Wybrane zagadnienia ochrony przeciwporażeniowej dodatkowej.

Transkrypt

1 Wybrane zagadnienia ochrony przeciwporażeniowej dodatkowej. Bezpośredni dotyk przez człowieka lub zwierzę części czynnych, pozostających pod napięciem w normalnych warunkach pracy, może się stać przyczyną porażenia prądem elektrycznym. Takim wypadkom ma zapobiegać ochrona przed dotykiem bezpośrednim (ochrona podstawowa) wykonana przez zastosowanie, co najmniej jednego z następujących środków ochrony: - izolacji, - osłon i pokryw ochronnych, - barier i przegród, - umieszczenie części czynnych urządzeń poza zasięgiem ręki (zachowanie odpowiednio dużych odległości). W sieciach elektroenergetycznych o napięciu do 1 kv, w odniesieniu do stosowanych urządzeń konieczne jest zapewnienie ochrony przeciwporażeniowej polegającej na zastosowaniu jednego z dwóch środków: 1) zasilania napięciem bezpiecznym 2) ochrony przeciwporażeniowej podstawowej oraz jednego z następujących środków ochrony przeciwporażeniowej dodatkowej: a) zerowania, b) uziemienia ochronnego, c) sieci ochronnej, d) wyłączników przeciwporażeniowych różnicowoprądowych, e) separacji odbiorników, f) izolacji stanowiska, g) izolacji ochronnej. Dopuszcza się: 1) niestosowanie ochrony przeciwporażeniowej: a) w obwodach roboczych (głównych obwodach prądowych) urządzeń spawalniczych, elektrotermicznych i elektrochemicznych, jeżeli ochrona taka - ze względów technologicznych lub eksploatacyjnych - nie może być wykonana, a zastosowano inne środki techniczne i organizacyjne, skutecznie ograniczające prawdopodobieństwo porażenia, b) w urządzeniach laboratoryjnych, jeżeli przy użytkowaniu i obsłudze urządzeń są stale obecne, co najmniej dwie osoby i jeżeli, urządzenia te są zabezpieczone przed dostępem osób nieupoważnionych, c) w urządzeniach iskrobezpiecznych, 2) zastosowanie innych - technicznie uzasadnionych środków ochrony przeciwporażeniowej niż wymienione w tym rozdziale, jeżeli środki te zapewnią ochronę przeciwporażeniową w stopniu nie mniejszym niż środki wyżej określone, 3) zastosowanie w urządzeniach podlegających stałemu nadzorowi wyłączników przeciwporażeniowych w innych układach niż różnicowoprądowe, pod warunkiem, że zapewnią one, co najmniej, taką samą skuteczność i zakres ochrony. Ochrony przeciwporażeniowej dotykowej można nie stosować do: 1. odcinków rur metalowych lub innych osłon przewodzących o długości do 2 m, zabezpieczających izolowanie przewody przed uszkodzeniami mechanicznymi lub stanowiących przepusty przez ściany i stropy, 2. przepustów kablowych i przewodów opanowanych, 3. uchwytów, objemek, klamer i wieszaków metalowych, służących do zamocowania przewodów i kabli, 4. drobnych części metalowych, jak śruby i nity, przymocowanych do izolacyjnych części urządzenia,

2 5. metalowych płaszczy ochronnych rur izolacyjnych oraz przewodów płaszczowych, zainstalowanych w pomieszczeniach o wilgotności względnej nie przekraczającej 75%, 6. metalowych osłon sprzętu instalacyjnego, np. łączników, gniazd wtyczkowych, puszek zaciskowych, opraw oświetleniowych i urządzeń znajdujących się w pomieszczeniach o wilgotności względnej nie przekraczającej 75% oraz z nie przewodzącą podłogą lub stanowiskiem, 7. metalowych osłon liczników i innych przyrządów w układach taryfowych, tablic metalowych, na których przyrządy te są umieszczone, zainstalowanych w urządzeniach odbiorczych nieprzemysłowych, 8. stojaków dochodowych i przyściennych oraz części konstrukcyjnych, służących do ich zamocowania i uszczelnienia niedostępnych z ziemi, 9. wsporników izolatorów linii napowietrznych i połączonych z nimi części metalowych - niedostępnych z ziemi, 10. słupków metalowych i żelbetowych, na których nie ma innych urządzeń elektroenergetycznych oprócz przewodów zawieszonych na izolatorach lub, na których znajdują się, niedostępne z ziemi, urządzeń elektroenergetyczne, oddzielone od słupa izolacją dodatkową, 11. metalowych drzwi wejściowych do pomieszczeń dostępnych tylko dla osób upoważnionych, metalowych osłon złączy kablowych, tablic rozdzielczych i innych elementów osadzonych w ścianie z cegły lub betonu, 12. metalowych ram okiennych i ościeżnic drzwiowych, 13. trzonów izolatorów, 14. metalowych konstrukcji wsporczych kabli i przewodów mających zewnętrzną powłokę izolacyjna, umieszczonych na wydzielonych trasach kopalni odkrywkowych, 15. półek i wsporników kablowych. Ochroną przeciwporażeniową należy obejmować całe urządzenia, z tym, że dobór środków dla ich części lub poszczególnych urządzeń powinien być dostosowanym do warunków środowiskowych i rodzaju urządzeń. Ochrona przez zastosowanie napięcia bezpiecznego. Napięcia bardzo niskie są napięciami z zakresu nie przekraczającego wartością 25V określone zgodnie z normą jako SELV ( bardzo niskie napięcie bezpieczne ), PELV ( bardzo niskie napięcie ochronne ) oraz FELV ( bardzo niskie napięcie funkcjonalne ). Źródłem napięć dla tych obwodów są: a) transformatory bezpieczeństwa lub równoważne im źródła prądu np. przetwornica dwumaszynowa b) źródła elektrochemiczne oraz inne źródła niezależne od obwodu zasilającego o wyższym napięciu c) urządzenia elektroniczne o konstrukcji gwarantującej, że napięcie na zaciskach nie przekroczy wartości górnej granicy zakresu I Przewody każdego obwodu SELV i PELV powinny być prowadzone oddzielenie od wszystkich innych obwodów. Jeżeli to wymaganie nie jest możliwe do spełnienia, należy zastosować jedno z następujących rozwiązań: 1) przewody obwodu SELV i PELV powinny być umieszczone w osłonie izolacyjnej, niezależnie od izolacji roboczej, 2) przewody obwodów o różnych napięciach powinny być oddzielone od siebie uziemionymi metalowymi ekranami lub uziemionymi osłonami. W omawianych wyżej przykładach izolacja podstawowa każdego z przewodów musi być dostosowana tylko do napięcia obwodu, którego jest częścią. 3) obwody o różnych napięciach mogą być prowadzone w przewodzie wielożyłowym lub w oddzielnych przewodach ułożonych grupowo pod warunkiem, że przewody obwodów SELV i PELV będą miały izolację indywidualną lub zbiorową na najwyższe napięcie występujące w tym przewodzie wielożyłowym lub w grupie przewodów.

3 Wtyczki i gniazda wtyczkowe obwodów SELV i PELV powinny spełniać następujące warunki: 1) wtyczki nie powinny dać się włożyć do gniazd wtyczkowych przyłączonych do obwodów instalacji o różnych napięciach, 2) gniazda wtyczkowe powinny uniemożliwiać włożenie do nich wtyczek przyłączonych do obwodów o innych napięciach, 3) gniazda wtyczkowe nie powinny mieć styków ochronnych.

4 Obwody SELV Charakterystyczne cechy: 1. części przewodzące nie powinny być połączone z uziomem 2. części przewodzące nie powinny być połączone z przewodami ochronnymi i częściami przewodzącymi dostępnymi innych instalacji 3. części przewodzące nie powinny być połączone z częściami przewodzącymi obcymi z wyjątkiem przypadków, gdy urządzenia ze względów konstrukcyjnych połączone są z częściami przewodzącymi obcymi (musi być wówczas spełniony warunek, że nie wystąpi na nich napięcie przekraczające wartości znamionowe) W przypadku, gdy napięcie znamionowe obwodu SELV przekracza 25V wartości skutecznej lub 60V nietętniącego prądu stałego tzn. zawierającego składową zmienną o wartości skutecznej nie przekraczającej 10% wartości prądu stałego, należy zapewnić ochronę przed dotykiem bezpośrednim poprzez: ogrodzenia, przegrody o stopniu ochrony co najmniej IP2X izolację zdolna wytrzymać napięcie probiercze 500V w ciągu 1 min.

5 Obwody PELV. Gdy nie jest wymagane stosowanie obwodów SELV a części urządzeń są uziemione należy zapewnić ochronę przed dotykiem bezpośrednim w postaci: ogrodzenia, przegrody o stopniu ochrony co najmniej IP2X izolacji zdolnej wytrzymać napięcie probiercze 500V w ciągu 1 min. Ochrona taka nie jest wymagana, jeżeli urządzenie objęte jest wpływem połączenia wyrównawczego a napięcie znamionowe nie przekracza: 25V wartości skutecznej prądu przemiennego lub 60V napięcia stałego a urządzenie eksploatowane jest w pomieszczeniu suchym i nie istnieje prawdopodobieństwo wielkopowierzchniowych dotyków ciała 6V wartości skutecznej prądu przemiennego lub 15V napięcia stałego nietętniącego w pozostałych przypadkach

6 Obwody FELV. Stosowane w przypadku, gdy nie są spełnione warunki SELV lub PELV oraz gdy nie jest konieczne stosowanie powyższych obwodów. Dotyczy to najczęściej obwodów, w których stosowane są elementy nie zapewniające dostatecznej izolacji od obwodów wyższego napięcia np. styczniki, przekaźniki. Obwód FELV wymaga ochrony przed dotykiem bezpośrednim poprzez zastosowanie: ogrodzenia, przegrody o stopniu ochrony co najmniej IP2X izolacji spełniającej wymagania obwodu pierwotnego ochrona przed dotykiem bezpośrednim powinna być zapewniona przez: połączenie części przewodzących urządzeń obwodu FELV z przewodem ochronnym obwodu pierwotnego i zapewnienie wyłączenia napięcia zasilającego, tak, aby napięcie dotykowe nie przekroczyło 50V wartości skutecznej napięcia przemiennego i 120V napięcia stałego połączenie części przewodzących dostępnych z nieuziemionym przewodem połączenia wyrównawczego obwodu pierwotnego

7 Zasady stosowania środków dodatkowej ochrony przeciwporażeniowej: w tej samej sieci należy ograniczać liczbę środków do jednego zwracając uwagę na to, że działanie niektórych z nich wzajemnie się zakłóca i nie gwarantuje skuteczności pracy sieci (maksymalna liczba zastosowanych środków w uzasadnionych przypadkach nie powinna być większa niż 3) w przypadku łączenia nowej instalacji z istniejąca stosować ten sam środek ochrony dodatkowej w obu instalacjach (nie dotyczy sytuacji zastosowania w nowej instalacji nowego, skuteczniejszego środka ochrony) Charakterystyka środków dodatkowej ochrony przeciwporażeniowej. 1. Zerowanie Polega na połączeniu dostępnych części przewodzących urządzeń elektrycznych z uziemionym przewodem ochronnym PE lub neutralno-ochronnym PEN. Skuteczność ochrony jest zapewniona, jeżeli następuje samoczynne odłączenie zasilania w czasie nie dłuższym niż określony w przepisach dla sieci o określonym napięciu znamionowym w określonych warunkach środowiskowych. Może być stosowany w sieciach o układzie TN o napięciu znamionowym do 500 V.

8 Maksymalne czasy samoczynnego odłączenia zasilania. Dla napięcia dotykowego dopuszczalnego długotrwale U o U L 50 V ; U L 120 V = U L 25 V ; U L 60 V = t t V s s 120 0,80 0, ,40 0, ,40 0, ,20 0, ,10 0, ,10 0,02 W przypadku obwodów nie będących bezpośrednio fragmentami, do których połączone są odbiorniki (np. w sieci rozdzielczej) czas samoczynnego odłączenia zasilania nie może przekroczyć 5 s. Skuteczne zadziałanie zerowania może zostać zapewnione, jeżeli zostanie spełniony warunek [1] Zs Ia Uo Zs impedancja pętli zwarcia [Ω] (w przypadku, kiedy impedancja zwarcia określana jest na podstawie obliczeń a nie rzeczywistych pomiarów, należy przyjąć wartość o 25% większą niż obliczona) Ia wartość prądu powodującego zadziałanie zabezpieczenia i samoczynne odłączenie zasilania w czasie określonym dla danej sieci (nie dłuższym niż 5s) równa: Wartości prądu przetężeniowego dla zabezpieczeń nadprądowych np. bezpiecznik instalacyjny, Ia=k*In k - współczynnik krotności prądu znamionowego zabezpieczenia gwarantująca określony czas zadziałania In prąd znamionowy (nastawy) zabezpieczenia Wartości prądu różnicowego zadziałania w przypadku wyłączników różnicowych

9 l.p. Urządzenie samoczynnie odłączające zasilanie 1 Bezpiecznik: 1. instalacyjny z wkładką topikową szybką: a) na prąd znamionowy do 35 A b) na prąd znamionowy 40 do 100 A c) na prąd znamionowy 125 do 200A 2. instalacyjny z wkładką topikową zwłoczną: a) na prąd znamionowy do 16A b) na prąd znamionowy 20 do 25A c) na prąd znamionowy 32 do 63A d) na prąd znamionowy 80 do 100A 3. instalacyjny z wkładką topikową o działaniu szybkozwłocznym: a) na prąd znamionowy do 32A b) na prąd znamionowy 32 do 200A 4. wielkiej mocy z wkładką topikową szybką: a) na prąd znamionowy do 10A b) na prąd znamionowy 32 do 200A 5. wielkiej mocy z wkładką topikową zwłoczną: a) na prąd znamionowy do 10A b) na prąd znamionowy 16 do 50A c) na prąd znamionowy 63 do 100A d) na prąd znamionowy 125 do 250A e) na prąd znamionowy 400 do 500A 2 Wyłącznik zgodnie z normą PN-92/E wyposażony w wyzwalacze lub przekaźniki bezzwł. 3 Wyłącznik instalacyjny nadmiarowy zgodnie z PN- 90/E-93002: 1. typ L a) na prąd znamionowy do 10A b) na prąd znamionowy 16 do 25A c) na prąd znamionowy 32 do 63A 2. typ U: a) na prąd znamionowy do 10A b) na prąd znamionowy 16 do 25A c) na prąd znamionowy 32 do 63A 3. typ K 4. typ D Wartość współcz. k 2,5 3,0 3,5 3,5 4,0 4,5 5,0 4,5 6,0 3,2 4,0 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 1,2 5,2 4,9 4,5 12,0 11,2 10,4 10,0 50,0 Wartość prądu In Prąd znamionowy wkładki bezp. Prąd nastawczy wyzwalacza lub przekaźnika bezzwł. Prąd znamionowy wyłącznika 4 Wyłącznik przeciwporażeniowy różnicowoprądowy 1,2 Wyzwalający prąd różnicowy W przypadku, kiedy może nastąpić zwarcie z ziemią przewodu skrajnego sieci poprzez części przewodzące obce (np. w liniach napowietrznych), napięcie względem ziemi części dostępnych chronionych poprzez przewód ochronny nie mogą osiągać napięć większych niż 50 V. Wymaga to spełnienia warunku [2]: R R B E 50 Uo 50 R B rezystancja zastępcza wszystkich uziomów połączonych równolegle [Ω] R E minimalna wartość rezystancji styku z ziemią części przewodzących obcych, przez które może nastąpić zwarcie z ziemią przewodu skrajnego [Ω]; jeżeli nie jest znana przyjmuje się ja równa 10

10 Uo napięcie znamionowe przewodu skrajnego względem ziemi [V] W przypadku zerowania nie wolno umieszczać łączników jednobiegunowych, w tym zabezpieczeń, w przewodzie ochronnym. 2.Uziemienie ochronne. Polega na połączeniu części przewodzących dostępnych z uziomem. Działanie ochronne uzyskuje się poprzez samoczynne odłączenie zasilania w przypadku zakłóceń w czasie gwarantującym zachowanie bezpieczeństwa oraz poprzez uzyskanie w miejscu zakłócenia napięcia bezpiecznego U L, jeżeli wartość prądu zakłóceniowego jest za mała do spowodowania wyłączenia w odpowiednio krótkim czasie. Może być stosowany w obwodach prądu stałego i zmiennego niezależnie od napięcia znamionowego w układzie: TT z bezpośrednio uziemionym punktem neutralnym, w którym części przewodzące dostępne połączone są z uziomem niezależnie od uziomu roboczego IT z izolowanym punktem neutralnym względem ziemi lub połączonym poprzez]bezpiecznik iskiernikowy, w którym części przewodzące dostępne połączone są z uziomem Układ TT Układ IT

11 W układzie TT ochronne działanie uziemienia zostanie uzyskane, jeżeli spełniony będzie warunek [3]: R A I a U L R A suma rezystancji uziomu oraz przewodu ochronnego części dostępnych [Ω] Ia prąd zapewniający odłączenie zasilania w odpowiednim czasie równy [A]: minimalnemu znamionowemu prądowi wyzwalającemu In, jeżeli zastosowano wyłącznik różnicowo-prądowy prądem zapewniającym zadziałanie w czasie krótszym niż 5s w przypadku bezpieczników o charakterystyce czasowo zależnej minimalnym prądem zapewniającym natychmiastowe zadziałanie w przypadku urządzeń o działaniu natychmiastowym np. wyzwalaczy elektromagnetycznych W układzie IT wszystkie części dostępne powinny być uziemione indywidualnie, grupowo lub zbiorczo. Części jednocześnie dostępne powinny być przyłączone do tego samego uziemienia lub połączone ze sobą połączeniami wyrównawczymi i uziemione. Działanie ochronne wymaga spełnienia tego samego warunku [3] jak powyżej dla układu TT, przy czym: Ia wartość prądu pierwszego zwarcia (zwarcie jednej fazy z ziemią) pomiędzy przewodem skrajnym a częścią przewodzącą dostępną W przypadku urządzeń elektroenergetycznych konieczne jest w tym przypadku wyposażenie ich w urządzenia do kontroli stanu izolacji, sygnalizujące w sposób akustyczny lub optyczny nadmierne obniżenie wartości rezystancji izolacji. W przypadku sieci, w której nie występuje przewód neutralny powinien być spełniony warunek: gdzie: 3 Z s 2 Uo Ia Dla sieci z przewodem neutralnym warunek ten jest następujący: ' Uo Z s 2 Ia Zs impedancja pętli zwarcia obwodu przewód fazowy- przewód ochronny Zs impedancja pętli zwarcia obwodu obejmującego przewód ochronny i neutralny 3. Sieć ochronna. Środek ochrony dodatkowej stosowany w sieciach IT, jeżeli spełnione są jednocześnie następujące warunki: a) Urządzenia zasilane są z osobnego transformatora lub zespołu prądotwórczego a w przypadku sieci prądu stałego z baterii akumulatorów b) Wszystkie części czynne są izolowane od ziemi c) Części przewodzące dostępne połączone są z uziemioną siecią ochronną d) Części jednocześnie dostępne oraz części obce np. rurociągi połączone są przewodami wyrównawczymi lokalnie uziemionymi e) Wszelkie zwarcia doziemne są niezwłocznie usuwane ze względu na stałą kontrolę obsługi

12 f) W sieci zastosowano na stałe urządzenia służące do kontroli stanu izolacji sygnalizujące pogorszenie stanu izolacji roboczej sieci Ochrona urządzeń polega na połączeniu części przewodzących z uziemioną siecią wykonaną z przewodów ochronnych PE i połączeń wyrównawczych. Działanie ochronne polega na zapewnieniu wystąpienia napięcia bezpiecznego na częściach przewodzących przy zwarciu doziemnym 1 fazy oraz wyłączeniu spod napięcia sieci w przypadku zwarcia kolejnych faz. Do systemu przewodów uziemiających włącza się również wszystkie większe masy metalowe np. rurociągi, znajdujące się w pobliżu chronionych urządzeń. W warunkach kopalnianych systemem przewodów ochronnych objęte są również płaszcze metalowe kabli elektroenergetycznych, przebiegające obok rurociągi wodne, podsadzkowe liny itp. z wyjątkiem szyn trakcji elektrycznej. Główny przewód ochronny systemu uziemia się w przeważnie przy transformatorze i łączy z uziomem stacji. Jednocześnie uziemia się przewody ochronne w tych wszystkich miejscach, gdzie istnieją możliwości wykonania uziomu o odpowiednio małej rezystancji np. w wyrobiskach o mokrym spągu, w pobliżu zbiorników i kanałów wodnych, w rząpiach szybików itp. Przy wystąpieniu pierwszego uszkodzenia w sieci, np. zwarciu jednofazowym z obudową lub osłoną chronionego urządzenia lub zwarciu doziemnym przewodu fazowego poza systemem SUPO, na obudowach i osłonach nie pojawia się napięcie dotykowe niebezpieczne. Wymagania dotyczące wykonania SUPO. 1) System uziemiających przewodów ochronnych z niżej podanych elementów składowych: a) Co najmniej z dwóch uziomów centralnych. b) Wszystkich istniejących uziomów lokalnych. c) Przewodów ochronnych.

13 W przypadkach uzasadnionych (wątpliwościami odnośnie skuteczności SUPO) można wykonać połączenia wyrównawcze przez przyłączenie do SUPO (przewodami ochronnymi zewnętrznymi) części przewodzących obcych znajdujących się w zasięgu ręki. Nie należy przyłączać do SUPO: a) Sieci dolnej trakcji elektrycznej przewodowej oraz urządzeń podlegających uszynieniu. b) Rurociągów odmetanowania. Nie dopuszcza się wykorzystywania osłon (obudów) urządzeń elektrycznych jako przewodów ochronnych. 2) Uziom centralny - powinien być wykonany jako uziom w wodzie w rząpiu szybu lub zbiorniku (chodniku) wodnym. W przypadku, gdy na danym poziomie nie ma bezpośredniego dostępu do rząpia lub zbiornika wodnego, należy wykorzystać uziom centralny wykonany na innym poziomie i połączyć go międzyuziomowym przewodem ochronnym z uziomem lokalnym położonym najbliżej szybu. Zaleca się, aby był on wykonany ze stali nieocynkowanej. Najmniejsze dopuszczalne wymiary przedmiotów metalowych (wyrobów hutniczych) użytych do wykonania uziomu centralnego podano poniżej: a) płyty - grubość 7mm długość 1000mm szerokość 500mm b) Kształtowniki - grubość 7mm długość 1500mm c) Szyny jezdne - co najmniej S 14 długość 1500mm Rezystancja uziemienia uziomu centralnego - powinna być, w zależności od największej wartości prądu ziemnozwarciowego sieci średniego napięcia połączonej galwanicznie, nie większa od dopuszczalnych wartości podanych w tablicy poniżej: Wartość prądu ziemno zwarciowego w sieci średniego napięcia [A] Dopuszczalna wartość rezystancji uziemienia uziomu centralnego [Ω] poniżej 80 1, ,75 powyżej ,5 Przewód uziomowy uziomu centralnego - powinien być przyspawany do uziomu centralnego, a miejsce jego przyłączenia powinno być chronione przed korozją. Drugi koniec przewodu uziomowego powinien być wprowadzony do złącza kontrolnego uziomu. Złącze kontrolne uziomu centralnego - powinno być wykonane i zainstalowane w sposób umożliwiający wykonanie na nim rozłącznego połączenia przewodów ochronnych międzyuziomowych oraz przewodu uziomowego. Złącze kontrolne powinno być umieszczone w miejscu łatwo dostępnym i oznakowane umownym znakiem uziomu centralnego. 3) Uziom lokalny - powinien być instalowany przy każdym z następujących urządzeń elektroenergetycznych: a) Rozdzielnicach w sieci rozdzielczej średniego napięcia. b) Przewoźnych stacjach transformatorowych lub przekształtnikowych. c) Innych urządzeniach elektroenergetycznych (lub ich zgrupowaniach), zasilanych

14 bezpośrednio z kopalnianej sieci rozdzielczej średniego napięcia. Przewoźne stacje transformatorowe lub przekształtnikowe umieszczone we wspólnej komorze z rozdzielnicą średniego napięcia, z której są zasilane, powinny być przyłączone do uziomu lokalnego rozdzielnicy za pośrednictwem głównego przewodu uziemiającego wykonanego w rozdzielni. Silniki elektryczne zasilane bezpośrednio z kopalnianej sieci rozdzielczej średniego napięcia mogą mieć uziom lokalny wspólnie z rozdzielnicą, z której są zasilane. Uziom lokalny powinien być wykonany ze stali nieocynkowanej jako: a) Uziom w wodzie zainstalowany w ściekach kopalnianych. b) Uziom w skale, gdy w pobliżu nie ma ścieku. Minimalne wymiary przedmiotów metalowych (wyrobów hutniczych) użytych do wykonania uziomu lokalnego podano poniżej w tabeli: Rodzaj wyrobu Wymiary [mm] Uziomy w skale Uziomy w wodzie Pręty, żerdzie itp. średnica lub najmniejszy wymiar przekroju poprzecznego długość 1000 Szyny (S 14) długość 1000 grubość 5 płyty szerokość 300 długość 500 grubość 5 określona płyty szerokość szerokością ścieku długość 500 grubość 5 Taśmy szerokość 30 długość 5000 Szyny S (14) jak dla uziomów w skale Inne wyroby grubość 5 długość Rezystancja uziemienia uziomu lokalnego powinna być nie większa niż 50Ω. Przewód uziomowy uziomu lokalnego - powinien być przyspawany do uziomu, a miejsce jego przyspawania powinno być chronione przed korozją. Dopuszcza się przyłączenie przewodu uziomowego do uziomu lokalnego w sposób rozłączny, w przypadku, gdy uziom ten wykonany jest jako uziom w skale w postaci pręta wystającego ponad powierzchnię spągu (skały).

15 Złącze kontrolne uziomu lokalnego powinno być: a) Umieszczone przy każdym uziomie lokalnym w miejscu dogodnym do skontrolowania i oznakowania umownym symbolem uziomu lokalnego. b) Wykonane w sposób umożliwiający dołączenie do niego przewodu uziomowego i przewodów ochronnych zewnętrznych, lub c) Może być umieszczone bezpośrednio na uziomie lokalnym, gdy jest on wykonany w skale w postaci pręta wystającego ponad powierzchnię skały. 4) Przewody ochronne. Przewody ochronne w sieciach o napięciu znamionowym do 1 kv i w sieciach o napięciu znamionowym wyższym, zasilających maszyny przodkowe dużej mocy, powinny być wykonane wyłącznie jako przewody ochronne wewnętrzne w postaci dodatkowej żyły (żyła ochronna) o przekroju wynikającym z norm przedmiotowych, dotyczących konstrukcji górniczych kabli i przewodów oponowych. Jeżeli przewód ochronny wykonany jest w postaci dodatkowej żyły (żyły ochronnej), to żyła ta powinna być wykonana w sposób pozwalający na jednoznaczne odróżnienie jej od pozostałych żył. W przewodach ochronnych nie wolno stosować jakichkolwiek łączników, z wyjątkiem sprzęgników i złącz wtykowych górniczych przewodów oponowych. Przewody ochronne w sieciach rozdzielczych średniego napięcia mogą być wykonane jako przewody ochronne wewnętrzne lub zewnętrzne, przy czym należy zachować następujące zasady: a) Wzdłuż kabli bez żył (lub ekranów) ochronnych należy prowadzić dodatkowe zewnętrzne przewody ochronne. b) Wzdłuż kabli z żyłami (lub ekranami) ochronnymi dopuszcza się stosowanie dodatkowych przewodów ochronnych zewnętrznych. c) W przypadku prowadzenia w wyrobisku kilku kabli bez żył (lub ekranów)ochronnych dopuszcza się stosowanie jednego wspólnego zewnętrznego przewodu ochronnego. d) Przewody ochronne zewnętrzne prowadzone wzdłuż kabli instalowanych w wyrobiskach, odgałęzionych od wyrobisk, w których zainstalowano kilka kabli ze wspólnym zewnętrznym przewodem ochronnym, powinny być połączone z tym wspólnym przewodem. e) W przypadku prowadzenia w wyrobisku kilku kabli, z których jedne mają żyłę (lub ekran) ochronną, a inne jej nie mają, można nie stosować zewnętrznego przewodu ochronnego, pod warunkiem, że wszystkie zasilane nimi urządzenia będą połączone z SUPO. f) Przewody ochronne zewnętrzne prowadzone w szybie z powierzchni do rozdzielnicy poziomowej, należy na danym poziomie przyłączyć do uziomu centralnego lub lokalnego tej rozdzielnicy, a na powierzchni do najbliższego uziomu naturalnego lub sztucznego, np. konstrukcji wieży szybowej. g) Wykonanie i przekroje wewnętrznych przewodów ochronnych powinny być zgodne z wymaganiami norm wyrobu dotyczących stosowanych przewodów elektroenergetycznych. Wszystkie przewody ochronne wewnętrzne kabla powinny być połączone ze sobą na obydwu końcach. Przewody ochronne zewnętrzne - zaleca się wykonywać ze stali ocynkowanej.

16 Najmniejsze dopuszczalne wymiary poprzeczne zewnętrznych przewodów ochronnych i przewodów uziomowych podano poniżej w tabeli: Nazwa Wyrobu Wielkość Najmniejszy dopuszczalny wymiar [mm] Przewody ochronne międzyuziomowe Przewody uziomowe Przewody ochronne uziemiające Liny stalowe średnica (10) 7 Taśmy stalowe grubość szerokość (20) 20 Druty stalowe średnica (8) 6 Linki lub druty miedziane średnica Liczby w nawiasach dotyczą uziomów lokalnych Przewody ochronne zapewniające ciągłość SUPO należy stosować w sieciach o napięciu znamionowym powyżej 1 kv w miejscach, w których została przerwana ciągłość wewnętrznych przewodów ochronnych kabli (mufy przelotowe, głowice i wpusty kabli zasilających urządzenia elektroenergetyczne przelotowo). Wymaganie nie dotyczy: a) Kabli z żyłami (lub ekranami) ochronnymi wprowadzonymi do urządzeń wyposażonych w wewnętrzny zacisk uziemiający. b) Muf przelotowych bezskorupowych. Sposób wykonania przewodów ochronnych zapewniających ciągłość systemu powinien umożliwiać pewne połączenie przewodzące (elektryczne) elementów stanowiących wewnętrzne przewody ochronne łączonych odcinków kabli, a także przyłączenie zewnętrznego przewodu ochronnego międzyuziomowego lub uziomowego (uziomu lokalnego). Zaleca się wykonywanie połączenia przewodów ochronnych zapewniających ciągłość SUPO z wewnętrznymi przewodami ochronnymi kabli w taki sposób, aby zewnętrzna osłona antykorozyjna pancerza w części kabla znajdującej się na zewnątrz urządzenia (mufy, głowicy, wpustu) pozostała nienaruszona. Najmniejsze dopuszczalne wymiary przewodów ochronnych zapewniających ciągłość SUPO powinny być takie jak zewnętrznych przewodów ochronnych międzyuziomowych określonych w powyższej tabeli. Przewody ochronne łączące z SUPO konstrukcje metalowe nie należące do urządzeń elektroenergetycznych. Przewody wyrównawcze (łączące z SUPO dostępne części przewodzące obce) powinny być wykonane jako przewody ochronne zewnętrzne o najmniejszych dopuszczalnych wymiarach takich, jak dla zewnętrznych przewodów ochronnych uziemiających określonych w powyższej tabeli.

17 Łączenie przewodów ochronnych zewnętrznych. Przewody ochronne zewnętrzne należy łączyć stosując następujące zasady: a) Przewody ochronne międzyuziomowe powinny być połączone ze sobą na złączach kontrolnych uziomów lub poza nimi w sposób rozłączny, zabezpieczony przed luzowaniem się i korozją. b) Połączenie każdego przewodu uziomowego, przewodu ochronnego uziemiającego oraz przewodu ochronnego zapewniającego ciągłość SUPO z przewodem międzyuziomowym, powinno być wykonane w sposób umożliwiający odłączenie dowolnego przewodu ochronnego w celu przeprowadzenia pomiarów lub kontroli. c) W rozdzielniach w sieci rozdzielczej średniego napięcia powinien być wykonany główny przewód uziemiający w postaci taśmy stalowej o wymiarach odpowiadających wymiarom przewodów ochronnych międzyuziomowych wg tabeli powyżej, do którego należy przyłączyć w sposób rozłączny, zabezpieczony przed luzowaniem się i korozją, przewody ochronne uziemiające wszystkich urządzeń o napięciu wyższym niż 1 k V. Ciągłość przewodów ochronnych. Ciągłość wszystkich przewodów ochronnych powinna być kontrolowana. W przypadku maszyn i urządzeń ruchomych i ręcznych o napięciu znamionowym do 1 kv oraz maszyn urabiających, ładujących i odstawczych dużej mocy, zasilanych napięciem wyższym niż 1 kv, zaleca się stosować automatyczną kontrolę ciągłości przewodów ochronnych powodującą przerwanie obwodów sterowania tych maszyn. Ocena skuteczności ochronnego działania SUPO. Rezystancja uziemienia systemu. 1) Miejsca wykonywania pomiarów rezystancji uziemienia systemu. Pomiary rezystancji uziemienia SUPO należy przeprowadzać: a) W sieciach o napięciu znamionowym do 1 kv lub zasilających maszyny przodkowe napięciem wyższym niż 1 kv, przyjmując jako zacisk pomiarowy żyłę ochronną przewodu zasilającego urządzenie najbardziej oddalone od uziomu lokalnego, odłączoną od zacisku uziemiającego tego urządzenia. b) W sieciach rozdzielczych średniego napięcia w miejscach zainstalowania uziomów lokalnych oraz w miejscach, w których zainstalowane są na kablach mufy przelotowe z wyjątkiem muf kablowych w szybach i muf bezskorupowych. 2) Wartość rezystancji uziemienia systemu. Wartość rezystancji uziemienia SUPO powinna spełniać nierówność: Rws Iz Ud gdzie: Rws - rezystancja uziemienia SUPO [Ω], Iz - prąd ziemnozwarciowy sieci o napięciu znamionowym do 1 kv i sieci o napięciu wyższym zasilającej maszyny przodkowe, przy ocenie skuteczności SUPO w miejscu lub prąd ziemnozwarciowy sieci rozdzielczej średniego napięcia przy ocenie skuteczności SUPO [A], Ud - dopuszczalna wartość napięcia dotykowego [V]. Dopuszczalną wartość napięcia dotykowego należy przyjmować:. a) równą 25 V, przy ocenie skuteczności SUPO w sieci o napięciu znamionowym do l kv oraz w sieci o napięciu wyższym, zasilającej maszyny górnicze urabiające, ładujące i odstawcze dużej mocy, b) z tablicy poniżej w zależności od najdłuższego czasu trwania zwarcia doziemnego

18 wywołującego napięcie dotykowe, przy ocenie skuteczności SUPO w sieci rozdzielczej średniego napięcia. Napięcia dotykowe. W sieci rozdzielczej średniego napięcia dopuszcza się ocenę skuteczności ochronnego działania SUPO na podstawie zmierzonych lub obliczonych wartości napięć dotykowych. Wartości te, zmierzone lub obliczone nie powinny przekraczać wartości dopuszczalnych przedstawionych w tablicy poniżej. Jako czas trwania zwarcia doziemnego dopuszcza się przyjmować czas nastawy zabezpieczenia ziemnozwarciowego powodującego wyłączenie linii, na końcu (lub trasie), której ocenia się skuteczność SUPO. Czas trwania zwarcia doziemnego Dopuszczalna wartość napięcia dotykowego [s] [V] do 1,2 50 1,5 46 1,7 43 2,0 39 2,5 35 3,0 30 5,0 i więcej Izolacja stanowiska. Polega na izolowaniu stanowiska od ziemi za pomocą warstw izolacyjnych np. gumy, pomostów izolacyjnych oraz połączeniu części dostępnych przewodzących w celu wyrównania ich potencjałów. Może być stosowana niezależnie od napięcia znamionowego w sieciach prądu stałego i zmiennego w warunkach suchych dla urządzeń instalowanych na stałe. Stosowana zazwyczaj w sytuacji, gdy nie można zapewnić odpowiednich czasów wyłączenia napięcia zasilającego przez zastosowanie zerowania lub uziemienia ochronnego. Działanie ochronne polega na uniemożliwieniu przepływu prądu niebezpiecznego na skutek dotknięcia części pod napięciem poprzez zwiększenie rezystancji drogi przepływu. Jeżeli stosowana jest izolacja stanowiska to do urządzeń nie doprowadza się przewodu ochronnego PE oraz w przypadku konstrukcji nie uziemia się jej oraz nie stosuje zerowania a punkt neutralny sieci musi być izolowany od konstrukcji. Minimalne wartości rezystancji podłóg oraz ścian izolacyjnych w miejscach zainstalowania urządzeń elektroenergetycznych:

19 a) 50 kω dla napięć względem ziemi do 500V b) 100 kω gdy napięcie znamionowe względem ziemi przekracza 500V dodatkowo konieczne jest spełnienie warunków dodatkowych a) odstęp między częściami przewodzącymi nie mniejszy niż 2 m, przy czym odległość ta może być zmniejszona do 1,25 m poza strefą zasięgu ręki; oznacza to, że w normalnych warunkach człowiek nie będzie mógł dotknąć dwóch obudów urządzeń elektrycznych lub jednej obudowy i obcej części przewodzącej; b) umieszczenie skutecznych barier między częściami przewodzącymi zwiększającymi odległość na drodze możliwego jednoczesnego dotyku do wartości podanych w punkcie a); c) izolowanie części przewodzących obcych w sposób zapewniający zadowalającą wytrzymałość mechaniczną i elektryczną (2000 V). Dla części obcych przewodzących dostępnych ze stanowiska należy zastosować osłony izolacyjne co najmniej o stopniu ochrony IP2X. 5. Izolacja ochronna. Jako środek ochrony dodatkowej stosowana w fabrycznie produkowanych urządzeniach prądu stałego i zmiennego niezależnie od napięcia znamionowego. Polega na zastosowaniu izolacji o parametrach ograniczających do minimum możliwość porażenia. Części przewodzące dostępne tych urządzeń nie są łączone z przewodami ochronnymi oraz wyrównawczymi. Wymagania odnośnie izolacji ochronnej spełniają urządzenia II klasy ochronności oznaczone symbolem Dotyczy to następujących przypadków: 1. urządzenia mające izolację podwójną lub wzmocnioną 2. zespoły urządzeń elektrycznych wykonanych fabrycznie w pełni izolowanych Urządzenia te zapewniają lepszy stopień ochrony dodatkowej niż ochrona dodatkowa układów TN i TT. 6. Separacja odbiornika. Polega na zasilaniu odbiornika lub grupy odbiorników za pomocą transformatora separacyjnego lub przetwornicy separacyjnej (urządzenia wykonane jako urządzenia II klasy ochronności w przypadku urządzeń przenośnych) w obwodach prądu zmiennego o napięciu do 500V i stałego o napięciu do 750V. Obwodu separowanego nie wolno zerować, uziemiać ani łączyć z innymi obwodami. Obwód separacyjny powinien zasilać jeden odbiornik. Dopuszcza się w warunkach nieprzemysłowych zasilanie większej liczby odbiorników, przy czym długość obwodu separowanego nie powinna przekraczać 30m. Zaleca się, aby obwód separacyjny spełniał warunek: l U gdzie: l długość oprzewodowania obwodu separowanego U napięcie znamionowe obwodu separowanego

20 Ochronne działanie układu separacji polega na zmniejszeniu prądu rażenia (prąd pojemnościowy obwodu ze względu na separację w stosunku do ziemi). Ochrona ta polega na rozdzieleniu w sposób pewny obwodu zasilającego i odbiorczego (separowanego), aby w przypadku uszkodzenia izolacji podstawowej w obwodzie separowanym nie występowały warunki zagrażające porażeniem elektrycznym. Zasilanie obwodu separowanego może być dokonane za pomocą: - transformatora separacyjnego, - innego źródła zapewniającego separację elektryczną nie gorszą niż między uzwojeniem pierwotnym a wtórnym transformatora separacyjnego, np. prądnicy napędzanej z innego źródła niż elektryczne. Napięcie zasilania obwodu separowanego nie może być wyższe niż 500 V, a żadne części czynne obwodu ani urządzenia zasilane z tego obwodu nie mogą być uziemione ani nie mogą się łączyć z uziemionymi przewodami ochronnymi innych obwodów. Ochrona przeciwporażeniowa przez separowanie odbiorników a) jeden odbiornik zasilany z obwodu w przeciętnych warunkach użytkowania; b) odbiornik I klasy ochronności w pomieszczeniu o metalowej podłodze i ścianach, np. w metalowym zbiorniku (obecnie nie wymaga się wykonania połączenia wyrównawczego)

21 3.13. Ochrona przeciwporażeniowa przez separowanie odbiorników (zasilanie z obwodu separowanego więcej niż jednego) CC przewód wyrównawczy W przypadku jednofazowego zwarcia z obudową chronionego urządzenia i dotknięcia tej obudowy przez człowieka popłynie prąd rażeniowy o wartości zależnej od pojemności i rezystancji izolacji obwodu. W celu ograniczenia tego prądu do wartości uznawanych za dopuszczane zaleca się, aby w separowanym obwodzie iloczyn napięcia znamionowego (znamionowego woltach) i łącznej długości przewodów obwodu (w metrach) był mniejszy niż , a długość tych przewodów nie przekraczała 500 m. Ochrona przez separację elektryczną jest szczególnie skuteczna przy zasilaniu tylko jednego odbiornika. W takim przypadku części przewodzące obwodu nie powinny być uziemione ani połączone z przewodami ochronnymi przewodzących części obcych. Rozwiązanie to może być stosowane podczas użytkowania urządzenia elektrycznego o napięciu znamionowym wyższym niż napięcie bardzo niskie, również w warunkach szczególnego zagrożenia. Obecnie nie ma już wymagania, aby metalowa obudowa urządzenia odbiorczego użytkowanego w pomieszczeniu o przewodzącej podłodze i ścianach, np. w metalowym zbiorniku, była połączona z przewodzącą podłogą. Przy zasilaniu z obwodu separowanego więcej niż jednego urządzenia powinny być spełnione następujące warunki: - wszystkie części przewodzące dostępne urządzeń powinny być połączone między sobą przez nieuziemione izolowane przewody zapewniające wyrównanie potencjału wszystkich urządzeń; przewody te nie mogą się łączyć nieuziemione przewodami ochronnymi innych urządzeń ani z częściami przewodzącymi obcymi; - wszystkie gniazdka wtyczkowe powinny mieć styki ochronne połączone z systemem przewodów wyrównawczych; - wyrównawczych przypadku podwójnego zwarcia części czynnych różnej biegunowości z przewodzącymi częściami dostępnymi, zainstalowane urządzenia ochronne powinny zapewnić samoczynne wyłączenie zasilania w czasie nie dłuższym niż podany w tabeli niżej.

22 Najdłuższe dopuszczalne czasy wyłączania w sieciach i instalacjach o układzie TN*, wg [39] Napięcie znamionowe Czas wyłączenia [s], względem ziemi U 0 w warunkach, warunkach których napięcie dopuszczalne U L V wynosi V ~, 120 V_ 25 V ~, 60 V _ 0,8 0,35 0,4 0,20 0,4 0,20 0,2 0,05 0,1 0,05 0,1 0,02 *Dotyczy urządzeń odbiorczych I klasy ochronności, ręcznych lub przenośnych, przeznaczonych do ręcznego przemieszczania w czasie użytkowania. Zabezpieczenie różnicowoprądowe, budowa i zasada działania Wiadomości ogólne Jednym z najbardziej skutecznych środków ochrony przeciwporażeniowej jest ochrona przy zastosowaniu urządzeń ochronnych różnicowoprądowych (wyłączniki ochronne różnicowoprądowe, wyłączniki współpracujące z przekaźnikami różnicowoprądowymi). Budowa i zasada działania Stosowane współczesne konstrukcje wyłączników różnicowoprądowych można podzielić na dwa zasadnicze rodzaje: wyłączniki o wyzwalaniu bezpośrednim i o wyzwalaniu pośrednim (wyposażone we wzmacniacz elektroniczny). Każdy wyłącznik (oznaczony na schematach elektrycznych jako I) niezależnie od rodzaju konstrukcji składa się z następujących członów funkcjonalnych, które przedstawiono na rys.: - członu pomiarowego (A), - członu wzmacniacza-komparatora (B), - członu wyłączającego (C), - członu kontrolnego (D). Człon pomiarowy (A) wyłącznika stanowi przekładnik różnicowy z rdzeniem toroidalnym. Przekładnik ten mierzy geometryczną sumę prądów płynących w przewodach roboczych przyłączonych do wyjścia wyłącznika. W przypadku, gdy suma tych prądów jest różna od zera, w rdzeniu przekładnika pojawia się strumień różnicowy, a w następstwie tego w uzwojeniu różnicowym przekładnika wyidukowana zastaje siła elektromotoryczna SEM, której jest wprost proporcjonalna do prądu upływowego (uszkodzeniowego) - I. Człon wzmacniacza komparatora (B) zasilany jest siłą elektromotoryczną SEM wyidukowaną w członie pomiarowym. We wzmacniaczach elektromechanicznych powszechnie używaną konstrukcja jest urządzenie zwane przekaźnikiem spolaryzowanym, którego schemat przedstawiono na rys. 3 Jest to przekaźnik z ruchoma zworą (4) i magnesem trwałym (3). Urządzenie działa w ten sposób, że odpadnięcie zwory uruchamia zamek wyłącznika powodując otwarcie styków biegunów roboczych. W stanie zamkniętym wyłącznika zwora przekaźnika spolaryzowanego przytrzymywania jest polem magnetycznym wytworzonym przez magnes trwały. Z chwilą uszkodzenia izolacji obwodu roboczego, płynący do ziemi prąd uszkodzeniowy I powodując pojawienie się w uzwojeniu elektromagnesu, umieszczonym na rdzeniu przekaźnika spolaryzowanego, prądu różnicowego proporcjonalnego do prądu I. Prąd ten wytwarza pole magnetyczne o częstotliwości 50 Hz, które przy odpowiedniejszej biegunowości osłabia pole magnetyczne magnesu trwałego i może spowodować odpadnięcie zwory i wyłączenie wyłącznika. Wyłączniki z takim przekaźnikiem spolaryzowanym są przystosowane do pracy z prądem uszkodzeniowym przemiennym i są nazywane wyłącznikami typu AC.

23 Jeżeli w instalacji może pojawić się prąd uszkodzeniowy pulsujący jednokierunkowy o dowolnej biegunowości lub sterowany fazowo sterownikiem tyrystorowym, należy zastosować wyłącznik typu A, który wyposażony jest w inny rodzaj przekaźnika spolaryzowanego - z rdzeniem nasycającym się. Budowane są również wyłączniki typu B, które nadają się do stosowania w instalacjach prądu przemiennego z prądem uszkodzeniowym pulsującym ze składową stałą do 6 ma i z prądem stałym z niektórych układów prostownikowych. Schemat blokowy wyłącznika różnicowoprądowego: A- człon pomiarowy, B- człon wzmacniacza-komparatora, C- człon wyłączający, D- człon kontrolny, R t - rezystor kontrolny W wyłącznikach o wyzwalaniu pośrednim role członu wzmacniacza komparatora spełnia układ elektroniczny. Wadą takich wyłączników jest konieczność zasilania układu elektronicznego napięciem pomocniczym zwykle z sieci zasilającej. Przerwanie ciągłości przewodu neutralnego sieci lub obniżenie się napięcia zasilającego poniżej wartości 0,5 U powoduje, że wyłącznik nie działa przy możliwości wystąpienia zagrożenia porażeniowego. Włączniki budowane są na znamionowy różnicowy prąd zadziałania określony jako I n (rzadziej I N ). Wyłącznik nie może być urządzeniem zbyt czułym. Rzeczywisty prąd zadziałania musi być większy od 0,5 I n, jednak nie większy niż I n. Spełnienie tego wymagania, przy poprawnym doborze wyłącznika różnicowoprądowego, zapewnia jego działanie tylko przy powstaniu uszkodzenia w instalacji, a zapobiega zbędnemu działaniu powodowanemu przez robocze prądy upływowe, występujące w każdej instalacji elektrycznej. Człon wyłączający (C) stanowi układ stykowy wyłącznika mechanizmowego z zamkiem. Uruchomienie zamka wyłącznika sygnałem z układu wzmacniacza komparatora powoduje jego natychmiastowe wyłączenie. Przy szeregowym łączeniu wyłączników różnicowoprądowych, w celu zapewnienia wybiórczości ich działania, konieczne jest stosowanie specjalnych wyłączników działających ze zwłoką czasowa. Wyłączniki takie są oznaczone symbolem S i nazywane wyłącznikami selektywnymi (zwłocznymi).

24 Rys. Budowa przekładnika spolaryzowanego: 1- uzwojenie różnicowe przekładnika różnicowego, 2- uzwojenie elektromagnesu przekładnika spolaryzowanego, 3- magnes trwały, 4- ruchoma zwora przekaźnika spolaryzowanego, 5- sprężyna zwory W wyłącznikach różnicowoprądowych stosuje się zwykle wyłączenie wszystkich biegunów roboczych- fazowych L i bieguna neutralnego N. Wymagane przez normę czasy wyłączenia wyłączników zalezą od krotności prądu uszkodzeniowego I w stosunku do wartości prądu I n oraz typu wyłącznika. Maksymalne i minimalne czasy wyłączenia wyłączników różnicowoprądowych typu AC przedstawiono w tabeli 1 Typ wyłącznika Prąd I n Prąd I n Czas wyłączenia w sekundach dla prądu uszkodzeniowego I o wartości: Uwagi A A I n 2 I n 5 I n Bezzwłoczny dowolny dowolny 0,3 0,15 0,04 Czas maksymalny Selektywny S (zwłoczny) 25 0,03 0,5 0,2 0,15 Czas maksymalny 0,13 0,06 0,05 Czas maksymalny Tabela 1. Maksymalne i minimalne czasy wyłączenia wyłączników typu AC Maksymalne czasy wyłączenia odnoszą się również do wyłączników typu A i B, z tym, że wartości prądów uszkodzeniowych (różnicowych) I n, 2 I n, 5 I n niesinusoidalnych należy powiększyć przy pomiarze czasu zadziałania mnożąc je przez współczynnik 1,4 w przypadku wyłączników, których I n 0,01 A i przez 2, w przypadku wyłączników, których I n 0,01A. Człon kontrolny (D) wyłącznika składa się z szeregowego połączonych: rezystora R t ograniczającego prąd kontrolny i przycisku testującego oznaczonego na wyłączniku literą T lub napisem TEST. Człon ten umożliwia sprawdzenie poprawności działania wyłącznika załączonego pod napięcie.

25 Instalowanie wyłączników różnicowoprądowych Urządzenia ochronne różnicowoprądowe pełnią następujące funkcje: -ochrona przed dotykiem pośrednim przy zastosowaniu wyżej wymienionych urządzeń, jako elementów samoczynnego wyłączenia zasilania, -uzupełnienie ochrony przed dotykiem bezpośrednim przy zastosowaniu wyżej wymienionych urządzeń o znamionowym różnicowym prądzie nie większym niż 30 ma. -ochrona budynku przed pożarami wywołanymi prądami doziemnymi przy zastosowaniu wyżej wymienionych urządzeń o znamionowym różnicowym prądzie nie większym niż 500 ma. Prąd zadziałania urządzenia ochronnego różnicowoprądowego musi zawierać się w granicach 0,5 I n I n, gdzie I n jest znamionowym różnicowym prądem. Urządzenia ochronne różnicowoprądowe można stosować we wszystkich układach sieci z wyjątkiem układu TN-C. Przykładowe sposoby zainstalowania urządzeń ochronnych różnicowoprądowych w poszczególnych układach sieci przedstawiono na rysunku. Przy szeregowym zainstalowaniu urządzeń ochronnych różnicowoprądowych, celem zachowania selektywności (wybiórczości) ich działania, urządzenia powinny spełniać jednocześnie warunki: -charakterystyka czasowo-prądowa zadziałania urządzenia ochronnego różnicowoprądowego, zainstalowanego po stronie zasilania, powinna znajdować się powyżej charakterystyki czasowoprądowej zadziałania urządzenia ochronnego różnicowoprądowego zainstalowanego po stronie obciążenia, -wartość znamionowego różnicowego prądu urządzenia ochronnego różnicowoprądowego zainstalowanego po stronie zasilania powinna być równa co najmniej trzykrotnej wartości znamionowego różnicowego prądu urządzenia ochronnego różnicowoprądowego zainstalowanego po stronie obciążenia. Również przy szeregowym zainstalowaniu urządzeń ochronnych różnicowoprądowych, celem zachowania selektywności (wybiórczości) ich działania, w obwodach rozdzielczych można stosować urządzenia ze zwłoką czasową, jednak nie większą niż 1 sekunda. Schemat takiego zastosowania przedstawiono na rysunku.

26 Oznaczenia: L1; L2; L3; - przewody fazowe prądu przemiennego; N- przewód neutralny; PE- przewód ochronny; PEN- przewód ochronno-neutralny; E - przewód uziemiający; I - urządzenie ochronne różnicowoprądowe; Z - impedancja Rys.4 Sposoby zainstalowania urządzeń ochronnych różnicowoprądowych w poszczególnych układach sieci

27 Rys. 5 Wygląd zewnętrzny i wymiary zabezpieczenia różnicowoprądowego Oznaczenia: t - zwłoka czasu zadziałania; I - urządzenie ochronne różnicowoprądowe Schemat zastosowania w obwodach wyłączników (urządzeń) ochronnych różnicowoprądowych ze zwłoką czasową oraz bezzwłocznych

28 Podział wyłączników ze względu na kształt przebiegu prądu w czasie powodującego zadziałanie: W zależności od kształtu przebiegu prądu w czasie powodującego zadziałanie, urządzenia ochronne różnicowoprądowe dzielą się na: urządzenia, których działanie jest zapewnione przy prądach różnicowych przemiennych sinusoidalnych oznaczone symbolem: lub literowo AC, urządzenia, których działanie jest zapewnione przy prądach różnicowych przemiennych sinusoidalnych i pulsujących stałych oznaczone symbolem: lub literowo A. urządzenia, których działanie jest zapewnione przy prądach różnicowych przemiennych sinusoidalnych i pulsujących stałych oraz przy prądach wyprostowanych, oznaczone symbolem: lub literowo B. Wahania napięć, przepięcia atmosferyczne lub łączeniowe mogą, przez różne pojemności w sieci, spowodować przepływ prądów upływowych, które z kolei mogą być przyczyną zadziałania urządzeń ochronnych różnicowoprądowych. Zjawisko to może wystąpić w odbiornikach z dużymi powierzchniami elementów lub dużą liczbą kondensatorów przeciwzakłóceniowych. Do odbiorników tych można zaliczyć wielko powierzchniowe elementy grzejne, oprawy świetlówkowe, komputery, układy rentgenowskie itp. Dla uniknięcia błędnych zadziałań należy w wyżej wymienionych przypadkach stosować urządzenia ochronne różnicowoprądowe z podwyższoną wytrzymałością na prąd udarowy, oznaczone symbolami: lub lub, lub krótkozwłoczny Wyłączniki ochronne różnicowoprądowe muszą być chronione przed skutkami zwarcia. Na tabliczce znamionowej wyłącznika podawana jest jego wytrzymałość zwarciowa oraz maksymalna wartość prądu znamionowego wkładki bezpiecznikowej zabezpieczającej ten wyłącznik. Umieszczony na tabliczce znamionowej symbol oznacza, że wyłącznik wytrzymuje prąd zwarciowy A, o ile jest zabezpieczony wkładką bezpiecznikową 100 A. Natomiast symbol oznacza, że wyłącznik wytrzymuje prąd zwarciowy 6000 A, o ile jest zabezpieczony wkładką bezpiecznikową 63 A. Umieszczony na tabliczce znamionowej symbol oznacza, że wyłącznik ochronny różnicowoprądowy może być stosowany w obniżonych temperaturach do -25 o C, np. na terenach budowy. Przy zastosowaniu wyłączników w takich warunkach należy przyjąć rezystancję uziemienia równą 0,8 wartości wymaganej dla normalnych warunków otoczenia, tj. dla zakresu temperatur od -5 o C do +40 o C. Stosowanie urządzeń ochronnych różnicowoprądowych o znamionowym różnicowym prądzie nie większym niż 30 ma w obwodach zasilających gniazda wtyczkowe na terenach budowy, w gospodarstwach rolniczych i ogrodniczych, łazienkach, basenach pływackich, na kempingach, w pojazdach turystycznych, w przestrzeniach ograniczonych powierzchniami przewodzącymi itp. nakazują arkusze normy PN-IEC z grupy 700. Stosowanie urządzeń ochronnych różnicowoprądowych o znamionowym różnicowym prądzie nie większym niż 30 ma jest szczególnie zalecane w obwodach odbiorczych gniazd wtyczkowych użytkowanych przez osoby niewykwalifikowane

29 Tablica 2. Oznaczenia wyłączników ochronnych różnicowoprądowych Typ Oznaczenie Przeznaczenie AC A B G Wyłącznik reaguje tylko na prądy różnicowe przemienne sinusoidalne Wyłącznik reaguje na prądy różnicowe przemienne sinusoidalne, na prądy pulsujące jednopołówkowe, ze składową stałą do 6 ma. Wyłącznik reaguje na prądy różnicowe przemienne, jednopołówkowe ze składową stałą do 6 ma i na prądy wyprostowane (stałe) Wyłącznik działa z opóźnieniem minimum 10 ms (jeden półokres) i jest odporny na udary 8/20 s do 3000 A Wyłącznik jest odporny na udary 8/20 s do 250 A Wyłącznik jest odporny na udary 8/20 s do 750 A KV S -25 o C F Wyłącznik jest odporny na udary 8/20 s do 3 ka (do 300 ma) i do 6 ka (300 i więcej ma). Minimalna zwłoka czasowa 10 ms (80 ms przy I n ) Wyłącznik selektywny. Minimalna zwłoka czasowa 40 ms (200 ms przy I n ). Odporny na udary 8/20 s do 5 ka Wyłącznik odporny na temperatury do 25 o C. Bez oznaczenia do 5 o C. Wyłącznik na inną częstotliwość. W przykładzie na 150 Hz Wyłącznik wytrzymuje prąd zwarciowy A, pod warunkiem zabezpieczenia go bezpiecznikiem topikowym gg 80 A