tension nominale du circuit.
Sur les systèmes d’alimentation monophasés, les tests d’isolement sont
normalement réalisés avec une tension de test de 500 V. Avant tout test, il faut
impérativement débrancher tous les équipements et éviter que le signal généré
par le testeur n’endommage des dispositifs sensibles à la tension (veilleuses,
minuteries, ballasts d’éclairages fluorescents). Selon IEC 60364.6.61 les
valeurs de résistance d’isolement obtenues devraient être respectivement
supérieures à 1 mégohm pour une tension de test de 1000 V, 0,5 MW pour 500 V et
0,25 MW pour 250 V.
Protection par séparation des circuits
La séparation des composants sous tension de ceux des autres circuits et de
la terre doit être vérifiée au moyen d’une mesure de résistance d’isolement. Les
valeurs de résistance obtenues doivent être identiques aux valeurs précédemment
mentionnées – si possible avec tous les appareils connectés.
Résistance d’isolement des murs et planchers
Partout où cela est applicable, effectuer pour chaque emplacement au moins
trois mesures de résistance des murs et planchers, dont une à environ 1 mètre de
tout élément conducteur accessible dans l’emplacement, puis les deux autres à
une distance plus élevée. Cette série de mesure doit être répétée pour toutes
les surfaces pertinentes de l’emplacement.
Vérification de la protection
La vérification de l’efficacité des dispositifs protégeant des contacts
indirects par déconnexion automatique du secteur dépend du type de système. En
résumé, la situation est la suivante :
§ Pour les systèmes TN: Mesure de l’impédance des boucles de défaut; puis
vérification des caractéristiques des dispositifs de protection associés (c’est-à-dire
inspection visuelle du réglage nominal de l’intensité de déclenchement des
disjoncteurs et de l’intensité nominale des fusibles ; puis test des
différentiels).
§ Pour les systèmes TT: Mesure de la résistance de l’électrode de terre pour les
parties conductrices exposées de l’installation ; puis vérification des
caractéristiques des dispositifs de protection correspondants (c’est-à-dire par
inspection visuelle et par test).
§ Pour les systèmes IT: Calcul ou mesure du courant de défaut.
Mesure de la résistance de l’électrode de terre
La mesure de la résistance d’une électrode de terre s’effectue par la
méthode la plus appropriée – par exemple en utilisant deux électrodes ou « piquets »
de terre auxiliaires. Le piquet de terre doit auparavant avoir été déconnecté de
la borne de terre principale de l’installation. De ce fait, l’installation se
trouve dépourvue de protection par mise à la terre. Il faut donc la mettre
totalement hors tension avant de la tester. Les tests de résistance de terre ne
doivent en aucun cas être réalisés sur un système sous tension. Une des
électrodes auxiliaires est placée à une distance déterminée de l’électrode de
terre, puis l’autre électrode dans l’alignement des deux premières, à 62 pour
cent de cette distance. Le test mesure la résistance de terre – et détecte
également la tension entre les électrodes auxiliaires, se désactivant
automatiquement au-delà de 10 V.
Mesure de l’impédance des boucles de défaut
La mesure de l’impédance des boucles de défaut est réalisée avec la même
fréquence que la fréquence nominale du secteur (50 Hz). Le test d’impédance de
la boucle de terre mesure la résistance du chemin pris par un courant de défaut
entre les circuits de distribution et la terre. Cette impédance doit être
suffisamment faible pour absorber la quantité de courant nécessaire au
déclenchement d’un dispositif de protection comme un disjoncteur. Il y a des
testeurs sur le marché qui effectuent ce test à l’aide de trois cordons de
mesure distincts – ou du cordon de mesure équipé d’une prise secteur. Il calcule
le courant de défaut présumé (FPC – Prospective Fault Current), dont la valeur
apparaît dans la partie inférieure du double affichage. La détermination du
courant de défaut présumé est importante car elle permet de s’assurer que la
capacité des fusibles et disjoncteurs est suffisante. Queslques testeurs
mesurent également la composante de résistance de terre dans l’impédance de
boucle totale, ainsi que l’impédance de ligne (impédance à la source entre ligne
et neutre, ou de ligne à ligne dans les systèmes triphasés). Ils calculent en
outre l’intensité présumée des courts-circuits (PSC – Prospective Short-circuit
Current) en cas de court-circuit entre ligne et neutre. Les mesures d’impédance
de boucle sont susceptibles de déclencher les disjoncteurs différentiels, ce qui
oblige à interrompre les mesures. Les Fluke 1650 utilisent une technologie
novatrice brevetée pour empêcher ce phénomène. Les résultats obtenus sont ainsi
plus cohérents et répétables.
Test des différentiels
Souvent ajoutés comme protection supplémentaire des installations, les
différentiels détectent les flux de courant vers la terre – trop faibles pour
déclencher un dispositif de protection sensible à une surintensité ou faire
fondre un fusible, mais néanmoins susceptibles de provoquer un choc dangereux ou
un incendie. Le test de base des différentiels consiste à déterminer leur temps
de déclenchement (en millisecondes) en introduisant un courant de défaut dans le
circuit. Il y a des testeurs effectuent un pré-test pour déterminer si le test
réel va provoquer une tension de défaut excédant une limite de 50 ou 25 volts.
Pour cette mesure, il faut régler manuellement certains paramètres à l’aide des
boutons de navigation dans les menus : temps nominal de déclenchement,
multiplicateur de l’intensité de test, type de différentiel et angle de phase.
Certains différentiels étant plus sensibles dans l’une ou l’autre demi-période
du signal, le test doit être effectué avec deux réglages de phase : 0 et 180
degrés. Ne retenir que le temps le plus long.
Test de polarité
Certaines réglementations interdisant le branchement d’interrupteurs
unipolaires sur le neutre, un test de polarité doit être effectué afin de
vérifier que tous ces dispositifs sont connectés exclusivement sur la phase. Une
polarité incorrecte peut en effet maintenir la connexion de certaines parties
d’une installation à une phase sous tension même lorsqu’un interrupteur
unipolaire est sur arrêt ou qu’un disjoncteur a été déclenché !
Test fonctionnel
Tous les appareillages, comme les systèmes de commutation et de commande
ainsi que les entraînements, organes de contrôles et de synchronisation doivent
faire l’objet de tests fonctionnels validant leur montage, réglage et
coordination avec le système conformément aux exigences de la norme.
L’installation et le paramétrage des dispositifs de protection doivent également
être validés au moyen de tests fonctionnels.
Attention
Cette note d’application n’a pour vocation ni de remplacer ni de compléter
les prescriptions reconnues de la norme IEC 60364 (ou ses équivalents nationaux),
pas plus que celles de la norme IEC/EN 61557, mais d’offrir un résumé de leurs
exigences générales. Notez que tous les tests prescrits par la norme ne sont pas
mentionnés dans le présent document. En cas de doute, toujours se référer à la
publication de la norme appropriée. <<
Avec nos remerciements à Fluke
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