Instalacje

elektryczne nN w

budynkach

gospodarstw

rolniczych

Zadania szczegółowe:

• Wymagania techniczne dla instalacji
elektrycznych nN

• Warunki środowiskowe

• Kryteria doboru przewodów

• Metody i sposoby układania
oraz rozprowadzania przewodów

• Metody i środki ochrony od prądów
przetężeniowych

• Osprzęt elektroinstalacyjny

Rozdział 1. Wymagania techniczne dla instalacji

elektrycznych nN.

1.1. Wprowadzenie.
1.2. Ochrona przed porażeniem prądem elektrycznym.
1.3. Ochrona przed prądem przetężeniowym.
1.4. Ochrona przeciwprzepięciowa.
1.5. Ochrona przed skutkami odziaływania cieplnego.

1.1. Wprowadzenie.

Instalacje elektryczne powinny spełniać następujące kryteria: elastyczności,
funkcjonalności, bezpiecznego użytkowania i trwałości.

Bezpieczne użytkowanie instalacji elektrycznej niskiego napięcia wiąże się
z ochroną przed podanymi niżej zagrożeniami:
- porażeniem prądem elektrycznym,
- prądem przetężeniowym,
- przepięciami,
- skutkami oddziaływania cieplnego.

Zbiór wymagań technicznych dla instalacji elektrycznych n N:

1) Poczynając od złącza instalacje elektryczne powinny być wykonane w układzie
sieciowym TN-S lub TT. Chodzi tutaj głownie o to, ażeby przewód ochronny PE
nigdzie nie spełniał jednocześnie funkcji przewodu neutralnego N.

2) W złączu (np. kablowym) należy wykonać główną szynę uziemiającą, a w każdym
budynku dodatkowe i miejscowe połączenia wyrównawcze połączone przewodem PE

3) Występowanie różnego rodzaju metalowych instalacji (takich jak np. poideł,
żłobów, elementów konstrukcyjnych); stykanie się kopyt zwierząt z mokrym
lub wilgotnym podłożem; duże oddalenie kończyn od siebie (np. krów, świń,
koni) - naraża na porażenia elektryczne duże zwierzęta.

4) Obwody zasilające gniazda wtyczkowe należy zabezpieczać za pomocą ochronnych
wyłączników różnicowoprądowych o znamionowym różnicowym prądzie zadziałania
nie większym niż 30 mA.

5) Podane powyżej środki ochrony przeciwporażeniowej stanowią ochronę przed dotykiem
pośrednim. Natomiast dla uzyskania zabezpieczenia przed dotykiem bezpośrednim należy
stosować:
- ogrodzenia, bariery, obudowy i osłony ochronne o stopniu ochrony nie mniejszym jak IP2X,
- przewody o izolacji wytrzymującej napięcie probiercze nie mniejsze jak 500 V,
w czasie nie krótszym jak 60 s, tj. przewody o izolacji wzmocnionej.

6) W celu uniknięcia pożaru w pomieszczeniach gospodarczych (wywołanego prądami
doziemnymi w wyniku uszkodzenia izolacji doziemnej instalacji i urządzeń elektrycznych)
na początku każdej WLZ wychodzącej z tablicy rozdzielczych do poszczególnych budynków
gospodarczych lub za licznikiem energii - należy zainstalować ochronne wyłączniki
różnicowoprądowe o prądzie zadziałania nie większym niż 500 mA.

7) Urządzenia elektryczne wykorzystywane w gospodarstwach rolniczych i ogrodniczych
powinny być przystosowane konstrukcyjnie do narażeń środowiskowych występujących
w miejscu zainstalowania lub eksploatacji.

8) Wszelkie urządzenia grzewcze powinny być instalowane na stałe i w takiej odległości od
zwierząt oraz materiałów łatwo zapalnych, aby było wyeliminowane zagrożenie zwierząt
oparzeniem i pożarem.

1.2. Ochrona przed porażeniem prądem
elektrycznym.

Celem ochrony przeciwporażeniowej jest niedopuszczenie do przepływu prądu
elektrycznego, rażeniowego lub ograniczenie czasu przepływu tego prądu przez
organizm ludzki, aby zapobiec powstaniu groźnych dla zdrowia, a nawet życia
skutków patofizjologicznych.

Ochrona przeciwporażeniowa powinna być zapewniona dla
wszystkich urządzeń i instalacji przez użycie:

- ochrony przed dotykiem bezpośrednim, również nazywanej
ochroną podstawową realizowana w warunkach normalnej pracy,
- ochrony przed dotykiem pośrednim, również nazywanej ochroną
przy uszkodzeniu lub ochroną dodatkową realizowana w
przypadku uszkodzenia,
- równoczesnej ochrony przed dotykiem bezpośrednim i
pośrednim.

Charakterystyka czasowo-prądowa odziaływania prądu przemiennego 50/60 Hz

na organizm ludzki, na drodze lewa ręka - stopy.

1.2. Ochrona przed prądami przetężeniowymi.

Prądami przetężeniowymi są:

- prądy przeciążeniowe

- prądy zwarciowe.

Przy niewłaściwym doborze zabezpieczeń prądy przetężeniowe mogą powodować
przekroczenie dopuszczalnej temperatury przewodu, co może doprowadzić do:
pożaru, wybuchu, zniszczenia izolacji, przewodów.

Przewody robocze powinny być zabezpieczane przed skutkami przetężeń
za pomocą urządzeń, powodujących samoczynne wyłączenie zasilania w razie
wystąpienia prądu przeciążeniowego lub zwarciowego.

Rozróżnia się trzy rodzaje urządzeń zabezpieczających:
- urządzenia zabezpieczające jednocześnie przed prądem przeciążeniowym
i zwarciowym,
- urządzenia zabezpieczające tylko przed prądem przeciążeniowym,
- urządzenia zabezpieczające tylko przed prądem zwarciowym.

1.3. Ochrona przeciwprzepięciowa

Konieczność stosowania ochrony przeciwprzepięciowej jest
podyktowana ograniczoną odpornością na przepięcia coraz większej
liczby urządzeń elektrycznych, szczególnie systemów i urządzeń
elektronicznych, telekomunikacyjnych.

Bez zastosowania odpowiednich układów ochronnych, urządzenia
znajdujące się w obszarze o promieniu 1,5 km od miejsca uderzenia
pioruna ulegną zniszczeniu. Źródłem przepięć w instalacjach
elektrycznych mogą być same urządzenia tej instalacji. Są to
przepięcia wewnętrzne spowodowane operacjami łączeniowymi oraz
na skutek zwarć w instalacjach.

Kategorie wytrzymałości udarowej:

- kategoria IV – dotyczy urządzeń stosowanych w złączu instalacji

elektrycznej budynku lub w pobliżu złącza przed główną
rozdzielnicą,

- kategoria III – dotyczy urządzeń rozdzielczych i obwodów

odbiorczych np.: rozdzielnic, wyłączników, oprzewodowania,

- kategoria II – dotyczy odbiorników np.: urządzeń gospodarstwa

domowego, elektrycznych narzędzi przenośnych lub podobnych
odbiorników,

- kategoria I – dotyczy urządzeń specjalnie chronionych.

Poziomy wytrzymałości udarowej urządzeń:

- 6 kV dla kategorii IV wytrzymałości udarowej,

- 4 kV dla kategorii III wytrzymałości udarowej,

- 2,5 kV dla kategorii II wytrzymałości udarowej,

- 1,5 kV dla kategorii I wytrzymałości udarowej.

1.4. Ochrona przed skutkami
odziaływania cieplnego

Urządzenia elektryczne powinny być tak zaprojektowane, aby osoby
oraz urządzenia stałe i materiały trwale mocowane, znajdujące się w
pobliżu tych urządzeń, były chronione przed szkodliwymi skutkami
nagrzewania i promieniowania cieplnego wywołanego przez
urządzenia elektryczne.

Aby urządzenie nie powodowało oparzeń to według PN-IEC 60364-4-
42 dostępne części tych urządzeń nie powinny przekraczać
odpowiednich wartości dopuszczalnych temperatur, co zostało
pokazane w tabeli poniżej.

Części dostępne

Rodzaj powierzchni dostępnej

Najwyższa dopuszczalna

temperatura (°C)

Elementy manewrowe ręczne

Metalowe

55

Niemetalowe

65

Elementy przeznaczone do

dotykania, ale nie do

trzymania w ręku

Metalowe

70

Niemetalowe

80

Elementy, których dotykanie

nie jest konieczne podczas

normalnej pracy

Metalowe

80

Niemetalowe

90

Warunki środowiskowe

Niekorzystne warunki środowiskowe (zwłaszcza takie jak:
temperatura, wilgoć, wyziewy żrące, itp. mające istotny wpływ na
trwałość izolacji) pogarszają nie tylko stan techniczny instalacji oraz
urządzeń elektrycznych ale także zmniejszają odporność ludzi na
działanie prądu rażeniowego.

W większości z wymienionych pomieszczeń, (zwłaszcza w stajniach,
chlewach i oborach) występują warunki szczególnie szkodliwie
oddziałujące na:
- izolację urządzeń elektrycznych,
- wywołujące przyśpieszoną korozję metali,
- zwiększające zagrożenie porażeniowe dla ludzi i zwierząt.
Związane jest to:
- z występowaniem specyficznych substancji, jak np. nawozów,
gnojowicy, produktów ich parowania i fermentacji (szczególnie
szkodliwy jest amoniak),
- występowaniem dużej ilości wody i wilgotności pomieszczeń,
istnieniem przewodzących (zwykle betonowych) mokrych podług i
podłoży,
obecnością w zasięgu ręki (dotyku ) wielu przewodzących instalacji i
elementów konstrukcyjnych.