Ochrona_pporaz_ISiW J.P. Spis treści:

Transkrypt

1 Spis treści: 1. Napięcia normaliowane IEC Podstawy prawne Pojęcia podstawowe 2 2. Zasilanie odbiorców niepremysłowych kłady sieciowe 4 3. Zasady bepiecnej obsługi urądeń elektrycnych Diałanie prądu elektrycnego na organim ludki Prąd premienny Prąd stały Ochrona preciwporażeniowa iemienie ochronne Zerowanie ochronne Eksploatacja dodatkowych środków ochrony preciwporażeniowej Literatura

2 1. Napięcia normaliowane IEC Zmiana napięcia w sieci nn. dostosowanie do standardów E 1.1 Podstawy prawne Zgodnie stawą dnia r. o normaliacji (D.. nr 53 po. 251 e m.) i wydanym na jej podstawie Roporądeniem Ministra Gospodarki dnia r. w sprawie obowiąku stosowania niektórych Polskich Norm (D.. nr 80, po. 911 e m.), mienionym roporądeniem Ministra Gospodarki dnia r. (D.. Nr 14, po. 133) w Polsce obowiąani jesteśmy do wprowadenia w życie w całości apisów Polskiej Normy PN-IEC 60038:1999 Napięcia normaliowane IEC. W wiąku tym do końca 2003 roku, w sieci niskiego napięcia dotychcasowych 220/380 V napięcie powinno być podwyżsone do 230/400 V ±10%. W okresie prejściowym napięcie w sieci powinno wynosić godnie aleceniami normy PN-IEC 60038:1999 Tabela I, pkt. 1) 230/400V +6% -10%. 1.2 Pojęcia podstawowe = 3 f (1.2.1) ależność międy napięciem prewodowym (międyfaowym) a faowym w układie symetrycnym. Prewodu (żyły) Zacisk rądenia Prewodu (żyły) Onacenie Napięcia prewodowe Napięcia faowe L1 L2 L3 N L1L2, L2L3, L3L1 L1, L2, L3 wartość 400 [V] wartość 230 [V] V W N Onacenia stosowane w starsej literature A B C 0 R S T 0 RS, ST, TR R, S, T wartość 380 [V] wartość 220 [V] Rys Wykres wskaowy napięć 2

3 2. Zasilanie odbiorców niepremysłowych Ze wględu na wymaganą nieawodność asilania, odbiory niepremysłowe dieli i się na try grupy. Domy mieskalne, biurowe i administracyjne, skoły, małe hotele, sklepy, restauracje itp. należą do grupy 1, która obejmuje odbiorców nie wymagających dużej nieawodności asilania, dopuscających l-godinne, 2-godinne prerwy w dostawie energii, jeśli nie darają się one byt cęsto. Dłużse, ale darające się radko prerwy asilania tych odbiorców są również dopuscalne. Odbiorcy grupy l wykle są asilani pojedyncymi liniami, odgałęiającymi się od sieci rodielcej. Budynki mieskalne, ależnie od wielkości, pryłąca się do sieci rodielcej niskiego napięcia w jednym lub kilku punktach (jedno lub kilka pryłący). Jeżeli użytkownikiem jest tylko jeden odbiorca (skoła, hotel, dom jednorodinny itp.), wykonuje się tylko jedno pryłące, gdyż wówcas wystarca tylko jeden licnik energii elektrycnej. Sposób asilania w energię elektrycną domów mieskalnych ależy od tego, jakiej mocy potrebują w nich odbiorniki elektrycne ora od odległości budynku od elektrowni lub od stacji transformatorowej. W domach cęściowo elektryfikowanych energia elektrycna jest pobierana prawie wyłącnie do oświetlania ora do małych odbiorników gospodarstwa domowego. W domach całkowicie elektryfikowanych energia elektrycna jest prenacona ponadto do asilania kuchenek elektrycnych, grejników centralnego ogrewania, warników (bojlerów) do ogrewania wody itp. Domy mieskalne asila się bepośrednio sieci rodielcej niskiego napięcia i to preważnie o napięciu 380/220 V. Duże bloki mieskanie całkowicie elektryfikowane mają własne stacje transformatorowe asilane sieci rodielcej wysokiego napięcia, ustawione w odpowiednich pomiesceniach do tego celu prewidianych. 3

4 2.1 kłady sieciowe Poscególne układy sieci onaca się pomocą symboli literowych, pry cym: pierwsa litera onaca wiąek pomiędy układem sieci a iemią: T: - bepośrednie połącenie jednego punktu układu sieci iemią. Najcęściej jest łącony iemią punkt neutralny, I: - wsystkie cęści cynne, to nacy mogące się naleźć pod napięciem w warunkach normalnej pracy są iolowane od iemi, lub - jeden punkt układu sieci jest połącony iemią popre impedancję lub bepiecnik iskiernikowy (uiemienie otwarte), druga litera onaca wiąek pomiędy cęściami prewodącymi dostępnymi a iemią: N: - bepośrednie połącenie (chodi tu o połącenie metalicne) podlegających ochronie cęści prewodących dostępnych, uiemionym punktem układu sieci; awycaj uiemionym punktem neutralnym, T: - bepośrednie połącenie iemią (chodi tu o uiemienie) podlegających ochronie cęści prewodących dostępnych, nieależnie od uiemienia punktu układu sieci; awycaj uiemienia punktu neutralnego. następna litera (litery) onaca wiąek pomiędy prewodem (żyłą) neutralnym N i prewodem (żyłą) ochronnym PE: C: - funkcję prewodu neutralnego i prewodu ochronnego spełnia jeden prewód, wany prewodem ochronno-neutralnym PEN, S: - funkcję prewodu neutralnego i prewodu ochronnego spełniają osobne prewody - prewód N i prewód PE, C-S: - w pierwsej cęści sieci, licąc od strony asilania astosowany jest prewód ochronno-neutralny PEN, a w drugiej osobny prewód neutralny N i prewód ochronny PE W Polsce praktycnie dotychcas stosowane są dwa układy sieciowe ( bepośrednio uiemionym punktem neutralnym) asilania budynków mieskalnych: tw. układ TN-C i układ TT. kład TN-C posiada wspólny prewód ochronno-neutralny PEN, pry cym również i prewód ochronny PE jest połącony bepośrednio uiemionym punktem neutralnym sieci (sieć 4-prewodowa). Natomiast układ TT jest też 4-prewodowy, ale prewód ochronny PE jest połącony bepośrednio uiemieniem ochronnym (Rys i Rys ). kład typu TN-C musi być godnie pryjętymi obecnie standardami europejskimi astąpiony układem TN-C-S, a nie można wyklucyć ropowsechnienia się również układu TN-S (litera S onaca, że prewód PE i N są oddielnymi prewodami - sieć 5- prewodowa, aś litery C-S onacają, że w pocątkowym odcinku sieci istnieje prewód PEN, który rodiela się dalej na dwa nieależne prewody PE i N (Rys i Rys ). kład TT jest bardo korystny pry wykorystywaniu do ochrony całego obiektu wyłącników ochronnych różnicowo-prądowych, gdyż wówcas wystarcają uiemienia o oporności kilkuset omów. Jest to więc układ idealny do asilania budynków jednorodinnych, gospodarstw rolnicych, ogrodnicych itp. O wybore układu sieciowego do asilania budynków wielorodinnych mogłyby decydować w takim prypadku tylko wględy ekonomicne. 4

5 Instalacja elektrycna łącąca sieć asilającą odbiornikami składa się cterech asadnicych cęści: pryłąca, łąca, wewnętrnej linii asilającej (tw. pionu) ora urądenia odbiorcego (instalacji odbiorcej). Rys kład sieciowy TN-C Rys kład sieciowy TT Pryłące - jest to odcinek linii, który łący urądenia odbiorce siecią asilającą bepośrednio lub a pośrednictwem wewnętrnej linii asilającej. Pryłące akońcone jest tw. łącem bepiecnikami, które jest urądeniem elektrycnym służącym do połącenia pryłąca prewodami wewnętrnej linii asilającej lub bepośrednio urądeniem odbiorcym. Prykłady asilania budynków mieskalnych a pomocą linii kablowej e łącami prelotowymi pokaano na 5

6 Rys Rys Wewnętrna linia asilająca (tw. pion) - jest to linia dwu lub wieloprewodowa łącąca urądenie odbiorce e łącem. rądenie odbiorce (instalacja odbiorca) - jest to urądenie elektrycne obejmujące wselkie prewody, pryrądy i odbiorniki najdujące się a licnikiem lub innym pryrądem, służącym do roliceń międy akładem elektrycnym a odbiorcą, a w raie braku pryrądu roliceniowego - a wyjściowymi aciskami pierwsego urądenia abepiecającego u odbiorcy Rys kład sieciowy TN-C-S Rys kład sieciowy TN-S 6

7 Rys Zasilanie budynku w układie sieciowym TN-S (N prewód neutralny (erowy), PE prewód ochronny (erujący)) Rys Zasilanie budynku w układie sieciowym TN-C-S (PEN prewód ochronno-neutralny) 7

8 Rys Zasilanie budynku mieskalnego w układie sieciowym TT 3. Zasady bepiecnej obsługi urądeń elektrycnych W miarę rowoju produkcji i wrostu użycia energii elektrycnej więksa się licba osób stykających się urądeniami elektrycnymi, i jednoceśnie więksa się licba niescęśliwych wypadków spowodowanych porażeniem prądem elektrycnym. Bepośrednią prycyną najwięksej licby porażeń bywa prypadkowe dotknięcie cęści urądeń, będących pod napięciem podcas obsługi i wykonywania napraw. Licba wypadków powstałych podcas pracy pry urądeniach elektroenergetycnych niskiego napięcia jest nacnie więksa niż licba wypadków powstałych w trakcie obsługi urądeń wysokiego napięcia. Stan taki wynika nie tylko e nacnie więksej licby osób pracujących pry urądeniach niskiego napięcia, lec także tego, że kwalifikacje awodowe osób obsługujących urądenia wysokiego napięcia są wyżse. Istnieje ponadto skodliwa opinia, że prepisy bepieceństwa pry obsłude urądeń niskiego napięcia są mocno presadone. Najcęstsymi prycynami wypadków pry obsłude urądeń elektrycnych są: wadliwa budowa urądeń elektrycnych, uskodenie iolacji podcas eksploatacji, nieprestreganie prepisów bepieceństwa pracy Licbę wypadków spowodowanych porażeniami elektrycnymi można wielokrotnie mniejsyć pre odpowiednie aprojektowanie i wykonanie urądeń elektrycnych ora akcję uświadamiającą i skoleniową. Wymagania obowiąujące w produkcji masyn 8

9 elektrycnych, transformatorów, odbiorników, prewodów itp. są uregulowane normami. rądenia elektrycne, a w tym instalacje elektroenergetycne, powinny być wykonane godnie obowiąującymi prepisami i skontrolowane po wykonaniu pre upoważnione osoby. Nawet najlepiej wykonane urądenia elektrycne mogą biegiem casu, w wyniku niewłaściwej ich eksploatacji, ulec uskodeniu, np. prebicie iolacji do metalowej obudowy lub kadłuba. Wówcas obudowa cy kadłub, nie będące w normalnych warunkach robocych pod napięciem, mogą naleźć się pod niebepiecnym dla obsługi napięciem wględem iemi. Aby wyklucyć całkowicie lub mniejsyć do minimum prawdopodobieństwo powstawania niescęśliwych wypadków, spowodowanych pojawieniem się napięcia na cęściach metalowych normalnie nie będących pod napięciem, stosuje się dodatkowe środki technicne, wane dodatkowymi środkami ochrony preciwporażeniowej. 3.1 Diałanie prądu elektrycnego na organim ludki Porażeniem elektrycnym naywa się skutki prepływu prądu pre organim żywy, Najbardiej niebepiecna dla organimu ludkiego jest droga wiodąca pre serce i centralny ośrodek nerwowy, a więc miedy jedną ręką a drugą lub miedy ręką a stopami. Ten ostami prypadek achodi cęsto, gdy cłowiek stojący na iemi dotknie metalowej cęści będącej pod napięciem. Badania wykaały, że nieależnie od drogi prepływu prądu w organimie, skutki porażenia prądem elektrycnym ależą prede wsystkim od natężenia prądu prepływającego pre organim ludki i od casu jego prepływu. Prepływowi prądu towarysy wydielanie się ciepła według prawa Joule'a-Lenta 2 ( Q cal 0,24RI t ), jednak wydielona energia cieplna jest preważnie tak mała, że nie odgrywa więksej roli. Decydującego nacenia nabiera dopiero np. w raie porażenia piorunem. Najwiękse ilości ciepła wytwarają się w naskórku, którego reystancja jest wielokrotnie więksa od reystancji ciała, a pojemność cieplna jest mała. Dlatego też obserwujemy cęsto oparenia skóry u porażonych prądem elektrycnym. Stan psychicny i fiycny cłowieka ma duży wpływ na prebieg porażeń elektrycnych. Zdenerwowanie lub prytępienie reakcji cłowieka (np. wskutek spożycia alkoholu) więksa niebepieceństwo porażeń. Odporność organimu na porażenie elektrycne mniejsają również choroby układu krążenia, choroby skórne, pocenie się lub stany osłabienia wskutek gorącki i wycerpania. Kobiety i dieci są mniej odporne, najbardiej natomiast odporni są pracownicy fiycni o twardym, rogowaciałym i suchym naskórku. Prepisy ochrony preciwporażeniowej, awarte w normie PN-IEC 60364, są prede wsystkim odwierciedleniem roponania skutków prepływu prądu elektrycnego pre ciało ludkie, dostępnych środków ochrony ora warunków ekonomicnych. W ostatnich 30 latach nastąpił nacny postęp w roponaniu skutków rażenia cłowieka prądem. Prowadone w tym akresie badania na ludiach i wierętach były predmiotem scegółowych anali ora raportów Międynarodowej Komisji Elektrotechnicnej (IEC). W kolejnych wydaniach raportu 479 Komisji IEC opublikowane ostały ugodnione poglądy, dotycące reakcji organimu cłowieka na prepływ prądu premiennego i stałego. 9

10 3.1.1 Prąd premienny Skutki oddiaływania prądu premiennego o cęstotliwości 50/60 H na ciało ludkie ależą od wartości prądu I, prepływającego pre ciało ludkie ora casu prepływu t. Ze wględu na prawdopodobieństwo występowania określonych skutków można wyróżnić następujące strefy predstawione na Rys : Rys Strefy skutków oddiaływania prądu premiennego o cęstotliwości 50/60 H na ciało ludkie, na drode lewa ręka - stopy AC-1 awycaj brak reakcji organimu, AC-2 awycaj nie występują skodliwe skutki patofijologicne. Linia b jest progiem samodielnego uwolnienia cłowieka od kontaktu cęścią pod napięciem, AC-3 awycaj nie występują uskodenia organicne. Prawdopodobieństwo skurcu mięśni i trudności w oddychaniu pry prepływie prądu w casie dłużsym niż 2 s. Odwracalne akłócenia powstawania i prenosenia impulsów w sercu, włącnie migotaniem predsionków i prejściową blokadą pracy serca, be migotania komór serca, wrastające wra wielkością prądu i casem jego prepływu, AC-4 dodatkowo, opróc skutków charakterystycnych dla strefy AC-3, pojawia się wrastające wra wartością prądu i casem jego prepływu niebepieceństwo skutków patofijologicnych, np. atrymanie cynności serca, atrymanie oddychania i ciężkie oparenia. Ze wględu na prawdopodobieństwo wywołania migotania komór serca wyróżnia się następujące strefy: AC % prypadków migotania komór serca, AC-4.2 nie więcej niż 50 % prypadków, AC-4.3 powyżej 50 % prypadków. 10

11 3.1.2 Prąd stały Skutki oddiaływania prądu stałego na ciało ludkie ależą od wartości prądu I, prepływającego pre ciało ludkie ora casu prepływu t. Ze wględu na prawdopodobieństwo występowania określonych skutków można wyróżnić następujące strefy predstawione na Rys Rys Strefy skutków oddiaływania prądu stałego (prąd wnosący) na ciało ludkie, na drode lewa ręka - stopy DC-1 awycaj brak reakcji organimu, DC-2 awycaj nie występują skodliwe skutki patofijologicne, DC-3 awycaj nie występują uskodenia organicne. Prawdopodobieństwo odwracalnych akłóceń powstawania i prewodenia impulsów w sercu, wrastających wra natężeniem prądu i casem, DC-4 prawdopodobieństwo wywołania migotania komór serca ora wrastające wra natężeniem prądu i casem inne skodliwe skutki patofijologicne, np. ciężkie oparenia. Ze wględu na prawdopodobieństwo wywołania migotania komór serca wyróżnia się następujące strefy: DC % prypadków migotania komór serca, DC-4.2 nie więcej niż 50 % prypadków, DC-4.3 powyżej 50 % prypadków. Informacje dotycące wypadków porażeń prądem stałym ora preprowadone badania wskaują, że: niebepieceństwo migotania komór serca jest w asadie wiąane prądami wdłużnymi (prąd płynący wdłuż tułowia ciała ludkiego, np. od ręki do stóp). 11

12 Dla prądów poprecnych (prąd płynący w poprek tułowia ciała ludkiego, np. od ręki do ręki) migotania komór serca mogą pojawiać się pry więksych natężeniach prądu, próg migotania komór serca dla prądów opadających (prąd płynący pre ciało ludkie, dla którego stopa stanowi biegun ujemny) jest około dwa ray wyżsy, niż dla prądów wnosących (prąd płynący pre ciało ludkie, dla którego stopa stanowi biegun dodatni). Na podstawie określonych wartości impedancji i reystancji ciała ludkiego ora wartości prądu rażeniowego, wynacono wartości napięć dotykowych dopuscalnych długotrwale w różnych warunkach środowiskowych. W warunkach środowiskowych normalnych, wartość napięcia dotykowego dopuscalnego długotrwale L wynosi 50 V dla prądu premiennego i 120 V dla prądu stałego. Do środowisk o warunkach normalnych alica się lokale mieskalne i biurowe, sale widowiskowe i teatralne, klasy skolne ( wyjątkiem niektórych laboratoriów) itp. W warunkach środowiskowych o więksonym agrożeniu, wartość napięcia dotykowego dopuscalnego długotrwale L wynosi 25 V dla prądu premiennego i 60 V dla prądu stałego. Do środowisk o więksonym agrożeniu alica się łaienki i natryski, sauny, pomiescenia dla wierąt domowych, bloki operacyjne spitali, hydrofornie, wymiennikownie ciepła, prestrenie ogranicone powierchniami prewodącymi, kanały rewiyjne, kempingi, tereny budowy i robiórki, tereny otwarte itp. W warunkach więksonego agrożenia porażeniem prądem elektrycnym, jakie może nastąpić pry etknięciu się ciała ludkiego anuronego w wodie elementami najdującymi się pod napięciem, wartość napięcia dotykowego dopuscalnego długotrwale L wynosi 12 V dla prądu premiennego i 30 V dla prądu stałego. Określono również dla prądów rażeniowych premiennych, odpowiadających krywej C1 na Rys ora impedancji ciała ludkiego, które nie są prekrocone dla 5% populacji, casy utrymywania się napięć dotykowych, prekracających wartości napięć dotykowych dopuscalnych długotrwale, be powodowania agrożenia dla ciała ludkiego. Dane te predstawione są na Rys Rys Najwiękse dopuscalne napięcia dotykowe D w ależności od casu rażenia T r 12

13 Powyżse dane stanowiły podstawę do ustalenia maksymalnych casów samocynnego wyłącenia asilania w warunkach środowiskowych normalnych ora w warunkach środowiskowych o więksonym agrożeniu. Za granicę natężenia prądu niebepiecnego dla życia ludkiego pry ograniconym prepływie prądu pryjmujemy 30 ma prądu premiennego i 70 ma prądu stałego. Wartość natężenia prądu płynącego w chwili dotknięcia cęści będących pod napięciem bądź kadłuba cy osłony w prypadku uskodenia iolacji ależy od: wartości napięcia asilającego obwód prądowy, w którym najduje się ciało ludkie, reystancji ciała ludkiego, reystancji poostałych cęści obwodu (reystancji wewnętrnej źródła napięcia, reystancji prewodów asilających, reystancji uiemienia punktu erowego itp.), pojemności (pry prądie miennym) i upływności w sieciach o iolowanym punkcie erowym. Na rysunku Rys predstawiono schematycnie układ elektrycny trójfaowy niskiego napięcia cteroprewodowy o napięciu faowym f = 230 V i o uiemionym punkcie erowym (neutralnym). Rys Niebepieceństwo porażenia w prypadku uskodenia iolacji w silniku asilanym sieci 400/230 V o uiemionym punkcie neutralnym Z układu asilany jest silnik trójfaowy. Jeżeli obsługujący stojąc na iemi dotknie kadłuba silnika w chwili, gdy iolacja silnika (np. fay L1) jest uskodona, to amknie się obwód prądu pre uwojenie fay L1 transformatora, reystancję linii asilającej, reystancję ciała ludkiego R c, reystancję podłoża R p ora reystancję uiemienia punktu neutralnego R 0. Spośród wymienionych reystancji tylko reystancje R c i R p mają nacne wartości, poostałe są co najmniej setki ray mniejse i w praktyce nie wpływają na wartość prądu rażenia I r płynącego pre ciało ludkie. Wartość tego prądu, możemy wynacyć ależności prybliżonej 13

14 gdie R c to reystancja ciała na drode ręka-obie stopy. I f r (3.1.1) Rc + Rp Reystancja ciała ludkiego międy awilgoconą ręką a awilgoconymi stopami wynosi około Ω, a jeśli praca prebiega w pomiesceniach mokrych i gorących może się mniejsyć nawet do 1000 Ω. Reystancja naskórka w stanie suchym prekraca 100kΩ, jednak w raie awilgocenia nacnie maleje. Ilocyn natężenia prądu I r płynącego pre ciało ludkie i reystancji ciała R c określa spadek napięcia w ciele ludkim wany : napięciem rażenia R f c r = Ir Rc = (3.1.2) Rc + Rp r f = R 1+ R p c (3.1.3) Rys Niebepieceństwo porażenia w sieci o nieuiemionym punkcie neutralnym Jak widać, napięcie rażenia stanowi tylko cęść napięcia faowego f tym mniejsą, im więksa jest reystancja podłoża R p w stosunku do reystancji ciała R c. Niebepieceństwo porażenia występuje również w układach o iolowanym punkcie erowym. Wynika to niedoskonałości iolacji R i fa ora pojemności C wględem iemi fa układu (Rys ). W sieciach niskiego napięcia pojemność prewodów wględem iemi odgrywa niewielką rolę e wględu na małą długość tych linii. Reaktancja pojemnościowa :1/ωC jest awycaj wielokrotnie więksa od reystancji iolacji, wskutek cego prądy pojemnościowe są nacnie mniejse od prądów upływu, a pre to ich rola podcas rażenia prądem elektrycnym jest nienacna. W sieciach wysokonapięciowych (>1kV) dominuje wpływ pojemności. Jeśli nastąpi prebicie do kadłuba iolacji jednej fay silnika nie uiemionego (Rys ), to w raie dotknięcia kadłuba pre cłowieka obwód prądu amknie się pre ciało ludkie, iemię ora upływność i pojemność poostałych fa. 14

15 3.2 Ochrona preciwporażeniowa Możliwość niebepiecnego porażenia prądem elektrycnym występuje we wsystkich urądeniach elektrycnych, których napięcie roboce lub dotykowe prekraca wartość napięcia bepiecnego. (Napięcie dotykowe jest to napięcie, które występuje w warunkach normalnych lub może pojawić się w warunkach akłóceniowych pomiędy dwoma cęściami jednoceśnie dostępnymi, nie należącymi do obwodu elektrycnego) Napięcia te uważa się a bepiecne, jeżeli w określonych warunkach środowiskowych nie prekracają wartości podanych w Tabela W wypadku występowania scególnych warunków środowiskowych, np. anurenie ciała w wodie, praca wewnątr biorników metalowych, należy astosować napięcia bepiecne niżse od podanych w Tabela 3.2.1, ustalone w drode indywidualnej analiy agrożenia porażeniem prądem elektrycnym. Tabela Wartość napięcia bepiecnego L utrymująca się długotrwale w określonych warunkach oddiaływania otocenia Rodaj prądu Wartość napięcia bepiecnego L Warunki środowiskowe 1 Warunki środowiskowe 2 Prąd premienny o cęstotliwości H 50 V 25 V Prąd stały 120 V 60 V Warunki środowiskowe 1 są to takie warunki, w których reystancja ciała ludkiego w stosunku do iemi wynosi co najmniej 1000Ω. Warunki środowiskowe 2 gdy mniej niż 1000 Ω. Niebepieceństwo porażenia prądem elektrycnym należy oceniać uwględniając następujące cynniki: najwięksą skutecną wartość napięcia robocego wględem iemi w układach elektroenergetycnych uiemionym punktem erowym lub napięcia robocego międyprewodowego w sieciach be uiemionego punktu erowego, sposób obsługi lub użytkowania urądeń; np. pryrądy ręcne, pryrądy i urądenia nie chwytane dłonią w casie pracy itp., okolicności mniejsające reystancję ciała ludkiego (np. pomiescenia wilgotne lub mokre, wysoka temperatura wywołująca potnienie naskórka) lub więksające niebepieceństwo porażenia wskutek ciasnoty pomiescenia (skrępowanie swobody ruchów) albo trudnej poycji podcas pracy, okolicności więksające niebepieceństwo porażenia wskutek niekorystnej sytuacji cłowieka wględem nie iolowanych od iemi prewodów prewodących; np. stanowiska pracy dobre prewodące (podłogi materiałów prewodących), najdujące się w asięgu ręki metalowe uiemione predmioty nadające się do uchwycenia dłonią itp. 15

16 Tabela Rodaje ochron preciwporażeniowych Równocesna ochrona pred dotykiem bepośrednim i pośrednim (równocesna ochrona podstawowa i dodatkowa) Ochrona pred dotykiem bepośrednim (ochrona podstawowa) Ochrona pred dotykiem pośrednim (ochrona dodatkowa) Obwody o napięciach nie prekracających wartości napięć dotykowych dopuscalnych długotrwale w określonych warunkach otocenia, nie wymagające ochrony pred dotykiem bepośrednim Obwody o napięciach nie prekracających wartości napięć dotykowych dopuscalnych długotrwale w określonych warunkach otocenia, wymagające ochrony pred dotykiem bepośrednim be uiemień SELV uiemieniem PELV be uiemień SELV uiemieniem PELV Ochrona pre astosowanie iolowania cęści cynnych Ochrona pry użyciu ogrodenia (pregrody) lub obudowy (osłony) Ochrona pry użyciu bariery (preskody) Ochrona pre umiescenie poa asięgiem rak Ochrona uupełniająca a pomocą urądeń ochronnych różnicowoprądowych o namionowym prądie adiałania nie więksym niż 30 ma Ochrona pre astosowanie samocynnego wyłącenia asilania w prypadku prekrocenia wartości napięcia dotykowego dopuscalnego długotrwale w określonych warunkach otocenia (i astosowanie połąceń wyrównawcych dodatkowych - miejscowych) w układie sieci TN w układie sieci TT w układie sieci IT Ochrona pre astosowanie urądeń II klasy ochronności lub o iolacji równoważnej Ochrona pre astosowanie iolowania stanowiska Ochrona pre astosowanie nieuiemionych połąceń wyrównawcych miejscowych Ochrona pre astosowanie separacji elektrycnej W urądeniach elektroenergetycnych o napięciu namionowym nie wyżsym niż 1kV ochronę preciwporażeniową należy apewnić pre astosowanie: 1. Napięć bepiecnych.(napięcia akresu I): bardo niskie napięcie SELV bardo niskie napięcie PELV bardo niskie napięcie funkcjonalne FELV 2. Ochrony preciwporażeniowej podstawowej ora co najmniej jednego następujących środków ochrony preciwporażeniowej dodatkowej: a) erowania, b) uiemienia ochronnego, 16

17 c) sieci ochronnej (połącenia wyrównawce), d) wyłącników preciwporażeniowych różnicowo-prądowych, e) separacji odbiornika, f) iolacji stanowiska, g) iolacji ochronnej. Ze wględu na to, że wykonanie dodatkowych środków ochrony preciwporażeniowej więksa kost budowy urądeń elektrycnych ora że możliwość porażenia istnieje we wsystkich niemal urądeniach, koniecne jest astosowanie środków ochrony preciwporażeniowej tam, gdie to jest faktycnie niebędne. Dopusca się atem niestosowanie ochrony preciwporażeniowej międy innymi w: obwodach robocych (głównych obwodach prądowych) urądeń spawalnicych, elektrotermicnych i elektrochemicnych, jeżeli ochrona taka, e wględów technologicnych lub eksploatacyjnych, nie może być wykonana, a astosowano inne ochronne środki technicne i organiacyjne, skutecnie ogranicające prawdopodobieństwo porażenia, urądeniach laboratoryjnych, jeżeli podcas użytkowania i obsługi urądeń są stale obecne co najmniej dwie osoby i jeżeli urądenia te są abepiecone pred dostępem osób nie upoważnionych, urądeniach iskrobepiecnych. Ochrona preciwporażeniowa podstawowa (ochrona pred dotykiem bepośrednim) jest to espół środków apobiegających niebepiecnym skutkom dotknięcia pre cłowieka tw. cęści cynnych, tn. żył prewodów lub innych cęści prewodących prąd elektrycny, najdujących się podcas normalnej pracy pod napięciem, w tym także prewód neutralny. W tym celu należy astosować: iolację robocą, osłony, bariery i ogrodenia prenośne lub umieścić cęści cynne poa asięgiem ręki. Ochrona preciwporażeniowa dodatkowa (ochrona pred dotykiem pośrednim) stanowi ochronę apobiegającą niebepiecnym skutkom dotknięcia cęści prewodących dostępnych w raie pojawienia się na nich napięcia w warunkach akłóceniowych. Najskutecniejsym abepieceniem pred porażeniem jest prystosowanie urądeń elektrycnych do asilania bepiecnych źródeł o napięciu robocym nie prekracającym napięcia bepiecnego L (Tabela 3.2.1). Za bepiecne źródła asilania uważa się: transformatory bepieceństwa lub pretwornice bepieceństwa, baterie akumulatorów i espoły prądotwórce o napięciu robocym nie prekracającym wartości napięcia bepiecnego L ora 17

18 urądenia elektronicne wykonane w taki sposób, aby w raie wewnętrnego uskodenia napięcie na aciskach wyjściowych nie mogło prekrocyć wartości napięcia bepiecnego. Jeżeli napięcie namionowe urądeń elektroenergetycnych o napięciu bepiecnym jest wyżse niż 25 V prądu premiennego lub 60 V prądu stałego, to wsystkie cęści cynne powinny być chronione pre astosowanie osłony lub iolacji robocej wytrymującej w casie 60 s napięcie probierce 500 V pry 50 H. Zastosowanie tego typu ochrony preciwporażeniowej jest jednak ogranicone wględami ekonomicnymi tylko do niewielkich odbiorników, prede wsystkim do ręcnych narędi elektrycnych. Iolację ochronną, jako środek ochrony preciwporażeniowej dodatkowej, polegający na astosowaniu iolacji o parametrach ogranicających do minimum możliwość porażenia prądem elektrycnym, stosuje się do faktycnie produkowanych urądeń i pryrądów premiennoprądowych i stałoprądowych, nieależnie od ich napięcia namionowego. Duże nacenie w ropowsechnianiu tego sposobu ochrony ma stosowanie iolacyjnych tworyw stucnych. Iolacja stanowiska, jako środek ochrony dodatkowej, polegający na iolowaniu stanowiska od iemi i na wyrównaniu potencjałów cęści prewodących obcych, dostępnych tego stanowiska, może być stosowana do urądeń prądu premiennego i prądu stałego, nieależnie od ich napięcia premiennego, w obrębie pomiesceń suchych. Rys Zastosowanie transformatora separacyjnego do asilania narędi o napędie elektrycnym pracującego na podłożu metalowym: 1 - transformator separacyjny, 2 - gniado wtyckowe e stykiem ochronnym, 3 - osłona metalowa, 4 - prewód wyrównawcy, 5 - wtycka e stykiem ochronnym, 6- prewód oponowy żyłą ochronną, 7 - odbiornik osłoną metalową W miejscach ainstalowania urądeń elektroenergetycnych reystancja podłóg i ścian iolacyjnych powinna być nie mniejsa niż: 50 kω, gdy napięcie namionowe wględem iemi nie prekraca 500 V, 100 kω, gdy napięcie namionowe wględem iemi prekraca 500 V. Stosowanie prenośnych środków iolacji stanowiska jest dopuscalne tylko pomiesceniach dostępnych dla osób upoważnionych. Iolacja stanowiska jest traktowana jako środek astępcy wtedy, gdy astosowanie innego środka nastręca nadmierne trudności. Separacja odbiorników, polegająca na asilaniu odbiornika lub grupy odbiorników a pomocą transformatora separacyjnego lub pretwornicy separacyjnej (Rys ), może być stosowana w sieciach na napięcie namionowe nie prekracające 500 V pry prądie premiennym i 750 V pry prądie stałym. Napięcie namionowe obwodu separowanego nie może prekrocyć 500 V. Sposób ten jest alecany w prypadkach asilania odbiorników ruchomych i ręcnych o dość dużej mocy, np. na placach budowy. 18

19 Wyłącniki preciwporażeniowe są łącnikami samocynnymi odłącającymi urądenia elektrycne (np. silnik) w raie utrymywania się niebepiecnego napięcia na cęściach metalowych nie będących wykle pod napięciem wględem iemi. W ależności od asady diałania roróżnia się wyłącniki preciwporażeniowe napięciowe i różnicowo-prądowe. Zasadę diałania wyłącnika napięciowego wyjaśniono na Rys W wypadku pojawienia się napięcia wględem iemi na kadłubie silnika, pre cewkę wyłącnika 2 płynie prąd l powodujący adiałanie wyłącnika i odłącenie silnika od źródła asilania. Rys Zasada diałania wyłącnika preciwporażeniowego napięciowego: 1 - wyłącnik preciwporażeniowy, 2 - cewka wybijakowa wyłącnika, 3 - prewód ochronny, R p, R n reystancje odpowiednio uiemienia pomocnicego i robocego sieci 19

20 Zasadę diałania wyłącnika różnicowo-prądowego (jednego najskutecniejsych środków ochrony preciwporażeniowej) predstawiono na Rys Wywalac (prekaźnik) nadprądowy asila się wykle pre uwojenie wtórne prekładnika Ferrantiego. Prekładnik ten obejmuje wsystkie bieguny toru, w którym wyłącnik jest ainstalowany, wobec cego suma prądów i strumieni magnetycnych jest równa eru, jeśli nie płyną prądy doiemne w obwodie amykającym się poa prekładnikiem. Prądy powodujące diałanie wywalaca lub prekaźnika nadprądowego i w efekcie samocynne odłącenie asilania występują pry warciach doiemnych, lub wskutek upływów pre iolację. Rys Zasada diałania wyłącnika preciwporażeniowego różnicowoprądowego: l - wywalac różnicowo-prądowy; 2 - prekładnik Ferrantiego: 3 - sprężyna; 4 - prycisk włącający; 5 - prycisk kontrolny; 6 - metalowe osłony (podlegające ochronie) odbiorników, R - reystancja uiemienia cęści prewodących Podstawowym parametrem jest prąd wywalający wyłącnik. Prąd ten i reystancja uiemienia cęści prewodących dostępnych chronionego pojedyncego odbiornika lub grupy odbiorników powinny być tak dobrane, aby w warunkach akłóceniowych nastąpiło samocynne odłącenie asilania w casie określonym w Tabela Wymagania te uważa się a spełnione, jeżeli: gdie: R - reystancja uiemienia cęści prewodących dostępnych, Ω, R I (3.2.1) w l w - wartość różnicowego prądu wyłącającego wyłącnik, A, wynacona godnie Tabela 3.2.5, L - napięcie bepiecne, V. L 20

21 Tabela Maksymalny cas odłącenia napięcia Napięcie międy prewodem Maksymalny cas odłącenia napięcia T skrajnym a iemią Warunki środowiskowe 1 Warunki środowiskowe ,8 s 0,4 s 235 0,4 s 0,2 s 400 0,2 s 0,1 s 580 0,1 s 0,1 s Warunki środowiskowe 1 reystancja ciała > 1000Ω. Warunki środowiskowe 2 - reystancja ciała < 1000Ω. Sieć ochronna jest to środek ochronny polegający na połąceniu wsystkich metalowych cęści urądeń elektrycnych, i nie tylko urądeń, normalnie nie będących pod napięciem uiemioną siecią prewodów uiemiających i wyrównawcych w całym obiekcie asilanym tego samego źródła energii (np. transformatora). Środek ten stosuje się głównie w sieciach pracujących iolowanym punktem erowym (Rys ). Może być również stosowany w układach sieciowych mających punkt neutralny bepośrednio uiemiony, w których wsystkie cęści cynne są iolowane od iemi, a cęści prewodące dostępne odbiorników połącone prewodami ochronnymi uiomami (uiomem) nieależnymi od uiomu robocego. Diałanie tego systemu ochronnego polega na tym, że niewielkie wartości prądów warć doiemnych jednofaowych powodują jedynie nienacne podwyżsenie się napięcia (asymetrię napięć) całego układu uiemionej sieci, co jest sygnaliowane pre odpowiednie pryrądy do kontroli stanu iolacji. Nie powoduje to akłóceń w pracy całego układu asilającego i asilanych niego odbiorników. Jednofaowe warcie doiemne powinno być niewłocnie wykrywane pre obsługę, a uskodone urądenie odłącone od sieci. W raie nieusunięcia doiemienia, każde następne uskodenie iolacji poostałych fa w dowolnym miejscu układu asilającego prekstałca się w warcie dwufaowe i powoduje sybkie adiałanie abepiecenia (np. prepalenie się wkładki bepiecnikowej) odbiornika o mniejsej mocy. Cęsto w celu abepiecenia sieci pred skutkami wysokiego napięcia stosuje się bepiecnik iskiernikowy (Rys ) włącony międy punkt neutralny nieuiemionego transformatora a główny uiom sieci. Wystąpienie prebicia na iskierniku powoduje adiałanie abepieceń transformatora i odłącenie go od asilania. Rys kład siecią ochronną: 1 - główny prewód ochronny, 2 - prewody ochronne, 3 - pryrąd do stałej kontroli iolacji, 4 - bepiecnik iskiernikowy, 5 - stalowa cęść konstrukcji budowlanej,6 - metalowa rura wodociągowa Sieć roboca astosowaną siecią ochronną powinna mieć pryrądy do stałej kontroli iolacji (np. typu KSI), których impedancja nie powinna być niniejsa niż 15 kω, aby nie powodować nadmiernych prądów doiemnych. Reystancja uiemienia sieci ochronnej nie powinna prekracać 20 Ω. Wsystkie uiomy naturalne (rurociągi, konstrukcje metalowe budów itp.) winny być połącone siecią ochronną. 21

22 Najcęściej stosowanymi środkami dodatkowej ochrony pred porażeniami elektrycnymi są: erowanie uiemienie ochronne. Doświadcenie eksploatacyjne urądeń elektrycnych wykaały, że prawdopodobieństwo porażenia elektrycnego w wypadku stosowania erowania i uiemienia ochronnego jest w asadie takie samo. Skutecność obu rodajów abepieceń ależy od wielu warunków, których spełnienie w uiemieniu jeżeli nie można wykorystać uiomów naturalnych i odpowiednio małej reystancji uiemienia pociąga a sobą więkse kosty urądeń niż podcas astosowania erowania. W trójfaowych sieciach cteroprewodowych, o napięciu międyprewodowym nie prekracającym 380 V, pracujących bepośrednio uiemionym punktem erowym, aleca się stosować erowanie. W sieciach aś iolowanym punktem erowym uiemienie ochronne. Wybór rodaju abepiecenia preciwporażeniowego ależy więc od systemu pracy punktu erowego sieci asilającej iemienie ochronne W elektrotechnice uiemieniem (ogólnie) naywamy celowo wykonane połącenie elektrycne jakiejkolwiek cęści urądenia prewodnikiem metalowym najdującym się w iemi, a wanej uiomem. iomy dieli się na naturalne (np. rury wodociągowe, metalowe cęści budowli mające dobrą stycność iemią itp.) ora stucne (ułożone w iemi specjalnie do celów uiemienia). iomy stucne wykonuje się obecnie kstałtowników, prętów, drutów lub taśm e stali wykłej jakości, o poprecnych wymiarach nie mniejsych od podanych w tabeli Jeżeli uiomy blachy nieocynkowanej będą najdowały się w środowisku powodującym mniejsenie ałożonej trwałości, to najmniejse wymiary poprecne należy więksyć o 1mm. Dla blachy ocynkowanej, grubość powłoki cynku powinna być nie mniejsa niż 40 µm. W prypadku gruntów o wyjątkowej agresywności koroyjnej dopusca się wykonanie uiomów stucnych miedi, pry cym ich wymiary mogą być mniejsone o 50% w stosunku do uiomów wykonanych e stali. iomy stucne pionowe powinny być agłębiane w gruncie w taki sposób, aby ich dolna krawędź najdowała się na głębokości więksej niż 2,5 m (Rys ). iomy aś poiome powinny być ułożone na głębokości nie mniejsej niż 0,6 m w rowach lub brudach asypanych gruntem be kamieni, żwiru i gruu. Należy unikać układania tych uiomów pod warstwą nie prepuscającą wody, jak asfalt cy beton. 22

23 Tabela Wymiary poprecne uiomów stucnych Rodaj uiomu stucnego iom poiomy iom pionowy Dane wyrobu astosowanego na uiom Najmniejse dopuscalne poprecne wymiary uiomu wykonanego e stali Rodaj wyrobu Rodaj wymiaru nieocynkowanej ocynkowanej taśmy grubość namionowa 5 mm 4-3 serokość namionowa 16 mm mm drut średnica 7 mm 5 mm namionowa pręty okrągłe średnica 8 mm 6 mm namionowa kstałtowniki grubość ścianki 5 mm 4 mm rury lekkie średnica 15 mm 15 mm namionowa grubość ścianki 2,75 mm 2,75 mm blacha grubość 4 mm 3 mm namionowa iomy ulegają koroji iemnej, w wiąku cym ich pocątkowe wymiary poprecne powinny być tak dobrane, by mimo mniejsenia prekroju pracowały poprawnie pre cały cas eksploatacji. Reystancja uiemienia ależy od reystywności gruntu i wymiarów geometrycnych uiomu, w praktyce można ją wylicyć wg woru prybliżonego gdie: R - reystancja uiemienia, R ρ = k (3.2.2) l k - współcynnik, którego wartość dla najcęściej wykonywanych uiomów pionowych wynosi 0,84, a dla uiomów poiomych 1,8, ρ - reystywność gruntu, Ωm, l - długość uiomu, m. Rys iom rurowy W ależności od adania, jakie mają spełniać, roróżnia się opróc ochronnego, uiemienia: roboce, pomocnice i odgromowe. 23

24 iemienie ochronne, jako środek ochronny preciwporażeniowej dodatkowej, polega na połąceniu cęści prewodących dostępnych uiomami (uiomem) i powoduje w warunkach akłóceniowych samocynne odłącenie asilania. Może być stosowane w urądeniach prądu premiennego i stałego, nieależnie od ich napięcia namionowego, arówno w układie sieciowym mającym punkt neutralny bepośrednio uiemiony, jak i w układie sieciowym iolowanym w stosunku do iemi lub mającym punkt neutralny uiemiony popre bepiecnik iskiernikowy. Wsystkie cęści prewodące dostępne odbiorników winny być wówcas połącone prewodami ochronnymi uiomami (uiomem). iemienie powinno być tak dobrane, aby w raie warcia prewodu skrajnego cęścią prewodącą dostępną powodowało samocynne odłącenie w casie nie dłużsym niż 5 s. Wymagania te uważa się a spełnione wówcas, gdy spełniona jest ależność R I w l pry cym I w stanowi wartość prądu apewniającą samocynne adiałanie urądenia ochronnego w amperach, wynaconego godnie Tabela Na Rys pokaano układ trójfaowy pracujący iolowanym punktem neutralnym. Prewody każdej fay mają pojemność C wględem iemi ora reystancję upływu iolacji R i. Reystancja uiemienia R 2 silnika jest wielokrotnie mniejsa od reystancji iolacji R. W raie wystąpienia warcia, prąd warciowy wynosi I (3.2.3) Ri 3 R + 3 gdie: - jest napięciem międyfaowym sieci asilającej, V, R - reystancja uiemienia ochronnego silnika, Ω, R i reystancja iolacji jednej fay sieci wględem iemi, Ω. Na obudowie silnika pojawi się wówcas pewna wartość napięcia równa spadkowi napięcia (I R ) na reystancji R podcas prepływu prądu warciowego. Ponieważ w momencie wystąpienia uskodenia iolacji silnika cłowiek może dotknąć obudowy silnika, więc e wględu na agrożenie porażeniem spadek napięcia na obudowie powinien być mniejsy od napięcia bepiecnego L L Rys iemienie ochronne w sieci o iolowanym punkcie erowym: R c - reystancja ciała, R - reystancja uiemienia ochronnego silnika C, R a - pojemność i reystancja iolacji fay sieci wględem iemi Z ależności na prąd warciowy otrymuje się wówcas wór określający wartość reystancji uiemienia 24

25 R R i 3 L ( ) f L (3.2.4) gdie f - to napięcie faowe sieci, V. Dla kilku silników ainstalowanych w danym pomiesceniu lub budynku można wykonać jedno wspólne uiemienie dostosowując je do wymagań odpowiadających silnikowi o najwięksej mocy. Wymaganie dotycące bepieceństwa będie spełnione wtedy, gdy reystancja uiemienia L R (3.2.5) I w gdie: R - reystancja uiemienia najwięksego odbiornika, Ω, / w - prąd warciowy (wyłącający), powodujący dostatecnie sybkie odłącenie uskodonego urądenia od sieci, A. L Spełnienie tego warunku R (3.2.5) jest niekiedy bardo kłopotliwe, gdyż wymaga I w stosowania uiomów o bardo małej reystancji uiemienia. iemienia powinny być bowiem tak wykonane, aby prąd doiemny w raie uskodenia jednej fay spowodował dostatecnie sybkie prepalenie się bepiecnika lub adiałanie wywalaca elektromagnetycnego samocynnego wyłącnika. Wartości prądu warciowego I w powodującego sybkie wyłącenie uskodonego urądenia ależą od rodaju pryrądu wyłącającego i są podane w Tabela Skutecność uiemienia jest więc spełniona wtedy, gdy prąd warciowy I jest więksy lub równy prądowi I w Rys Prepływ prądu pry uskodeniu iolacji silnika uiemionego asilanego sieci cteroprewodowej uiemionym punktem erowym, R 0, R - reystancje uiemienia odpowiednio punktu erowego sieci i silnika gdie: I bn - prąd namionowy urądenia wyłącającego, k - współcynnik (godnie Tabela 3.2.5). I I = k I (3.2.6) w bn 25

26 3.2.2 Zerowanie ochronne Pry stosunkowo niewielkiej mocy silnika wymagana jest mała wartość reystancji R. Wynika to bowiem prądu namionowego silnika i astosowanej w wiąku tym wkładki bepiecnikowej na dość dużą wartość prądu namionowego I bn. Dla silnika np. o mocy 12,5 kw, sprawności η=0,87 i współcynniku mocy cosφ= 0,86 asilanego napięciem 380/220 V prąd namionowy: 3 P 12,5 10 I n = = = 25, 3A (3.2.7) 3 η cosφ ,87 0,86 Stąd wkładka bepiecnikowa, jaką należy astosować uwględniając prąd roruchowy silnika, ma prąd namionowy I bn =35 A. Wartość R w sieci prądu premiennego w warunkach L środowiskowych 2 (Tabela 3.2.1) powinna godnie ależnością R (3.2.5) wynosić I 25 R 0, Ω 2, (3.2.8) Wykonanie takiego uiemienia byłoby bardo kostowne, dlatego chętnie korysta się erowania jako dodatkowego środka ochrony preciwporażeniowej. Zerowanie ochronne jako środek ochrony preciwporażeniowej dodatkowej polega na połąceniu cęści prewodących dostępnych uiemionym prewodem ochronnym lub prewodem ochronno-neutralnym i powoduje w warunkach akłóceniowych samocynne odłącenie asilania. Zerowanie ochronne może być stosowane w urądeniach prądu premiennego o napięciu nie prekracającym 500 V i o układie sieciowym mającym punkt neutralny bepośrednio uiemiony. Zasadę erowania predstawiono Rys W wyniku prebicia iolacji dowolnej fay do obudowy erowanego silnika, obwód prądu amyka się pre prewód faowy, prewód ochronno-neutralny (erowy) i uwojenie transformatora powodując prepalenie się bepiecnika w uskodonej faie i w reultacie odłącenie (pre łącnik samocynny silnika) od sieci. Aby erowanie było skutecne, musą być spełnione następujące warunki: charakterystyka urądenia odłącającego napięcie i prekroje prewodów: faowych, ochronno-neutralnego (erowego) i erującego (łącącego cęści metalowe nie będące pod napięciem prewodem ochronnym lub prewodem ochronno-neutralnym Rys ) powinny być tak dobrane, aby prąd warciowy / spowodował dostatecnie sybkie (Tabela 3.2.3) adiałanie abepiecenia uskodonego odbiornika, cyli spełnienie warunku I I = k I (3.2.6), w bn prewód ochronno-neutralny (erowy) powinien być wielokrotnie uiemiony godnie prepisami, prewody: ochronny (erujący) i ochronno-neutralny (erowy) powinny być dostatecnie wytrymałe mechanicnie i cieplnie ora prowadone tak samo starannie, jak prewody faowe, w 26

27 w prewodie erowym, neutralnym ora ochronno-neutralnym (erowym) nie wolno umiescać bepiecnika lub jednobiegunowego łącnika; ciągłość tych prewodów (brak prerwy) jest podstawowym warunkiem skutecności erowania. uważa się a spełnione, gdy Z S Rys Prepływ prądu pry uskodeniu iolacji w stosunku do kadłuba silnika erowanego Dopusca się cas odłącenia napięcia dłużsy od podanego w Tabela 3.2.3, ale nie prekracający 5 s. Wymagania dotycące casów samocynnego odłącania asilania I (3.2.9) w 0 gdie: Z s - impedancja pętli warciowej, Ω, I w - wartość prądu, w amperach, apewniająca samocynne adiałanie urądenia odłącającego asilanie w wymaganym casie, 0 - napięcie pomiędy prewodem skrajnym a iemią, V. Impedancja pętli warciowej powinna być określona a pomocą pomiarów lub oblicona. Pry oblicaniu impedancji należy pryjąć, że recywista impedancja jest o 25% więksa od obliconej, pry ałożeniu pełnego metalicnego warcia, pominięciem impedancji estyków, prekaźników i innych elementów. W urądeniach, w których dopuscono samocynne odłącenie asilania w casie nie prekracającym 5 s wartość prądu I mającego spowodować to odłącenie powinna być więksa od wartości obliconej wg I Iw = k Ibn (3.2.6). Wartości prądu namionowego urądenia wyłącającego l bn ora współcynnika k należy pryjmować godnie Tabela lub wynacyć indywidualne charakterystyk prądowo-casowych urądeń wyłącających prąd warciowy. W scególnych wypadkach, gdy może nastąpić bepośrednie warcie skrajnego prewodu iemią, urądenia elektroenergetycne powinny być tak wykonane, aby prewód ochronny lub prewód ochronno-neutralny i pryłącone do niego cęści prewodące dostępne nie mogły osiągnąć napięcia wględem iemi prekracającego wartość 50 V. Wymaganie to ostanie spełnione, jeżeli gdie: B 50 0 (3.2.10) 50 R RE R B reystancja wsystkich połąconych równolegle uiomów, Ω, R E minimalna wartość reystancji pry styku iemią cęści prewodących obcych nie połąconych prewodem ochronnym, popre które może nastąpić warcie międy prewodem skrajnym a iemią (jeżeli wartość R E nie jest nana, dopuscalne jest jej pryjęcie jako równej 10Ω), 0 napięcie namionowe pomiędy prewodem skrajnym a iemią, V. 27

28 Tabela Wartości współcynnika k w ależności od rodaju urądenia odłącającego rądenia samocynnie odłącające asilanie Bepiecnik 1) instalacyjny wkładką topikową sybką a) na prąd namionowy do 35 A b) na prąd namionowy od 40 A do 100 A c) na prąd namionowy od 125 A do 200 A 2) instalacyjny wkładką topikową włocną a) na prąd namionowy do 16 A b) na prąd namionowy od 20 A do 25 A c) na prąd namionowy od 32 A do 63 A d) na prąd namionowy od 80 A do 100 A 3) instalacyjny wkładką topikową o diałaniu sybkowłocnym a) na prąd namionowy do 50 A b) na prąd namionowy od 63 A do 100 A 4) wielkiej mocy wkładką topikową sybką a) na prąd namionowy 25 A b) na prąd namionowy od 32 A do 200 A 5) wielkiej mocy wkładką topikową włocną a) na prąd namionowy do 10 A b) na prąd namionowy od 16 A do 50 A c) na prąd namionowy od 63 A do 100 A d) na prąd namionowy od 125 A do 250 A e) na prąd namionowy od 400 A do 500 A Wyłącnik godnie normą PN-90/E wyposażony w wywalace lub prekaźniki bewłocne Wyłącnik instalacyjny nadmiarowy godnie normą PN-90/E ) typ L a) na prąd namionowy do 10 A b) na prąd namionowy od 16 A do 25 A c) na prąd namionowy od 32 A do 63 A 2)typ a) na prąd namionowy do 10 A b) na prąd namionowy od 16 A do 25 A c) na prąd namionowy od 32 A do 63 A 2) typ K 3) 4) typ D Wartość współcynnika k 2,5 3,0 3,5 3,5 4,0 4,5 5,0 4,5 6,0 3,2 4,0 Wartość prądu I bn prąd namionowy wkładki bepiecnikowej 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 1.2 prąd nastawcy wywalaca lub prekaźnika warciowego Prąd namionowy wyłącnika Wyłącnik preciwporażeniowy różnicowoprądowy 1,2 Wywalający prąd różnicowy 5,2 4,9 4,5 12,0 11,2 10,4 10,0 50,0 28

29 Sprawdenie obliceniowe skutecności erowania polega na obliceniu prądu podcas stucnego warcia: faa - prewód neutralny ochronny lub erujący i porównaniu jego wartości prądem I w powodującym dostatecnie sybkie adiałanie abepiecenia ropatrywanego urądenia (Tabela 3.2.5).Prepisy Krajowe nie normują napjęcia wględem iemi na cęściach erowych występujących podcas prepływu prądu warciowego. Odbiorniki jednofaowe włącone do gniad wtyckowych eruje się a pomocą specjalnych styków ochronnych na wtycce i w gniadku, połąconych prewodem ochronnym dodatkowym kołkiem erującym (Rys ). Nieprawidłowe połącenia wtykowe (np. prerabianie pre użytkownika) mogą być prycyną niescęśliwych wypadków wskutek doprowadenia napięcia faowego do cęści metalowych podlegających ochronie pre etknięcie styku ochronnego wtycki e stykiem robocym gniada lub braku dodatkowej ochrony preciwporażeniowej (włożenie do gniada e stykiem ochronnym wtycki be styku ochronnego) w okolicnościach, w których jest ona wymagana. Prewodu ochronno-neutralnego (erowego) i prewodów ochronnych (erujących) nie wolno abepiecać, tn. stosować w ich obwodach jakichkolwiek bepiecników itp. W instalacji elektrycnej jednofaowej trójprewodowej (godnie nowymi wymaganiami) w gniadach wtyckowych jednofaowych pojedyncych e stykiem ochronym, prewód faowy L powinien być pryłącony lewej strony, a styk ochronny (PE) powinien najdować się u góry (patrąc od produ - Rys ). Gniada aś wtyckowe i wtycki wielobiegunowe typu premysłowego powinny być onacone odpowiednimi barwami w ależności od wartości napięcia namionowego. sytuowanie w nich styku ochronnego (PE) określone jest a pomocą kąta godinowego tn.: patrąc od produ na gniado wtyckowe styk ochronny najduje się w miejscu odpowiadającym położeniu określonej godiny na tarcy egara (Rys ). Rys Pryłącenie odbiorników ruchomych i ręcnych do sieci erowaniem: a) niedowolone; b) do e) prawidłowe 29

30 Rys Pryłącanie prewodów w gniadku jednofaowym Rys Prykłady barw i kątów godinowych Eksploatacja dodatkowych środków ochrony preciwporażeniowej rądenia preciwporażeniowe, podobnie jak wsystkie urądenia, ulegają użyciu w trakcie eksploatacji. Stan więc urądeń preciwporażeniowych powinien być kontrolowany, a wselkie dostreżone usterki musą być natychmiast usuwane. Jest to tym ważniejse, że od stanu tych urądeń ależy bepieceństwo pracy i obsługi urądeń elektroenergetycnych wiąane bepośrednim agrożeniem życia ludkiego. Sposoby, akres i terminy wykonywania badań sprawdających stan urądeń preciwporażeniowych określają odpowiednie prepisy eksploatacji urądeń elektroenergetycnych. Należy je preprowadać co najmniej l ra w ciągu 3 lat i po każdej naprawie lub prebudowie instalacji. Instalację ochronną poddaje się oględinom ewnętrnym ora próbom napięciowym najcęściej a pomocą induktora. Badania urądenia uiemiającego sprowada się do badania wartości reystancji uiemienia uiomu i reystancji prewodów uiemiających. Ponieważ pomiar reystancji uiemienia abiera stosunkowo dużo casu, a w wielu wypadkach może nastręcać trudności technicne wiąane koniecnością wykonania uiomów pomocnicych, wiec możemy kontrolować skutecność diałania uiemienia ochronnego wprost pre celowe wykonanie doiemienia w uiemionej cęści urądenia. Sybkie adiałanie odpowiedniego abepiecenia będie podcas takiej próby potwierdeniem dobrego stanu urądenia i prawidłowej jego pracy. Sprawdenie skutecności diałania uiemienia ochronnego pre wykonanie celowego doiemienia jest możliwe do wykonania tylko w urądeniach pryłąconych do sieci uiemionym punktem erowym. W sieciach bowiem iolowanym punktem erowym prąd jednobiegunowego doiemienia jest wykle tak mały, że nie powoduje adiałania abepiecenia Badanie skutecności erowania ochronnego polega na określeniu spodiewanego prądu warciowego / i porównaniu go prądem wyłącalnym I w wynikającym prądu namionowego astosowanego abepiecenia. Wartość prądu warciowego / określa się pomiaru impedancji pętli warciowej erowania. Najcęściej stosuje się metody pomiarów impedancji pętli warciowej erowania podcas pracy układu. Metody te polegają na wykonaniu celowego (stucnego) połącenia jednej fa pracującego urądenia a pomocą odpowiednio dobranego opornika cęścią erowaną (np. obudową). Zasadę tej metody ilustruje Rys Metoda polega na dwukrotnym pomiereniu a pomocą woltomiera: wartości napięcia 1 międy jedną faą układu a erową cęścią metalową, pry rowartych 30