Bezpiecze�stwo elektryczne

Bezpieczeństwo elektryczne

http://bezel.com.pl/ochrona.html

1 z 50

2007-03-14 07:43

do strony elektryka

Ochrona przeciwpora

eniowa

Spis tre

ci:

ochrona przeciwporażeniowa
stopień porażenia
rodzaje ochron
warunki środowiskowe
stopnie ochrony
klasy ochronności
zakresy napięć
układy sieci
przewody ochronne
uziemienia
uziomy fundamentowe

1. Ochrona przeciwpora

eniowa

Wybrane zagadnienia ochrony przeciwporażeniowej w instalacjach elektrycznych do 1 kV

Bezpiecze

stwo elektryczne w u

ytkowanych instalacjach elektrycznych sprowadza si

w zasadzie do zapewnienia ochrony

przed nast

puj

cymi zagro

eniami:

- pora

eniem pr

dem elektrycznym,

- pr

dami przeci

ąż

eniowymi i zwarciowymi,

- przepi

ciami ł

czeniowymi i pochodz

cymi od wyładowa

atmosferycznych,

- skutkami cieplnymi.
Skuteczno

ść

ochrony przeciwpora

eniowej przed wy

ej wymienionymi zagro

eniami zale

y od zastosowanych, w

instalacjach elektrycznych, rozwi

rodków technicznych.

Miar

skuteczno

ci ochrony przeciwpora

eniowej jest liczba

miertelnych wypadków pora

dem elektrycznym oraz

liczba po

arów, b

cych nast

pstwem wad lub nieprawidłowej eksploatacji instalacji elektrycznych.

Z przeprowadzonych analiz wynika,

e liczba

miertelnych wypadków pora

dem elektrycznym w ci

gu roku,

Bezpieczeństwo elektryczne

http://bezel.com.pl/ochrona.html

2 z 50

2007-03-14 07:43

przypadaj

ca na jeden milion mieszka

ców w Polsce zmniejszyła si

z 9,5 w latach 1980 ¸ 1985 do 6,0 w latach 1991 ¸

2004 z tendencj

dalszego zmniejszania si

w nast

pnych latach. Jednak nadal liczba

miertelnych wypadków pora

dem elektrycznym jest w Polsce 3 - 4-krotnie wi

ksza ni

w krajach Zachodniej Europy.

Liczba

miertelnych wypadków poza statystycznym miejscem pracy, spowodowanych pora

eniem pr

dem elektrycznym, w

stosunku do ogółu

miertelnych wypadków pora

dem elektrycznym wynosi w Polsce około 86 %.

Wynika z tego,

e niebezpiecze

stwo

miertelnych pora

dem elektrycznym wyst

puje przede wszystkim w

mieszkaniach i budynkach mieszkalnych oraz w gospodarstwach rolniczych i ogrodniczych.

Nadal najwi

cej wypadków odnotowuje si

na wsi, prawie dwukrotnie wi

kszy wska

nik

miertelnych wypadków w stosunku

do wypadków w mie

cie.

Równie cz

ste s

przypadki powstania po

arów spowodowanych niesprawn

instalacj

elektryczn

. Ich procentowy udział

w ogólnej liczbie po

arów w budynkach, według danych za 2003 rok jest na poziomie 12 %.

Zasadniczy wpływ na du

żą

liczb

miertelnych pora

dem elektrycznym oraz po

arów w Polsce ma na ogół zły stan

techniczny instalacji elektrycznych w obiektach budowlanych, w tym w mieszkaniach i budynkach mieszkalnych oraz w

gospodarstwach rolniczych i ogrodniczych, a tak

e stosowanie niedoskonałych i niewystarczaj

cych

rodków ochrony przed

zagro

eniami w tych instalacjach, a mianowicie:

- powszechne stosowanie układu sieci TN-C w instalacjach elektrycznych z przewodami o małych przekrojach (1,5 ¸

10mm2) przewa

nie aluminiowymi, zwi

kszaj

cymi mo

liwo

ść

uszkodze

mechanicznych i przerw, szczególnie w

przewodach ochronno-neutralnych PEN wyst

puj

cych w tym układzie sieci. St

d wynikaj

ce cz

sto przypadki pojawiania

na obudowach metalowych odbiorników napi

ęć

dotykowych wy

szych od dopuszczalnych długotrwale. Równie

pojawianie si

na przewodzie PEN napi

cia niekorzystnego dla u

ytkowanych odbiorników, wywołanego przepływem przez

ten przewód pr

du wyrównawczego, spowodowanego zaistnieniem asymetrii pr

dowej w instalacji,

- stosowanie układu sieci TT, nie zawsze gwarantuj

cego skuteczno

ść

ochrony przeciwpora

eniowej, głównie z uwagi na

ść

sto wyst

puj

ce trudno

ci w zapewnieniu wymaganych rezystancji uziemie

oraz przypadki przerw w przewodach

uziemiaj

cych,

- niestosowanie poł

cze

wyrównawczych dodatkowych (miejscowych), a tak

e bardzo cz

sto poł

cze

wyrównawczych

głównych,

- niestosowanie ochrony przed dotykiem po

rednim (ochrony przy uszkodzeniu) w pomieszczeniach o podłodze

przewodz

cej, przeznaczonych na stały pobyt ludzi, pomimo wyst

powania w tych pomieszczeniach metalowych

uziemionych rur i grzejników centralnego ogrzewania oraz metalowych rur wodoci

gowych i gazowych,

- niestosowanie wył

czników ochronnych ró

nicowopr

dowych,

- niestosowanie ograniczników przepi

ęć

- w rozwi

zaniach instalacji elektrycznych prowadzenie przewodów w sposób wykluczaj

cy ich wymienialno

ść

- stosowanie zbyt małej liczby obwodów odbiorczych oraz gniazd wtyczkowych i wypustów o

wietleniowych.

Bezpieczeństwo elektryczne

http://bezel.com.pl/ochrona.html

3 z 50

2007-03-14 07:43

W Polsce, w miastach i na wsi, istnieje ponad 11 milionów mieszka

oraz ponad 2 miliony gospodarstw rolniczych

i ogrodniczych.

Instalacje elektryczne w tych obiektach, z wyj

tkiem budowanych w ostatnich latach, nie odpowiadaj

wymaganiom

„Warunków technicznych, jakim powinny odpowiada

budynki i ich usytuowanie” oraz wymaganiom Polskiej Normy

PN-IEC 60364 „Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych”.

to instalacje elektryczne nie w pełni sprawne, b

ródłem wy

ej wymienionych zagro

Istnieje w zwi

zku z tym konieczno

ść

modernizacji instalacji elektrycznych w obiektach budowlanych, w tym szczególnie w

mieszkaniach i budynkach mieszkalnych oraz w gospodarstwach rolniczych i ogrodniczych.

W instalacjach modernizowanych lub nowo budowanych nale

y zapewni

konieczno

ść

realizacji nowych, preferowanych

rozwi

, które s

obj

te wymaganiami „Warunków technicznych, jakim powinny odpowiada

budynki i ich usytuowanie”

oraz wymaganiami Polskich Norm przywołanych w tych Warunkach Technicznych, w tym przede wszystkim wymaganiami

normy PN-IEC 60364 „Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych”.

Dalsz

popraw

stanu bezpiecze

stwa elektrycznego nale

y upatrywa

przede wszystkim:

- w poprawie jako

ci produkowanych i u

ytkowanych urz

dze

elektrycznych,

- w sferze norm i przepisów elektrycznych dla nowo budowanych, przebudowywanych i modernizowanych instalacji

elektrycznych,

- w coraz powszechniejszym stosowaniu w odbiorczych instalacjach elektrycznych, wysokoczułych wył

czników

ró

nicowopr

dowych,

- w ogólnej poprawie kultury technicznej i coraz wi

kszej znajomo

ci zagro

zwi

zanych z niewła

ciwym wykonaniem

i u

ytkowaniem urz

dze

i instalacji elektrycznych,

- w odpowiedzialno

ci wła

cicieli i zarz

dców obiektów budowlanych za wła

ciwe ich utrzymanie i u

ytkowanie zgodnie z

zasadami, o których mowa w art. 5 ust.2 oraz art. 62 ust. 1-6 ustawy z dnia 7 lipca 1994 r. Prawo budowlane.

Przepisy ochrony przeciwpora

eniowej, zawarte w normie PN-IEC 60364, s

przede wszystkim odzwierciedleniem

rozpoznania skutków przepływu pr

du elektrycznego przez ciało ludzkie, dost

pnych

rodków ochrony oraz warunków

ekonomicznych.

W ostatnich 30 latach nast

pił znaczny post

p w rozpoznaniu skutków ra

enia człowieka pr

dem. Prowadzone w tym

zakresie badania na ludziach i zwierz

tach były przedmiotem szczegółowych analiz oraz raportów Mi

dzynarodowej Komisji

Elektrotechnicznej (IEC).

W kolejnych wydaniach raportu 479 Komisji IEC opublikowane zostały uzgodnione pogl

dy, dotycz

ce reakcji organizmu

człowieka na przepływ pr

du przemiennego i stałego.

Bezpieczeństwo elektryczne

http://bezel.com.pl/ochrona.html

4 z 50

2007-03-14 07:43

2. Czynniki wpływaj

ce na stopie

pora

enia

Oddziaływanie pr

du na organizm ludzki

Działanie po

rednie, powstaj

ce bez przepływu pr

du przez ciało człowieka, powoduje takie urazy, jak:

oparzenia ciała wskutek po

arów wywołanych zwarciem elektrycznym,

gro

ne dla

ycia oparzenia ciała łukiem elektrycznym,

uszkodzenia wzroku wskutek du

ej jaskrawo

ci łuku elektrycznego,

uszkodzenia mechaniczne ciała w wyniku upadku z wysoko

ci.

Działanie bezpo

rednie – pora

enie elektryczne wskutek przepływu pr

ciu elektrycznego przez ciało ludzkie ( pr

du ra

eniowego)

e wywoła

wiele zmian fizycznych, chemicznych i biologicznych w organizmie (a nawet

mier

człowieka) poprzez oddziaływanie

na układ nerwowy oraz w wyniku elektrolizy krwi i płynów fizjologicznych.

Pora

enie elektryczne mo

e objawia

• odczuwaniem przepływu pr

du, uczuciem bólu, lekkimi kurczami mi

ęś

• silnymi kurczami mi

ęś

ni dłoni uniemo

liwiaj

cymi samouwolnienie si

onego

• zatrzymaniem oddechu, zaburzeniami kr

ąż

enia krwi

• zaburzeniami wzroku, słuchu i zmysłu równowagi
• utrat

przytomno

• migotaniem komór sercowych - bardzo gro

nym dla

ycia człowieka

• oparzeniami skóry i wewn

trznych cz

ęś

ci ciała.

Bezpo

rednio po ra

eniu pr

dem, tzn. po przerwaniu przepływu pr

du, mo

e wyst

wstrz

s elektryczny, objawiaj

cy si

przera

eniem, blado

, dr

eniem ciała lub ko

czyn, nadmiernym wydzielaniem potu, stanem apatii lub euforii.

e równie

wyst

obrz

k mózgu i utrata przytomno

ci, poł

czona z zatrzymaniem kr

ąż

enia krwi i brakiem oddechu.

Skutki te mog

ujawni

tak

e po pewnym czasie - od kilku minut do kilku miesi

cy.

Skutki ra

enia pr

dem elektrycznym zale

żą

od:

Rodzaju pr

Badania wykazały,

e ludzie s

mniej wra

liwi na działanie pr

du stałego (w zale

ci od kierunku jego przepływu) ni

du przemiennego o takiej samej warto

ci, (w zale

ci od cz

stotliwo

ci).

Czasu przepływu pr

Czas przepływu pr

du ra

eniowego przez ciało człowieka ma istotny wpływ na skutki ra

enia pr

dem elektrycznym, a w

szczególno

ci na migotanie komór sercowych.

Bezpieczeństwo elektryczne

http://bezel.com.pl/ochrona.html

5 z 50

2007-03-14 07:43

eli czas przepływu nie przekracza 0,1 - 0,5 s, to nast

pstwa ra

enia s

znacznie złagodzone, chocia

w pewnych

warunkach

rodowiskowych mog

bardzo gro

ne.

Drogi przepływu pr

du przez ciało człowieka

Droga przepływu pr

du ra

enia przez ciało człowieka ma istotny wpływ na skutki pora

enia pr

dem elektrycznym, przy

czym najwi

ksze znaczenie ma to jaka cz

ęść

du przepływa przez serce i przez układ oddechowy.

Przy przepływie pr

du na drodze:

• r

ka-r

ka - to przez serce przepływa 3,3% ogólnego pr

du ra

enia

• lewa r

ka-nogi - to przez serce przepływa 3,7% ogólnego pr

du ra

enia

• prawa r

ka-nogi - to przez serce przepływ 6,7% ogólnego pr

du ra

enia

• noga-noga - to przez serce przepływa 0,4% ogólnego pr

du ra

enia

Prawie dwukrotnie wi

kszy pr

d przepływaj

cy przez serce na drodze prawa r

ka - noga tłumaczy si

tym,

e o

podłu

serca le

y wła

nie na tej drodze.

Warto

ci nat

ęż

enia pr

Warto

ść

progowa pr

du samouwolnienia przy pr

dzie stałym wynosi I = 30 mA (dla kobiet 20 mA). Przy tych warto

ciach

dów ra

eniowych samodzielne uwolnienie si

od elektrod mimo bolesnych skurczów mi

ęś

ni r

k jeszcze jest mo

liwe;

Warto

ść

progowa pradu samouwolnienia przy pr

dzie przemiennym, przy której jest tu jeszcze praktycznie mo

liwe, wynosi

10 mA. (dla kobiet. 6 rnA);

Kondycji psychofizycznej człowieka

Kondycja psychofizyczna człowieka ma du

y wpływ na bezpiecze

stwo pora

enia, np. stan podniecenia pora

onego

powoduje wydzielanie si

potu, a tym samym zmniejszenie rezystancji ciała i w konsekwencji wzrost nat

ęż

enia pr

enia. Takie stany psychiczne jak: roztargnienie, zdenerwowanie, zamroczenie alkoholem, zmniejszaj

zdolno

ść

reagowania pora

onego pr

dem elektrycznym.

Stan fizyczny ma równie

wpływ na odporno

ść

organizmu, np. na stan osłabienia lub wyczerpania chorobowego.

Urazy spowodowane łukiem elektrycznym

Łuk elektryczny albo wyładowanie łukowe jest to wyładowanie elektryczne w gazie (np, w
powietrzu) o bardzo du

ej warto

ci g

sto

ci pr

du (od 10 A/m

do 100 kA/ m

Łuk elektryczny powoduje jonizacj

gazu i termoemisj

elektronów. Wskutek tego

wyst

puje strumie

plazmy o bardzo du

ej temperaturze (10000 - 20000 K).

Powstaje ci

nieniowa fala uderzeniowa, wywołana gwałtownym nagrzaniem si

powietrza

wzdłu

łuku, której siła uderzeniowa mo

e osi

warto

ść

kilkudziesi

ciu kiloniutonów.

Podczas łuku elektrycznego wytwarzane jest promieniowanie podczerwone (o długo

ci fali

Bezpieczeństwo elektryczne

http://bezel.com.pl/ochrona.html

6 z 50

2007-03-14 07:43

780 - 4000 nm) i nadfioletowe (200 - 380 nm).

Łuk elektryczny mo

e wyst

podczas zwar

w urz

dzeniach elektrycznych b

wskutek

braku ostro

ci lub bł

dów człowieka, np. podczas przerywania obwodów elektrycznych

w szczególno

Łuk elektryczny powoduje urazy wskutek:

działania fali uderzeniowe)

oddziaływania termicznego i termiczno-mechanicznego

promieniowania nadfioletowego i podczerwonego

wyst

pienia tzw. ra

enia skojarzonego.

Łuk elektryczny mo

e powodowa

nast

puj

ce urazy;

uszkodzenia ciała odłamkami zniszczonych urz

dze

elektrycznych lub wskutek upadku

• oparzenia ciała, których rozległo

ść

i gł

boko

ść

zale

ne od g

sto

ci energii cieplnej

łuku:

I stopnia - przy g

sto

ci energii 10 J/cm

, II stopnia - 20 J/cm

, III stopnia - 40 J/cm

• uszkodzenia siatkówki oka, z powodu wzrostu temperatury płynu

soczewkowego

• metalizacj

nieosłoni

tych cz

ęś

ci ciała oraz uszkodzenia rogówki oka, wywołane

roztopionymi, gor

cym cz

stkami metali i materiałów izolacyjnych, unoszonymi gor

cym

strumieniem gazów

• uszkodzenia rogówki oka na skutek promieniowania nadfioletowego

ogrzanie płynu soczewkowego oka na skutek promieniowania podczerwonego

rozległe oparzenia, a nawet spalenia ko

czyn i innych cz

ęś

ci ciała ludzkiego, cz

sto

ce si

mierci

na skutek ra

enia skojarzonego (pr

d łuku elektrycznego

przepływa przez ciało ludzkie).

enia skojarzone zdarzaj

w stacjach elektroenergetycznych wysokiego napi

cia, gdy człowiek zbli

y si

do urz

dzenia

elektroenergetycznego na odległo

ść

, przy której mo

liwe jest przebicie warstwy izolacyjnej powietrza.

Wtedy nast

puje wyładowanie iskrowe, które inicjuje wyst

pienie łuku elektrycznego

pomi

dzy tym urz

dzeniem

i najbli

od urz

dzenia cz

ęś

ciała ludzkiego.

Bezpieczeństwo elektryczne

http://bezel.com.pl/ochrona.html

7 z 50

2007-03-14 07:43

Strefy pr

dowo-czasowe reakcji patologicznych organizmu ludzkiego przy

eniu pr

dem elektrycznym

Fibrylacja komór sercowych

Przepływ pr

du elektrycznego bezpo

rednio przez mi

sie

sercowy człowieka mo

e spowodowa

zatrzymanie obiegu krwi

wskutek wyst

pienia fibrylacji (migotania) komór sercowych. Podczas fibrylacji komór sercowych ulega zmianie przebieg

elektrokardiogramu i nast

puje spadek ci

nienia krwi. W zasadzie fibrylacja mo

e nast

jedynie przy zaistnieniu bod

elektrycznego w fazie wzgl

dnej refrakcji pracy serca, odpowiadaj

cej załomkowi T przebiegu EKG. Czas trwania tej fazy wynosi

według ró

nych autorów 5-90 ms, a nawet do 150 ms. Je

eli przepływ pr

du przez serce rozpoczyna si

w przedziale czasu mi

dzy

cem fazy T a pocz

tkiem załomka Q, to mo

e on wywoła

tylko tzw. skurcz dodatkowy.

Podczas fibrylacji komór sercowych zamiast miarowych okresowych skurczów komór serca (60 — 70 na min) pojawiaj

niemiarowe nieokresowe skurcze o cz

stotliwo

ci 6 -10 Hz (400 - 600 na min). Jednocze

nie ci

nienie krwi gwałtownie maleje i

przepływ krwi mo

e zosta

zatrzymany, co mo

e spowodowa

w pierwszej kolejno

ci niedotlenienie mózgu, a po czasie około 10 s -

utrat

przytomno

ci. Je

eli proces ten trwa dłu

ej, to po dalszych 20 s nast

pi zatrzymanie oddychania i pocz

tek

mierci klinicznej.

onego człowieka mo

na jeszcze uratowa

, je

eli udzieli mu si

skutecznej pomocy przed upływem 3-5 min, tzn. przed upływem

czasu, jaki bez dopływu tlenu mo

e prze

kora mózgowa, Fibrylacja komór sercowych mo

e ust

pod wpływem bardzo silnego

bod

ca elektrycznego. Urz

dzenia słu

żą

ce do tego celu zwane s

defibrylatorami.

Prowadzone od wielu lat liczne badania na ludziach i zwierz

tach oraz dokonywane analizy wypadków elektrycznych pozwoliły na

ść

dokładne scharakteryzowanie warto

ci pr

dów wywołuj

cych fibrylacj

komór sercowych.

Badania te wykazały, ze warto

ci pr

du fibrylacyjnego zale

żą

głównie od nast

puj

cych czynników i okoliczno

ci:

drogi przepływu pr

du przez ciało

masy ciała

czasu trwania przepływu

rodzaju pr

du: przy pr

dzie stałym - od kierunku jego przepływu, a przy przemiennym - od cz

stotliwo

ci.

W poszczególnych strefach czasowo-pr

dowych reakcje organizmu s

nast

puj

ce:

Strefy czasowo-pr

dowe oddziaływania pr

du przemiennego

Bezpieczeństwo elektryczne

http://bezel.com.pl/ochrona.html

8 z 50

2007-03-14 07:43

Strefy skutków oddziaływania pr

du przemiennego o cz

stotliwo

ci 50/60 Hz

na ciało ludzkie, na drodze lewa r

ka - stopy

strefa AC-1: nie wyst

puj

adne reakcje patologiczne. Warto

ść

progowa pr

du odczuwania, przy której z małym

prawdopodobie

stwem wyst

puje odczuwanie przepływu pr

du przez wi

kszo

ść

ęż

czyzn, wyrosi 05 mA (prosta a, dla

kobiet warto

ść

ta wynosi 0,3 rnA);

strefa AC-2: w miar

wzrostu warto

ci pr

du wyst

puje: mrowienie w palcach dr

twienie, skurcze włókien mi

ęś

niowych i

uczucie bólu (l > 3 rnA). Im wy

sza warto

ść

du ra

eniowego i dłu

szy czas jego przepływu, tym liczniejsze włókna mi

ęś

dłoni ulegaj

skurczowi. Przy t

ęż

cowym skurczu mi

sni dłoni pora

ony nie jest ju

zdolny sam rozewrze

palców. Warto

ść

progowa pr

du samouwolnienia, przy której jest tu jeszcze praktycznie mo

liwe, wynosi 10 mA. (dla kobiet. 6 rnA);

strefa AC-3: wyst

puje nasilenie bólu, , wzrost ci

nienia krwi oraz skurcze t

ęż

cowe mi

sni poprzecznie pr

ąż

kowanych i

skurcze mi

ęś

ni oddechowych (mi

ęś

ni płuc – powy

ej 20 mA, dla kobiet – 15 mA), co mo

e wywoła

niedotlenienie organizmu,

trudno

ci z oddychaniem, zwi

kszenie ilo

ci dwutlenku w

gla we krwi i zakwaszenie tkanek, skutkiem czego mo

e by

sinica

skóry i błon

luzowych.

Zwykle s

to odwracalne skutki fizjologiczne - bez uszkodze

organizmu. Pojawiała si

tak

e odwracalne zakłócenia w pracy

serca (fibrylacja lub przej

ciowa blokada). W skrajnych przypadkach mog

wyst

powa

skurcze naczy

wie

cowych i w

rezultacie zawał mi

ęś

nia sercowego. Krzywa c

oznacza graniczne warto

ci pr

dów niefibrylacyjnych;

streta AC -4: obserwuie si

te same skutki ra

enia, co w strefie AC -3, nasilaj

ce si

wraz ze wzrostem nat

ęż

enia pr

du i

Bezpieczeństwo elektryczne

http://bezel.com.pl/ochrona.html

9 z 50

2007-03-14 07:43

czasu jego przepływu. Prawdopodobie

stwo wyst

pienia fibrylacji komór sercowych wzrasta do około 5% krzywa c

50% - krzywa c

i ponad 50% • w obszarze powy

ej krzywej c

Warto

ci pr

dów odczuwania, samouwolnienia i wywołuj

cych migotanie komór serca zale

żą

od cz

stotliwo

ci -

najmniejsze warto

ci wyst

puj

przy cz

stotliwo

ci około 50 Hz, wzrastaj

dla ni

szych i wy

szych. Przykładowo dla cz

stotliwo

1000 Hz warto

ci tych pr

dów s

ksze: dla reakcji odczuwania - 1,6 razy, samouwolnienia - 2,1 oraz fibrylacji -14-krotnie.

Strefy czasowo-pr

dowe oddziaływania pr

du stałego

Strefy skutków oddziaływania pr

du stałego (pr

d wznosz

cy) na ciało ludzkie, na drodze lewa r

ka - stopy

Warto

ci pr

dów stałych wywołuj

ce wy

ej wymienione skutki s

mniejsze ni

w przypadku pr

dów cz

stotliwo

ci 50 Hz.

Wyra

nie odczuwalne reakcje organizmu nast

puj

dopiero wtedy, kiedy obwód przepływu pr

du stałego zostanie

przerwany (otwarty) i bezpo

rednio po tym, ponownie zamkni

ty. Na foliogramie M przedstawiono strefy czasowo-pr

dowe

reakcji organizmu człowieka przy pora

eniu pr

dem stałym drog

enia: lewa r

ka - stopy lub dowolna stopa. Reakcje

organizmu s

nast

puj

ce:

• strefa DC-1: nie wyst

puj

adne, odczuwalne przez zmysły i układ nerwowy reakcje. Długotrwały przepływ pr

du stałego, przy

braku odczuwania tego przepływu, mo

e by

przyczyn

ęż

kich zatru

organizmu, gdy

na skutek elektrolizy mo

e nast

rozkład

płynów ustrojowych. Warto

ść

progow

du odczuwania równ

2 mA (dla kobiet 1,5 mA) wyznaczono dokonuj

c wył

czania i

zał

czania obwodu ra

eniowego;

Bezpieczeństwo elektryczne

http://bezel.com.pl/ochrona.html

10 z 50

2007-03-14 07:43

• strefa DC-2: skutki ra

enia takie same, jak w poprzedniej strefie; dodatkowo wyst

puje reakcja odczuwania przy zał

czaniu i

wył

czaniu obwodu ra

eniowego.

Warto

ść

progowa pr

du samouwolnienia wynosi I = 30 mA (dla kobiet 20 mA). Przy tych warto

ciach pr

dów ra

eniowych

samodzielne uwolnienie si

od elektrod mimo bolesnych skurczów mi

ęś

ni r

k jeszcze jest mo

liwe;

• strefa DC-3: wzrasta prawdopodobie

stwo wyst

pienia takich skurczów mi

ęś

ni r

k, które uniemo

liwi

samouwolnienie si

onego. Mog

pojawia

odwracalne zakłócenia w pracy serca;

• strefa DC-4.1: wyst

puj

podobne skutki przepływu pr

du jak w strefie DC-3. Oprócz tego wzrasta prawdopodobie

stwo

wyst

pienia fibrylacji komór sercowych (krzywa 02 - 5% i 03 - 50%) oraz utraty przytomno

ci i wyst

pienia oparze

skóry.

Warto

ci pr

dów stałych wywołuj

cych fibrylacj

komór sercowych s

dla długotrwałych ra

2-4-krotnie wi

ksze od warto

ci pr

dów fibrylacyjnych o cz

stotliwo

ci 50 Hz.

Skutki termicznego oddziaływania pr

du elektrycznego na skór

człowieka zale

żą

głównie od g

sto

ci pr

du i czasu przepływu.

Przy g

sto

ci pr

du od 20 do 50 mA/mm

po czasie trwania ra

enia rz

du kilkudziesi

ciu sekund tworz

wokół elektrody

cherze oparzeniowe. Przy wi

kszych g

sto

ciach pr

du i dłu

szym czasie jego przepływu mo

e wyst

glenie skóry,

martwica skóry, mi

ęś

ni, nerwów, a tak

e naczy

krwiono

nych. Przy du

ych warto

ciach pr

du elektrycznego oparzenia mog

tak gł

bokie,

e tkanki skóry (a nawet ko

ci) mog

ulec zw

gleniu.

3. Rodzaje ochron przeciwpora

eniowych

Bezpiecze

stwo pora

eniowe osób przebywaj

cych w pobli

u urz

dze

elektrycznych lub obsługuj

cych te urz

dzenia

zapewnia zastosowanie ró

nych

rodków ochrony.

Zastosowane

rodki powinny tworzy

„system ochrony przeciwpora

eniowej”, przez który nale

y rozumie

system

współpracuj

cych i skoordynowanych ze sob

rodków ochrony oraz

rodków uzupełniaj

cych.

rodki ochrony przeciwpora

eniowej mo

na ogólnie podzieli

na:

rodki organizacyjne,

rodki techniczne.

rodki organizacyjne ochrony stosowane w celu zapobie

enia pora

eniom elektrycznym obejmuj

wprowadzone przez

Przepisy Budowy Urz

dze

Elektrycznych lub rozporz

dzenia wykonawcze do ustawy — Prawo energetyczne, wymagania

dotycz

ce kwalifikacji osób zatrudnionych przy eksploatacji urz

dze

energetycznych oraz wymagania dotycz

organizacji i wykonywania prac zwi

zanych z eksploatacj

, konserwacj

, napraw

oraz z badaniami odbiorczymi

i okresowymi eksploatacyjnymi urz

dze

elektrycznych.

Organizacyjne

rodki ochrony obejmuj

ró

ne działania nietechniczne typu organizacyjnego, których celem jest

Bezpieczeństwo elektryczne

http://bezel.com.pl/ochrona.html

11 z 50

2007-03-14 07:43

zapoznanie szerokiego kr

gu u

ytkowników energii elektrycznej z potencjalnymi zagro

eniami ze strony tej energii,

minimalizacja mo

liwo

ci kontaktu człowieka z napi

ciem oraz minimalizacja skutków wypadków elektrycznych.

Do działa

typu organizacyjnego maj

cych na celu zmniejszenie ryzyka zagro

elektrycznych nale

żą

1) popularyzacja zasad prawidłowego u

ytkowania urz

dze

elektrycznych,

2) nauczanie zasad udzielania pierwszej pomocy pora

onym i poparzonym pr

dem elektrycznym,

3) stosowanie

rodków propagandy wizualnej w postaci plansz i plakatów popularyzuj

cych zasady bezpiecznego

ytkowania urz

dze

elektrycznych,

4) obowi

zkowe szkolenie okresowe pracowników zaliczanych do grupy wzmo

onego ryzyka pora

eniem pr

dem,

głównie elektryków,

5) ustawowy wymóg posiadania uprawnie

kwalifikacyjnych przez osoby zatrudnione przy eksploatacji urz

dze

instalacji energetycznych,

6) przestrzeganie zasad i przepisów bezpiecze

stwa pracy dotycz

cych organizacji prac przy urz

dzeniach

elektrycznych, w tym zwłaszcza stosowania modelu obejmuj

cego 5 podstawowych (złotych) reguł bezpiecze

stwa

Wył

czy

- Zablokowa

- Sprawdzi

- Uziemi

- Wygrodzi

rodki techniczne stanowi

ce wła

ciw

ochron

przeciwpora

eniow

obejmuj

w zasadzie

rodki ochrony przed dotykiem

bezpo

rednim (ochrony podstawowej) stanowi

ce zabezpieczenie przed pora

eniami od napi

ęć

roboczych (fazowych) oraz

rodki ochrony przed dotykiem po

rednim (ochrony przy uszkodzeniu) zabezpieczaj

ce przed pora

eniami od napi

ęć

dotykowych.

W zakresie urz

dze

i sieci do 1 kV zmieniaj

ce si

na przestrzeni ostatnich lat przepisy w zakresie ochrony

przeciwpora

eniowej przewidywały ponadto

rodki ochrony obostrzonej wymagane w warunkach zwi

kszonego zagro

enia

pora

eniowego i

rodki ochrony uzupełniaj

cej stosowane dla eliminacji zagro

, przed którymi nie chroni

tradycyjne

rodki ochrony przeciwpora

eniowej.

Do technicznych

rodków ochrony zaliczy

nale

y równie

rodki ochrony osobistej (sprz

t ochronny) maj

ce zastosowanie

głównie przy pracach konserwacyjno-remontowych, operacjach ł

czeniowych i czynno

ciach pomiarowych.

Rodzaje ochron i

rodków ochrony

Obowi

zuj

ca aktualnie norma PN-IEC-60364-4-41:2000 przewiduje 3 rodzaje ochron przeciwpora

eniowych:

równoczesna ochrona przed dotykiem bezpo

rednim i po

rednim,

ochrona przed dotykiem bezpo

rednim,

ochrona przy dotyku po

rednim.

Bezpieczeństwo elektryczne

http://bezel.com.pl/ochrona.html

12 z 50

2007-03-14 07:43

Zestawienie rodzajów ochrony i

rodków ochrony przeciwpora

eniowej podano w tabeli 1.3.3.

Tabela 1.3.3

Rodzaje ochron i

rodków ochrony przeciwpora

eniowej w urz

dzeniach niskiego napi

cia

Rodzaje ochron

przeciwpora

eniowych

rodki ochrony przeciwpora

eniowej

Równoczesna ochrona
przed dotykiem
bezpo

rednim i po

rednim

(równoczesna ochrona
podstawowa i ochrona przy
uszkodzeniu)

Ochrona polegaj

ca na zastosowaniu bardzo niskiego

napi

cia SELV i PELV nie wymagaj

ca ochrony przed

dotykiem bezpo

rednim

bez uziemienia SELV

z uziemieniem PELV

Ochrona polegaj

ca na zastosowaniu

bardzo

niskiego napi

cia SELV i PELV wymagaj

ca ochrony

przed dotykiem bezpo

rednim

bez uziemienia SELV

z uziemieniem PELV

Ochrona przed dotykiem
bezpo

rednim (ochrona

podstawowa)

Ochrona polegaj

ca na izolowaniu cz

ęś

ci czynnych

Ochrona przy u

yciu ogrodze

lub obudów

Ochrona przy u

yciu barier

Ochrona polegaj

ca na umieszczeniu poza zasi

giem r

Ochrona uzupełniaj

ca za pomoc

urz

dze

ró

nicowopr

dowych

Ochrona przy dotyku
po

rednim (ochrona przy

uszkodzeniu)

Ochrona za pomoc

samoczynnego wył

czania

zasilania

w układzie TN

w układzie TT

w układzie IT

Ochrona polegaj

ca na zastosowaniu urz

dzenia II klasy ochronno

ci lub izolacji

równowa

nej

Ochrona polegaj

ca na izolowaniu stanowiska

Ochrona za pomoc

nieuziemionych poł

cze

wyrównawczych miejscowych

Ochrona za pomoc

separacji elektrycznej

3.1 Równoczesna ochrona przed dotykiem bezpo

rednim i po

rednim

Równoczesna ochrona przed dotykiem bezpo

rednim i po

rednim polega na zastosowaniu jednego z nast

puj

cych

rodków:

- bardzo niskiego napi

cia bezpiecznego SELV (oznaczenie ang. Safety Extra-Low Voltage)

- bardzo niskiego napi

cia ochronnego PELV (ang. Protective Extra-Love Voltage),

- bardzo niskiego napi

cia funkcjonalnego FELV (ang. Functional Extra-Love Voltage).

Bezpieczeństwo elektryczne

http://bezel.com.pl/ochrona.html

13 z 50

2007-03-14 07:43

Przykłady obwodów SELV, PELV i FELV

W obwodach SELV instalacja jest całkowicie oddzielona od ziemi i od innych instalacji.

W obwodach PELV okre

lone cz

ęś

ci czynne mog

poł

czone z uziomem ze wzgl

du na wymagania

technologiczne.

Ochronne obni

enie napi

cia roboczego do warto

ci bardzo niskiego napi

cia bezpiecznego stanowi

najskuteczniejszy, lecz w praktyce ze wzgl

dów technologicznych rzadko stosowany sposób ochrony.

Warto

ci napi

ęć

bezpiecznych U

Bezpieczeństwo elektryczne

http://bezel.com.pl/ochrona.html

14 z 50

2007-03-14 07:43

Rodzaj

Napi

cie bezpieczne dla warunków

rodowiskowych

normalnych

szczególnego

zagro

enia

ekstremalnego

zagro

enia (zanurzenie w

wodzie)

Przemienny

50V~

25V~

12V~

Stały (niet

tni

cy)

120V-

60V-

30V-

ako

ródło bardzo niskiego napi

cia bezpiecznego mog

stosowane:

- transformatory ochronne,

- przetwornice ochronne,

ródła elektroniczne,

ródła elektrochemiczne (baterie akumulatorów),

- zespoły pr

dotwórcze nap

dzane silnikiem spalinowym.

Wykonanie instalacji na napi

cie bezpieczne wymaga spełnienia licznych warunków dotycz

cych wła

ciwego doboru

ródeł zasilania, układania przewodów instalacji oraz budowy i u

ytkowania instalacji.

W szczególno

ci transformatory i przetwornice stanowi

ródło zasilania obwodów bardzo niskiego napi

cia

bezpiecznego powinny spełnia

wymagania II klasy ochronno

ci, czyli pewnego oddzielenia elektrycznego obwodu

pierwotnego od obwodu wtórnego.

Układy FELV s

to układy zasilane napi

ciem nie przekraczaj

cym warto

ci bardzo niskich napi

ęć

bezpiecznych, które

jednak

e nie spełniaj

wszystkich warunków zapewniaj

cych,

e nie pojawi

w nich napi

cia wy

sze od bezpiecznego,

a odnosz

cych si

zarówno do

ródeł zasilania, elementów instalacji i sposobu jej układania oraz do budowy odbiorników.

Obwody te nie mog

traktowane jako w pełni bezpieczne i wymagaj

ochrony takiej, jaka jest zastosowana w ich

obwodach zasilaj

cych.

eli napi

cie znamionowe instalacji nie przekracza 25 V dla pr

du przemiennego lub 60 V dla pr

du stałego to nie jest

potrzebna ochrona przed dotykiem bezpo

rednim, o ile nie wyst

puj

adne szczególne warunki

rodowiskowe, tzn.

urz

dzenie jest u

ytkowane w miejscach suchych oraz nie przewiduje si

wielkopowierzchniowych dotyków ciała ludzkiego.

3.2 Ochrona przed dotykiem bezpo

rednim

Ochrona podstawowa polega na zastosowaniu jednego z nast

puj

cych

rodków:

izolowania cz

ęś

ci czynnych,

ycia ogrodze

(przegród) lub obudów (osłon),

ycia barier (przeszkód),

umieszczenia poza zasi

giem r

ki,

Bezpieczeństwo elektryczne

http://bezel.com.pl/ochrona.html

15 z 50

2007-03-14 07:43

uzupełnienia ochrony przy u

yciu urz

dze

ochronnych ró

nicowopr

dowych.

Izolowanie cz

ęś

ci czynnych polega na pokryciu izolacj

ęś

ci obwodu elektrycznego, które znajduj

pod napi

ciem w normalnych warunkach pracy. Izolacja ta powinna wytrzymywa

obci

ąż

enia mechaniczne,

chemiczne i termiczne, na jakie mo

e by

nara

ona w warunkach eksploatacji.

Ogrodzenia lub obudowy powinny zapewnia

dla znajduj

cych si

wewn

trz cz

ęś

ci czynnych stopie

ochrony co najmniej IP2X. Ogrodzenia i obudowy powinny by

trwale zamocowane, a usuni

cie ich powinno

liwe jedynie przy u

yciu narz

dzi lub po wył

czeniu napi

cia z cz

ęś

ci czynnych znajduj

cych si

wewn

trz nich.

Bariery (przeszkody) maj

za zadanie uniemo

liwienie przypadkowemu dotkni

ciu cz

ęś

ci czynnych,

natomiast nie chroni przed rozmy

lnym działaniem. Bariery mog

usuwane bez u

ycia narz

dzi, jednak

musz

zabezpieczone przed niezamierzonym usuni

ciem. Zwykle stosowane s

w pomieszczeniach

ruchu elektrycznego.

Umieszczenie poza zasi

giem r

podobnie jak bariery, chroni przed przypadkowym dotkni

ciem, a nie przed

rozmy

lnym działaniem. Zakres strefy zasi

gu r

ki przedstawiono na rys. 1.3.5.

Bezpieczeństwo elektryczne

http://bezel.com.pl/ochrona.html

16 z 50

2007-03-14 07:43

Rys. 1.3.5. Strefy zasi

gu r

ki (wg PN-IEC 60364-4-41:2000)

S – powierzchnia stanowiska, na której mo

e przebywa

człowiek

Stosowanie urz

dze

ochronnych ró

nicowopr

dowych o pr

dzie wyzwalaj

cym I

n nie wi

kszym od 30 mA

uwa

ane jest za uzupełnienie ochrony, zarówno w przypadku nieskuteczno

ci innych

rodków ochrony przed dotykiem

bezpo

rednim, jak i w przypadku nieostro

ci u

ytkowników.

Wył

czniki ochronne ró

nicowopr

dowe lub wył

czniki współpracuj

ce z przeka

nikami

ró

nicowopr

dowymi nie mog

jedynym

rodkiem ochrony. Mierz

one pr

d upływu i powoduj

szybkie

wył

czenie obwodów w przypadku dotkni

cia fazy.

3.3 Ochrona przy dotyku po

rednim polega na zastosowaniu jednego z nast

puj

cych

rodków:

samoczynnego wył

czenia zasilania,

urz

dze

II klasy ochronno

ci lub o izolacji równowa

nej,

izolowania stanowiska,

separacji elektrycznej,

nieuziemionych poł

cze

wyrównawczych miejscowych.

3.3.1 Samoczynne wył

czenie zasilania powinno zapewnia

szybkie wył

czenie spodziewanego napi

cia

dotykowego przekraczaj

cego napi

cie bezpieczne, aby nie wyst

piły

adne niebezpieczne skutki

patofizjologiczne w przypadku zwarcia pomi

dzy cz

ęś

czynn

a cz

ęś

przewodz

dost

lub

przewodem ochronnym obwodu. Ochrona przez samoczynne wył

czenie zasilania polega na utworzeniu p

tli

zwarciowych poprzez przewody ochronne ł

ce dost

pne cz

ęś

ci przewodz

ce z punktem neutralnym sieci

lub z ziemi

(w zale

ci od układu sieci) oraz zastosowaniu urz

dze

ochronnych zapewniaj

cych

wył

czenie w odpowiednim, wymaganym przepisami czasie.

Jako urz

dzenia ochronne powoduj

ce wył

czenie odbiornika lub obwodu mog

zastosowane:

— urz

dzenia przet

ęż

eniowe (nadmiarowopr

dowe), do których nale

żą

wył

czniki z wyzwalaczami

nadpr

dowymi lub przeka

nikami nadpr

dowymi oraz bezpieczniki z wkładami topikowymi,

Bezpieczeństwo elektryczne

http://bezel.com.pl/ochrona.html

17 z 50

2007-03-14 07:43

— urz

dzenia ochronne ró

nicowopr

dowe, do których nale

żą

wył

czniki ró

nicowopr

dowe i wył

czniki

współpracuj

ce z przeka

nikami ró

nicowopr

dowymi.

Samoczynne szybkie wył

czanie zasilania jest najcz

ęś

ciej stosowanym i najpewniejszym

rodkiem ochrony

dodatkowej stosowanym w układach sieciowych TN, TT oraz IT.

Ochrona w układzie TN

W układach sieciowych TN ochron

przez samoczynne wył

czenie zasilania uzyskuje si

poprzez

poł

czenie cz

ęś

ci przewodz

cych dost

pnych z przewodem ochronnym PE lub przewodem

ochronno-neutralnym PEN, co przy zwarciu cz

ęś

ci czynnych powoduje przepływ pr

du zwarciowego do

dost

pnych cz

ęś

ci przewodz

cych i samoczynne odł

czenie odbiornika od zasilania.

W obiektach budownictwa ogólnego i przemysłowego najszerzej stosowany jest układ TN-C-S

przedstawiony na rys. 1.3.7.

Rys. 1.3.7. Przykład układu TN-C-S z zastosowaniem odbiorników I klasy ochronno

ci.

Maksymalny czas wył

czenia w układzie TN w zale

ci od napi

cia fazowego oraz od warunków

rodowiskowych

podano w tabeli 1.3.5

Tabela 1.3.5

Maksymalny czas wył

czenia w układzie TN

Napi

cie wzgl

dem

ziemi

[V]

Maksymalny czas wył

czenia w [s]

dla warunków

rodowiskowych

normalnych

50 [V

], U

120 [V

]

szczególnych

25 [V

], U

60 [V

]

120

0,8

0,35

Bezpieczeństwo elektryczne

http://bezel.com.pl/ochrona.html

18 z 50

2007-03-14 07:43

230

0,4

0,20

277

0,4

0,20

400

0,2

0,05

480

0,1

0,05

580

0,1

0,02

Wymagania dotycz

ce szybkiego odł

czenia zasilania s

spełnione je

eli:

××××

(1.3.3)

gdzie: Z

– impedancja p

tli zwarciowej [

]

– pr

d [A] powoduj

cy samoczynne zadziałanie urz

dzenia zabezpieczaj

cego w czasie okre

lonym w tabeli 1.3.2 lub w

czasie nie dłu

szym ni

5 s dla warunków okre

lonych ni

ej,

– napi

cie znamionowe wzgl

dem ziemi [V].

Czas odł

czania napi

cia dłu

szy od podanego w tab. 1.3.5, ale nie przekraczaj

cy 5 s dopuszcza si

w sieciach rozdzielczych i wewn

trznych liniach zasilaj

cych,

w obwodach odbiorczych, do których przył

czone s

jedynie odbiorniki stacjonarne i stałe.

Omawiane przepisy okre

laj

warunki niezb

dne do spełnienia, gdy z rozdzielnicy zasilane s

odbiorniki, dla których wymagany

jest ró

ny czas wył

czania, odnosz

cy si

do ograniczenia impedancji przewodu ochronnego oraz do stosowania poł

cze

wyrównawczych miejscowych.

d I

zapewniaj

cy samoczynne zadziałanie urz

dzenia zabezpieczaj

cego przet

ęż

eniowego (nadmiarowopr

dowego)

powinien by

wyznaczony na podstawie charakterystyk czasowo-pr

dowych urz

dze

wył

czaj

cych.

eli urz

dzeniem ochronnym jest urz

dzenie ochronne ró

nicowopr

dowe, pr

d I

jest znamionowym pr

dem wyzwalaj

cym

Ochrona w układzie TT

W układzie sieciowym TT przedstawionym na rys. 1.3.11. ochrona polega na poł

czeniu cz

ęś

ci przewodz

cych dost

pnych

chronionych za pomoc

urz

dze

ochronnych przet

ęż

eniowych lub ró

nicowopr

dowych, z uziomem (dawniej uziemienie ochronne).

Przy zwarciu cz

ęś

ci czynnej z cz

ęś

przewodz

dost

, powinno nast

samoczynne odł

czenie odbiornika od sieci w

wymaganym czasie lub obni

enie napi

cia dotykowego na cz

ęś

ciach przewodz

cych do warto

ci bardzo niskiego napi

cia

bezpiecznego U

Bezpieczeństwo elektryczne

http://bezel.com.pl/ochrona.html

19 z 50

2007-03-14 07:43

Rys. 1.3.11. Przykład sieci TT:

1 – odbiornik I klasy ochronno

ci; 2 – odbiornik II klasy ochronno

ci.

W układzie TT powinien by

spełniony warunek:

≤

(1.3.4)

gdzie: R

– suma rezystancji uziomu i przewodu PE

– pr

d zapewniaj

cy samoczynne zadziałanie urz

dzenia ochronnego

–

napi

cie dotykowe bezpieczne.

Przy rezystancji uziomu dobranej zgodnie z warunkiem (1.3.4) nast

pi szybkie wył

czenie, gdy pr

d zwarciowy I

ograniczony

sum

rezystancji uziomu roboczego punktu neutralnego transformatora i uziomu ochronnego przekroczy warto

ść

eli pr

d I

dzie mniejszy ni

to powinno nast

obni

enie napi

cia dotykowego do warto

ci bezpiecznej U

W praktyce spełnienie warunku samoczynnego wył

czenia jest zapewnione przy małych mocach odbiorników lub przy stosowaniu

jako urz

dze

ochronnych wył

czników ró

nicowopr

dowych.

Ochrona w układzie IT

W układzie sieciowym IT pokazanym na rys. 1.3.12 wszystkie cz

ęś

ci czynne s

odizolowane od ziemi, a

ęś

ci przewodz

ce dost

pne powinny by

uziemione indywidualnie, grupowo lub zbiorowo.

Bezpieczeństwo elektryczne

http://bezel.com.pl/ochrona.html

20 z 50

2007-03-14 07:43

Rys. 1.3.12. Przykłady układów IT:
a) dawne uziemienie ochronne, b) dawna sie

ochronna.

d pojedynczego zwarcia z ziemi

ma charakter pr

du pojemno

ciowego i jego ograniczona warto

ść

(zwykle poni

ej 1A) nie wystarcza do spełnienia warunku szybkiego wył

czenia, ale za to z reguły wyst

puje

skuteczne obni

enie napi

cia dotykowego do bezpiecznego w danych warunkach

rodowiskowych, zwykle

50 V, lub 25 V

Powy

sze wymaganie okre

lone jest wzorem:

≤

(1.3.5)
gdzie: R

– rezystancja uziomu,

– pr

d pojedynczego zwarcia mi

dzy przewodem fazowym a cz

ęś

przewodz

dost

(pr

doziemny),

– napi

cie dotykowe bezpieczne.

Zaleca si

, aby pojedyncze zwarcie doziemne było usuwane mo

liwie szybko, co zmniejsza

prawdopodobie

stwo wyst

pienia podwójnych zwar

doziemnych. Urz

dzenie do kontroli stanu izolacji

powinno przy zwarciu doziemnym działa

na sygnał d

kowy lub/i

wietlny.

Warunki wył

czania podwójnego zwarcia z ziemi

zale

żą

od sposobu uziemienia cz

ęś

ci przewodz

cych

dost

pnych i przy uziemieniu:

— indywidualnym lub grupowym, warunki analogiczne jak dla układu TT,
— zbiorowym, warunki analogiczne jak dla układu TN.

Aby nast

piło szybkie wył

czenie powinny by

spełnione nast

puj

ce warunki:

— dla układu IT bez przewodu neutralnego:

(1.3.6)

Bezpieczeństwo elektryczne

http://bezel.com.pl/ochrona.html

21 z 50

2007-03-14 07:43

— dla układu IT z przewodem neutralnym:

(1.3.7)

gdzie: Z

– impedancja p

tli zwarcia obejmuj

cej przewód fazowy i przewód ochronny obwodu,

– impedancja p

tli zwarcia obejmuj

cej przewód neutralny i przewód ochronny obwodu.

Maksymalne dopuszczalne czasy wył

czenia przy podwójnych zwarciach doziemnych w układzie IT w

zale

ci od napi

cia podano w tabeli 1.3.6.

Tabela 1.3.6

Maksymalne dopuszczalne czasy wył

czenia w układzie IT (przy podwójnym zwarciu

doziemnym)

Napi

cie znamionowe

instalacji Uo/U [V]

Czas wył

czenia w [s] dla napi

cia bezpiecznego

w warunkach normalnych

50 [V

], U

120 [V

]

w warunkach szczególnych

25 [V

], U

60 [V

]

dla sieci bez

przewodu

neutralnego

dla sieci z

przewodem

neutralnym

dla sieci bez

przewodu

neutralnego

dla sieci z

przewodem

neutralnym

120/230

0.8

5.0

0.4

1.0

230/400

0.4

0.8

0.2

0.5

277/480

0.2

0.4

0.2

0.5

400/690

0.2

0.4

0.06

0.2

580/1000

0.1

0.2

0.02

0.08

3.3.2 Ochrona przez zastosowanie urz

dzenia II klasy ochronno

ci lub o izolacji równowa

nej

Ten rodzaj ochrony ma na celu zapobie

enie pojawieniu si

niebezpiecznego napi

cia na cz

ęś

ciach

przewodz

cych dost

pnych urz

dze

elektrycznych w przypadku uszkodzenia izolacji podstawowej.

Istota tego

rodka ochrony polega na ograniczeniu do minimum mo

liwo

ci pora

enia poprzez zastosowanie

izolacji podwójnej lub izolacji wzmocnionej albo równowa

nej obudowy izolacyjnej.

Urz

dzenia II klasy ochronno

ci oznaczone symbolem

rozpowszechnionym

rodkiem ochrony

dodatkowej, zwłaszcza w odniesieniu do przyrz

dów r

cznych i ruchomych (elektronarz

dzia i sprz

gospodarstwa domowego).
Mog

stosowane we wszystkich warunkach

rodowiskowych.

Bezpieczeństwo elektryczne

http://bezel.com.pl/ochrona.html

22 z 50

2007-03-14 07:43

Obudowy izolacyjne urz

dze

powinny mie

stopie

ochrony co najmniej IP2X i by

odporne na

spodziewane obci

ąż

enia mechaniczne, elektryczne i termiczne. W widocznych miejscach wewn

trz i na

zewn

trz obudowy powinien by

umieszczony symbol oznaczaj

cy zakaz przył

czania przewodu

ochronnego.

3.3.3 Izolowanie stanowiska

Izolowanie stanowiska

polega na zapobie

eniu równoczesnemu dotkni

ciu cz

ęś

ci, które mog

mie

ró

ny potencjał w wyniku

uszkodzenia izolacji podstawowej cz

ęś

ci czynnych.

ciany i podłogi stanowiska powinny by

wykonane z materiałów izolacyjnych w taki sposób, aby ich

rezystancja nie była mniejsza ni

50 k dla instalacji o napi

ciu znamionowym do 500 V, oraz 100 k przy

napi

ciu powy

ej 500 V.

Zastosowane

rodki ochrony powinny by

wyposa

eniem stałym umo

liwiaj

cym nieumy

lne ograniczenie

skuteczno

ci ich działania, a ich stan techniczny nale

y cz

sto kontrolowa

Izolacja podłogi i

cian nie powinna podlega

działaniu wilgoci, a wi

c ten sposób ochrony mo

stosowa

tylko w pomieszczeniach suchych. Wszystkie dost

pne cz

ęś

ci przewodz

ce powinny by

oddalone

od siebie nie mniej ni

2 m, odległo

ść

ta mo

e by

zmniejszona do 1,25 m poza stref

zasi

gu r

ki.

Do stanowiska izolowanego nie wolno doprowadza

z zewn

trz

adnych uziemionych przedmiotów ani

przewodów ochronnych. Ten sposób ochrony wymaga szczególnie skutecznego nadzoru eksploatacyjnego
nad instalacjami.

3.3.4 Nieuziemione poł

czenia wyrównawcze miejscowe

Nieuziemione poł

czenia wyrównawcze

maj

na celu zapobie

enie pojawieniu si

niebezpiecznych napi

ęć

dotykowych. Istota tej

ochrony polega na ł

czeniu mi

dzy sob

wszystkich cz

ęś

ci przewodz

cych jednocze

nie dost

pnych oraz cz

ęś

ci przewodz

cych

obcych za pomoc

nieuziemionych miejscowych poł

cze

wyrównawczych.

Zasad

działania poł

cze

wyrównawczych przedstawia rys. 1.3.13.

Bezpieczeństwo elektryczne

http://bezel.com.pl/ochrona.html

23 z 50

2007-03-14 07:43

Rys. 1.3.13. Zasada działania poł

cze

wyrównawczych:

A – cz

ęść

przewodz

ca dost

pna z uszkodzon

izolacj

, B – cz

ęść

przewodz

ca obca,

T – transformator separacyjny, I – najwi

kszy spodziewany pr

d nie powoduj

cy samoczynnego wył

czenia,

R – rezystancja poł

czenia wyrównawczego.

System poł

cze

wyrównawczych miejscowych nie powinien mie

poł

czenia elektrycznego z ziemi

przez cz

ęś

ci przewodz

ce dost

pne lub przez cz

ęś

ci przewodz

ce obce. Rezystancja poł

cze

wyrównawczych powinna by

tak dobrana, aby najwi

kszy spodziewany pr

d nie powoduj

cy samoczynnego

wył

czenia zasilania, wywoływał na niej spadek napi

cia nie przekraczaj

cy dopuszczalnej w danych

warunkach

rodowiskowych warto

ci napi

cia dotykowego bezpiecznego.

I · R

(1.3.8)

gdzie: I – najwi

kszy spodziewany pr

d nie powoduj

cy samoczynnego wył

czenia,

R – rezystancja poł

czenia wyrównawczego,

– napi

cie bezpieczne (np. 50 V).

Nale

y przewidzie

rodki ostro

ci zapobiegaj

ce nara

eniu na niebezpieczn

ró

nic

potencjałów

osób wchodz

cych do przestrzeni z poł

czeniami wyrównawczymi miejscowymi, szczególnie w przypadku,

gdy przewodz

ca podłoga izolowana od ziemi jest poł

czona z nieuziemionym systemem poł

cze

wyrównawczych.

3.3.5 Separacja elektryczna
Separacja elektryczna pojedynczego obwodu ma na celu zabezpieczenie przed pr

dem ra

eniowym przy

dotyku do cz

ęś

ci przewodz

cych dost

pnych, które mog

znale

źć

pod napi

ciem w wyniku uszkodzenia

Bezpieczeństwo elektryczne

http://bezel.com.pl/ochrona.html

24 z 50

2007-03-14 07:43

izolacji podstawowej obwodu.

Separacja elektryczna polega zwykle na zasilaniu pojedynczego odbiornika przez transformator separacyjny o przekładni 1:1,

wykonany w drugiej klasie ochronno

ci, lub przez przetwornic

separacyjn

ęś

ci czynne obwodu separowanego nie powinny by

poł

czone w

adnym punkcie z innym obwodem lub z ziemi

Zaleca si

, aby w obwodzie separowanym iloczyn napi

cia znamionowego w woltach i ł

cznej długo

ci przewodów

w metrach nie przekraczał 100 000 i aby ł

czna długo

ść

przewodów ł

cych nie przekraczała 500 m.

××××

100 000 [Vm]

Napi

cie obwodu separowanego nie powinno przekroczy

500 V.

Rys. 1.3.14. Przewody wyrównawcze (CC) w przypadku zastosowania separacji elektrycznej.

eli z obwodu separowanego jest zasilanych kilka urz

dze

, to ich cz

ęś

ci przewodz

ce dost

pne powinny by

poł

czone mi

dzy

sob

przez izolowane nieuziemione przewody wyrównawcze.

Przewody tego obwodu nie powinny by

poł

czone z przewodami ochronnymi lub cz

ęś

ciami przewodz

cymi dost

pnymi

innych obwodów ani z cz

ęś

ciami przewodz

cymi obcymi.

Wszystkie gniazda wtyczkowe powinny mie

styki ochronne przył

czone do sytemu izolowanych nieuziemionych poł

cze

wyrównawczych.

Wszystkie przewody gi

tkie z wyj

tkiem tych, które zasilaj

urz

dzenia II klasy ochronno

ci, powinny mie

ył

ochronn

do poł

czenia wyrównawczego.

W przypadku podwójnego zwarcia dwóch cz

ęś

ci przewodz

cych zasilanych przez przewody o ró

nej biegunowo

ci do

ęś

ci przewodz

cych dost

pnych, urz

dzenie ochronne powinno zapewni

wył

czenie zasilania w czasie zgodnym z tabl.

1.3.5.

Bezpieczeństwo elektryczne

http://bezel.com.pl/ochrona.html

25 z 50

2007-03-14 07:43

4. Warunki

rodowiskowe

W wieloarkuszowej normie PN-IEC 60364 przyj

to zasad

e postanowienia normy dotycz

normalnych warunków

rodowiskowych i rozwi

instalacji elektrycznych, natomiast w warunkach

rodowiskowych stwarzaj

cych zwi

kszone

zagro

enie wprowadza si

odpowiednie obostrzenia i stosuje si

specjalne rozwi

zania instalacji elektrycznych.

Poszczególne rodzaje warunków

rodowiskowych zostały usystematyzowane i pooznaczane za pomoc

kodu

literowo-cyfrowego.

O doborze

rodków ochrony przeciwpora

eniowej, w praktyce decyduj

nast

puj

ce warunki

rodowiskowe:

- BA - zdolno

ść

osób,

- BB - elektryczna rezystancja ciała ludzkiego,

- BC - kontakt ludzi z potencjałem ziemi.

Doboru

rodków ochrony przeciwpora

eniowej dla normalnych warunków

rodowiskowych nale

y dokonywa

w oparciu o

arkusz 41.

Obostrzenia i specjalne rozwi

zania instalacji elektrycznych obejmuj

arkusze normy grupy 700.

Obostrzenia te polegaj

głównie na:

- zakazie umieszczania urz

dze

elektrycznych w odpowiednich miejscach (strefach),

- zakazie stosowania niektórych

rodków ochrony; np. barier, umieszczania poza zasi

giem r

ki, izolowania stanowiska,

nieuziemionych poł

cze

wyrównawczych miejscowych,

- stosowaniu urz

dze

o odpowiednich stopniach ochrony,

- konieczno

ci stosowania dodatkowych (miejscowych) poł

cze

wyrównawczych,

konieczno

ci obni

enia napi

cia dotykowego dopuszczalnego długotrwale w okre

lonych warunkach otoczenia do

warto

ci 25 V i 12 V pr

du przemiennego oraz odpowiednio 60 V i 30 V pr

du stałego,

- konieczno

ci stosowania urz

dze

ochronnych ró

nicowopr

dowych o znamionowym pr

dzie ró

nicowym nie wi

kszym

30 mA jako uzupełniaj

cego

rodka ochrony przed dotykiem bezpo

rednim (ochrony podstawowej),

- kontroli stanu izolacji (doziemienia) w układach sieci IT.

5. Stopnie ochrony

Stopnie ochrony obudów urz

dze

elektrycznych s

oznaczone kodem IP (International Protection)

w nast

puj

cy sposób: IP X0, IP 0X lub IP XX gdzie:

- IP (International Protection) - oznaczenie literowe

Bezpieczeństwo elektryczne

http://bezel.com.pl/ochrona.html

26 z 50

2007-03-14 07:43

- pierwsza charakterystyczna cyfra (cyfry od 0 do 6 lub litera X) - okre

la stopie

ochrony przed

przedostaniem si

obcych ciał stałych do wn

trza obudów urz

dze

elektrycznych i dost

pem do cz

ęś

pod napi

ciem lub cz

ęś

ci b

cych w ruchu,

- druga charakterystyczna cyfra (cyfry od 0 do 8 lub litera X) - okre

la stopie

ochrony przed

przedostawaniem si

wody do

trza obudów urz

dze

elektrycznych.

Np. IP22 - takie oznaczenie dotyczy obudowy:

- pierwsza cyfra 2 - oznacza ochron

urz

dzenia przed przedostawanie ciał stałych o

rednicy 12,5 mm i wi

kszej do

trza obudowy,

- druga cyfra 2 - oznacza ochron

urz

dzenia przed przedostawaniem si

spadaj

cych strug wody do wn

trza obudowy.

Stopnie ochrony zapewniane przez obudowy urządzeń elektrycznych

Ochrona przed dotkni

ciem do cz

ęś

ci czynnych i przed przedostawaniem si

ciał obcych o

rednicy d >

Pierwsza cyfra

Ochrona przed

przedostawaniem si

wody

Druga cyfra

Brak

ochrony

palcem

narz

dziem

drutem

pyło-

50 mm

12,5 mm

2,5 mm

1 mm

odporna

szczelna

IP0X

IP1X

IP2X

IP3X

IP4X

IP5X

IP6X

IP00

IP10

IP20

IP30

IP40

IP50

IP60

IPX0

brak ochrony

IP01

IP11

IP21

IP31

IP41

IPX1

spadające
krople

IP02

IP12

IP22

IP32

IP42

IPX2

spadające
strugi wody

IP03

IP23

IP33

IP43

IPX3

deszcz

IP34

IP44

IP54

IPX4

rozbryzgi

IP55

IP65

IPX5

strumienie

IP66

IPX6

fale

IP57

IP67

IPX7

zanurzenie≤
1m

IP68

IPX8

zanurzenie
>1m

Kod IP oznaczony tłustym drukiem – osłony do pomieszcze

wilgotnych

2 Kod IP napisany kursyw

– osłony do pomieszcze

mokrych

Bezpieczeństwo elektryczne

http://bezel.com.pl/ochrona.html

27 z 50

2007-03-14 07:43

Klasa

ochron-

ności

Cechy charakterystyczne

Izolacja

Warunki stosowania

Przykłady

urządzeń

Zastosowanie jedynie

izolacji podstawowej,

brak zacisku ochronnego

Środowisko bez uziemionych mas ,

zastosowanie izolowania stanowiska.

Zasilanie przez transformator

separacyjny tylko jednego urządzenia.

żyrandole, plafoniery,

elektryczne tarcze

szlifierskie

Zastosowanie jedynie

izolacji podstawowej,

wyposażenie w zacisk

ochronny do połączenia części

przewodzących z przewodem

ochronnym układu sieciowego

Przyłączenie do przewodu ochronnego

zapewniające:

- szybkie wyłączenie zasilania,

- ograniczenie napięcia dotykowego

do wartości bezpiecznej

W szczególnych warunkach

Chłodziarki, zamrażarki,

pralki, termy, silniki

rozdzielnice

6. Klasy ochronności urządzeń elektrycznych

Urz

dzenia elektryczne ze wzgl

du na zastosowany

rodek ochrony przeciwpora

eniowej dzieli si

na cztery klasy

ochronno

ci : 0, I, II i III.

W urz

dzeniach klasy ochronno

ci I ochron

realizuje si

poprzez poł

czenie przewodów PE lub PEN z zaciskami

ochronnymi, przez co nast

puje:

- szybkie zadziałanie zabezpiecze

przet

ęż

eniowych i wył

czenie zasilania, albo

- ograniczenie napi

ęć

dotykowych do warto

ci uznanych za bezpieczne.

W urz

dzeniach klasy ochronno

ci II ochrona jest zapewniona przez fabryczne zastosowanie izolacji podwójnej lub

wzmocnionej.

W urz

dzeniach klasy ochronno

ci III, ochrona przeciwpora

eniowa jest zapewniona przez zasilanie ich bardzo niskim

napi

ciem (SELV lub PELV), mieszcz

cym si

w zakresie napi

cia bezpiecznego.

W urz

dzeniach klasy ochronno

ci 0 ochron

przed pora

eniem stanowi w zasadzie tylko izolacja podstawowa.

Brak

zacisku ochronnego

Klasy ochronno

ci urz

dze

elektrycznych

Bezpieczeństwo elektryczne

http://bezel.com.pl/ochrona.html

28 z 50

2007-03-14 07:43

środowiskowych zastosowanie:

- połączeń wyrównawczych

dodatkowych (miejscowych) lub

- zastosowanie urządzenia ochronnego

różnicowoprądowego o prądzie

zadziałania nie większym niż 30 mA

Zastosowanie izolacji

podwójnej lub wzmocnionej,

stanowiącej fabryczny element

urządzenia

Stosowanie we wszystkich

warunkach, o ile szczegółowe

postanowienia dotyczące określonych

miejsc i pomieszczeń nie stanowią

inaczej

Odpowiednio

oznakowane wiertarki,

lampy biurowe,

transformatory

ochronne

III

Zasilanie urządzenia jedynie za

pomocą bardzo niskiego

napięcia ochronnego SELV lub

bardzo niskiego napięcia

bezpiecznego PELV

Stosowanie we wszystkich warunkach

Przenośne lampy,

oświetlenie, wiertarki

7. Zakresy

napi

ęć

Zakresy

napi

ciowe

du przemiennego i stałego

Napięcia prądu przemiennego (V)

Napięcia prądu stałego (V)

Układy z uziemieniami

Układy

izolowane

lub

z uziemieniami

pośrednimi

Układy z uziemieniami

Układy

izolowane

lub

z uziemieniami

pośrednimi

Faza-Ziemia

Faza-Faza

Biegun-Ziemia

Biegun-Biegun

U £ 50

U £ 120

U £ 25

U £ 60

U £ 12

U £ 30

50 < U

600

50 < U

1000

50 < U

1000

120 < U

900

120 <U

1500 120

1500

U - napi

cie znamionowe instalacji (warto

ść

napi

cia zale

y od warunków

rodowiskowych)

Bezpieczeństwo elektryczne

http://bezel.com.pl/ochrona.html

29 z 50

2007-03-14 07:43

Schemat podziału wy

ej wymienionych napi

ęć

jest nast

puj

cy:

a) napi

cia zakresu I:

- bardzo niskie napi

cie SELV

bardzo niskie napi

cie PELV

bardzo niskie napi

cie funkcjonalne FELV

b) napi

cia zakresu II:

- napi

cie w układzie sieci TN

- napi

cie w układzie sieci TT

- napi

cie w układzie sieci IT,

- napi

cie separowane.

8. Układy sieci

W zale

ci od sposobu poł

czenia sieci z ziemi

oraz od zwi

zku pomi

dzy cz

ęś

ciami przewodz

cymi dost

pnymi a

ziemi

, rozró

nia si

nast

puj

ce układy (systemy) sieci, oznaczone wg normy PN-IEC 60364 za pomoc

symboli

literowych:

układ TN w wersji TN-C, TN-S lub TN-C-S,

- układ TT,
- układ IT
przy czym:
1 Pierwsza litera oznacza zwi

zek układu sieci z ziemi

T - oznacza bezpo

rednie poł

czenie jednego punktu neutralnego z ziemi

I - oznacza izolowanie wszystkich cz

ęś

ci b

cych pod napi

ciem lub poł

czenie punktu neutralnego sieci

z ziemi

przez odpowiedni

impedancj

Druga litera okre

la sposób poł

czenia z ziemi

dost

pnych cz

ęś

ci przewodz

cych:

N - oznacza bezpo

rednie poł

czenie dost

pnych cz

ęś

ci przewodz

cych z uziemionym punktem neutralnym,

T - oznacza bezpo

rednie poł

czenie dost

pnych cz

ęś

ci przewodz

cych z ziemi

3. Trzecia i czwarta litera okre

laj

rodzaj przewodów neutralnych i ochronnych (ochronno - neutralnych):

C - oznacza,

e w całym układzie funkcje przewodów neutralnych i ochronnych pełni jeden przewód

ochronno - neutralny PEN,

S -

oznacza,

e funkcje przewodów neutralnych i ochronnych pełni

oddzielne przewody

(odpowiednio N i PE)
C-S - oznacza,

e funkcje przewodu neutralnego i ochronnego w cz

ęś

ci układu pełni wspólny przewód PEN,

a w cz

ęś

ci układu prowadzone s

oddzielne przewody N i PE.

Bezpieczeństwo elektryczne

http://bezel.com.pl/ochrona.html

30 z 50

2007-03-14 07:43

Schematy układów sieci

TN (TN-C; TN-S; TN-C-S), TT oraz IT

Bezpieczeństwo elektryczne

http://bezel.com.pl/ochrona.html

31 z 50

2007-03-14 07:43

Oznaczenia: L1; L2; L3 - przewody fazowe pr

du przemiennego; N - przewód neutralny;

PE - przewód ochronny lub uziemienia ochronnego; PEN - przewód ochronno-neutralny;

FE - przewód uziemienia funkcjonalnego;

Z - impedancja

Układy te zapewniaj

rozdzielenie funkcji przewodu ochronno-neutralnego PEN na przewód ochronny PE i neutralny N oraz

likwiduj

szereg niepo

żą

danych zjawisk, takich jak:

- pojawienie si

napi

cia fazowego na obudowach metalowych odbiorników, wywołane przerw

gło

ci przewodu PEN,

- pojawienie si

na przewodzie PEN napi

cia niekorzystnego dla u

ytkowanych odbiorników, wywołanego przepływem

przez ten przewód pr

du wyrównawczego, spowodowanego zaistnieniem asymetrii pr

dowej w instalacji.

Rozdzielenie funkcji przewodu ochronno-neutralnego PEN na przewód ochronny PE i neutralny N, w przypadku układu sieci

TN-C-S, powinno nast

powa

w zł

czu lub w rozdzielnicy głównej budynku, a punkt rozdziału powinien by

uziemiony.

Zapewnia to utrzymanie potencjału ziemi na przewodzie ochronnym PE przył

czonym do cz

ęś

ci przewodz

cych dost

pnych

urz

dze

elektrycznych w normalnych warunkach pracy instalacji elektrycznej.

liwie licznie uziemiane powinny by

równie

przewody ochronne PE i ochronno-neutralne PEN.

Wielokrotne uziemianie przewodu ochronnego PE i ochronno-neutralnego PEN w układzie sieci TN, w którym stosowane

jest samoczynne wył

czenie zasilania, jako ochrona przed dotykiem po

rednim (ochrona przy uszkodzeniu), powoduje:

- obni

enie napi

cia na nieuszkodzonym przewodzie ochronnym PE lub ochronno-neutralnym PEN, poł

czonym z

miejscem zwarcia,

- utworzenie drogi zast

pczej pr

du zwarciowego w przypadku przerwania przewodu ochronnego PE lub

ochronno-neutralnego PEN,

- obni

enie napi

cia na przewodzie ochronnym PE lub ochronno-neutralnym PEN, który został przerwany (odł

czony od

punktu neutralnego sieci) i który jest jednocze

nie poł

czony z miejscem zwarcia,

- obni

enie napi

cia, które mo

e pojawi

na przewodzie ochronnym PE lub ochronno-neutralnym PEN podczas zwar

doziemnych w stacji zasilaj

cej po stronie wy

szego napi

cia, gdy w stacji wykonano wspólne uziemienie urz

dze

wysokiego i niskiego napi

cia,

- ograniczenie asymetrii napi

ęć

podczas zwar

doziemnych.

9. Przewody ochronne w tym główne i dodatkowe przewody wyrównawcze

Bezpieczeństwo elektryczne

http://bezel.com.pl/ochrona.html

32 z 50

2007-03-14 07:43

9.1 Przewody ochronne , ochronno-neutralne i neutralne

Podstawowe wymagania odno

nie przewodów ochronnych, ochronno-neutralnych i neutralnych w instalacjach

elektrycznych okre

la norma PN-IEC 60364. Przewody te powinny by

uło

one i oznaczone w sposób umo

liwiaj

cy ich

identyfikacj

w trakcie sprawdzania, bada

lub zmian w instalacji. Istotne znaczenie posiada dobór przekroju wymienionych

przewodów.

Przekrój przewodów ochronnych nie powinien by

mniejszy od warto

ci obliczonej ze wzoru:

gdzie: S – przekrój przewodu [mm

– pr

d zwarciowy cieplny [A],

t – czas trwania zwarcia w sekundach,

k – współczynnik zale

y od rodzaju przewodu i warunków jego u

ytkowania, w

Przekrój przewodu ochronnego w zależności od przekroju przewodów fazowych

Przekrój przewodu fazowego S,

w mm

Przekrój odpowiadającego przewodu

ochronnego S

, w mm

S £ 16

16< S £ 35

S > 35

1/2 S

1) Lecz nie mniejszy niż 2,5 mm

, jeżeli przewód jest zabezpieczony przed uszkodzeniem mechanicznym lub 4 mm

jeżeli nie jest zabezpieczony przed uszkodzeniami mechanicznymi - dotyczy to przewodów ochronnych nie będących
ż

yłą przewodu (kabla) lub jego powłoką.

Jako przewody ochronne mog

stosowane:

—

yły przewodów (kabli) wielo

yłowych,

— przewody prowadzone we wspólnej osłonie z przewodami roboczymi,

— metalowe osłony niektórych rodzajów kabli szynowych,

— odpowiednie cz

ęś

ci przewodz

ce obce.

Przepisy Budowy Urz

dze

Elektroenergetycznych. Instytut Energetyki (Warszawa 1997) okre

laj

dodatkowe wymagania

dotycz

ce wykorzystania jako przewodów ochronnych metalowych osłon, obudów i cz

ęś

ci przewodz

cych obcych,

dotycz

ce głównie zapewnienia ich ci

gło

ci elektrycznej oraz konduktancji równej co najmniej konduktancji przewodów

Bezpieczeństwo elektryczne

http://bezel.com.pl/ochrona.html

33 z 50

2007-03-14 07:43

wyznaczonych według w/w tabeli.

W sieciach systemu TN, w których uło

ony na stałe, pojedynczy przewód (

yła) spełnia funkcj

przewodu ochronnego i

neutralnego, przekrój przewodu ochronno-neutralnego PEN nie mo

e by

mniejszy ni

10 mm

Cu lub 16 mm

Al.

W przypadku stosowania przewodów (kabli) koncentrycznych, minimalny przekrój przewodu PEN mo

e wynosi

4 mm

Przewód neutralny N wyprowadzony z punktu neutralnego

ródła pr

du przemiennego, jako przewód czynny uczestniczy w

przesyłaniu energii elektrycznej. Jego przekrój musi by

dostosowany do przewidywanych obci

ąż

roboczych.

Z reguły, zwłaszcza w obwodach 1-fazowych lub w 3-fazowych przy znacznej asymetrii obci

ąż

enia poszczególnych faz,

przekrój przewodu neutralnego powinien odpowiada

przekrojowi przewodów fazowych.

Nale

y zaznaczy

e przy zasilaniu urz

dze

o przebiegach odkształconych np. urz

dze

elektronicznych

i komputerowych, warto

ść

du w przewodzie neutralnym mo

e znacznie przekracza

warto

ci pr

du w przewodach

fazowych.

9.2 Przewody wyrównawcze

Istotne znaczenie w ochronie przeciwpora

eniowej odgrywaj

poł

czenia wyrównawcze. Zastosowanie poł

cze

wyrównawczych ma na celu ograniczenie do warto

ci dopuszczalnych długotrwale w danych warunkach

rodowiskowych

napi

ęć

wyst

puj

cych pomi

dzy ró

nymi cz

ęś

ciami przewodz

cymi.

dy budynek powinien mie

poł

czenia wyrównawcze główne.

Przewody poł

cze

wyrównawczych nie stanowi

elementu obwodów pr

dowych i nie s

obci

ąż

one pr

dami roboczymi lub

zwarciowymi. Jako przewody wyrównawcze mog

stosowane miedziane przewody gołe lub izolowane oraz stalowe

przewody gołe lub pokryte trwałymi powłokami antykorozyjnymi.

Poł

czenia wyrównawcze główne realizuje si

przez umieszczenie w najni

szej (przyziemnej) kondygnacji budynku głównej

szyny uziemiaj

cej (zacisku), do której s

przył

czone:

- przewody uziemienia ochronnego lub ochronno-funkcjonalnego,

- przewody ochronne lub ochronno-neutralne,

- przewody funkcjonalnych poł

cze

wyrównawczych, w przypadku ich stosowania,

- metalowe rury oraz metalowe urz

dzenia wewn

trznych instalacji wody zimnej, wody gor

cej, kanalizacji,

centralnego ogrzewania, gazu (po zainstalowaniu wkładki izolacyjnej), klimatyzacji, metalowe powłoki

i pancerze kabli elektroenergetycznych itp.

- metalowe elementy konstrukcyjne budynku, takie jak np. zbrojenia itp.

Elementy przewodz

ce wprowadzane do budynku z zewn

trz (rury, kable) powinny by

przył

czone do głównej szyny

uziemiaj

cej mo

liwie jak najbli

ej miejsca ich wprowadzenia.

W pomieszczeniach o zwi

kszonym zagro

eniu pora

eniem, jak np. w łazienkach wyposa

onych w wann

lub/i basen

natryskowy, hydroforniach, pomieszczeniach wymienników ciepła, kotłowniach, pralniach, kanałach rewizyjnych,

Bezpieczeństwo elektryczne

http://bezel.com.pl/ochrona.html

34 z 50

2007-03-14 07:43

pomieszczeniach rolniczych i ogrodniczych oraz przestrzeniach, w których nie ma mo

liwo

ci zapewnienia ochrony

przeciwpora

eniowej przez samoczynne wył

czenie zasilania po przekroczeniu warto

ci napi

cia dotykowego

dopuszczalnego długotrwale na cz

ęś

ciach przewodz

cych dost

pnych, powinny by

wykonane poł

czenia wyrównawcze

dodatkowe (miejscowe).

Poł

czenia wyrównawcze dodatkowe (miejscowe) powinny obejmowa

wszystkie cz

ęś

ci przewodz

ce jednocze

nie

dost

pne, takie jak:

-cz

ęś

ci przewodz

ce dost

pne,

-cz

ęś

ci przewodz

ce obce,

-przewody ochronne wszystkich urz

dze

, w tym równie

gniazd wtyczkowych i wypustów o

wietleniowych,

-metalowe konstrukcje i zbrojenia budowlane.

Wszystkie poł

czenia i przył

czenia przewodów bior

cych udział w ochronie przeciwpora

eniowej powinny by

wykonane w

sposób pewny, trwały w czasie, chroni

cy przed korozj

Przewody nale

y ł

czy

ze sob

przez zaciski przystosowane do materiału, przekroju oraz ilo

ci ł

czonych przewodów, a

tak

rodowiska, w którym poł

czenie to ma pracowa

Na rysunku poni

ej przedstawiono przykład poł

cze

wyrównawczych głównych w piwnicy oraz poł

cze

wyrównawczych

dodatkowych (miejscowych) w łazience budynku mieszkalnego.

Bezpieczeństwo elektryczne

http://bezel.com.pl/ochrona.html

35 z 50

2007-03-14 07:43

Bezpieczeństwo elektryczne

http://bezel.com.pl/ochrona.html

36 z 50

2007-03-14 07:43

Poł

czenia wyrównawcze w budynku mieszkalnym - główne w piwnicy oraz dodatkowe (miejscowe) w łazience

Uwagi:

1) Bardzo wa

ne jest rozró

nienie poł

cze

wyrównawczych głównych od uziemie

. Aby okre

lone elementy mogły by

wykorzystane jako uziomy, musz

one spełnia

okre

lone wymagania i musi by

zgoda wła

ciwej jednostki na ich

wykorzystanie. Dotyczy to na przykład rur wodoci

gowych, kabli itp. Niektóre elementy jak np. rury gazu, palnych cieczy itp.

nie mog

wykorzystywane jako uziomy.

2) Wszystkie wy

ej wymienione elementy powinny by

w danym budynku poł

czone ze sob

poprzez główn

szyn

uziemiaj

, celem stworzenia ekwipotencjalizacji..

Aby zrealizowa

poł

czenia wyrównawcze nie wykorzystuj

c rur gazowych jako elementów uziemienia, za wystarczaj

uwa

a si

zainstalowanie wstawki izolacyjnej na wprowadzeniu rury gazowej do budynku.

Przekroje poprzeczne przewodów wyrównawczych głównych i dodatkowych

Wymagania

Połączenia wyrównawcze

główne

Połączenia wyrównawcze dodatkowe między

dwoma częściami

przewodzącymi

dostępnymi

częścią przewodzącą dostępną

i częścią przewodzącą obcą

Podstawowe

³ 0,5 S

PEmax

³ 0,5 S

PEmin

³ 0,5 S

Dodatkowe

³ 6 mm

³ 2,5 mm

dla przewodów chronionych od uszkodzeń

mechanicznych

³ 4 mm

dla przewodów niechronionych od uszkodzeń

mechanicznych

Możliwe złagodzenie
wymagania
podstawowego

nie musi być większy od

25 mm

Cu albo przekroju

równoważnego w przypadku
innego metalu niż miedź

—

niezale

nie od materiału, z którego wykonany jest przewód,

w przypadkach stosowania innego metalu ni

mied

nale

y przyjmowa

przekrój zapewniaj

cy tak

sam

obci

ąż

alno

ść

dow

jak

ma odpowiedni przewód miedziany.

Oznaczenia: S

– przekrój przewodu wyrównawczego, S

PEmax

– najwi

kszy przekrój przewodu ochronnego w

danej instalacji,
S

PEmin

– najmniejszy przekrój przewodu ochronnego spo

ród przewodów doprowadzonych do rozpatrywanych

ęś

ci przewodz

cych dost

pnych, S

– przekrój przewodu ochronnego doprowadzonego do rozpatrywanej

ęś

ci przewodz

cej dost

pnej.

Bezpieczeństwo elektryczne

http://bezel.com.pl/ochrona.html

37 z 50

2007-03-14 07:43

Przykładowy schemat połączeń ochronnych przy pomocy różnego rodzaju przewodów

Schemat połączeń ochronnych

Oznaczenia:

1- przewód ochronny PE; 2 - przewód ochronno-neutralny PEN; 3 - przewód uziemienia ochronnego PE;

4 - przewód wyrównawczy główny PE; 5 - przewód wyrównawczy dodatkowy (miejscowy) PE ł

cy z sob

dwie cz

ęś

przewodz

ce dost

pne; 6 - przewód wyrównawczy dodatkowy (miejscowy) PE ł

cy z sob

ęść

przewodz

dost

oraz cz

ęść

przewodz

obc

; 7 - przewód wyrównawczy nieuziemiony PE; 8 - główna szyna (zacisk) uziemiaj

ca; 9 -

uziom; Z - zł

cze; T - transformator separacyjny; O - odbiornik w obudowie przewodz

cej I klasy ochronno

ci; C - cz

ęść

przewodz

ca obca; W - rura metalowa wodoci

gowa główna; B - zbrojenie lub/i konstrukcje metalowe budynku.

Bezpieczeństwo elektryczne

http://bezel.com.pl/ochrona.html

38 z 50

2007-03-14 07:43

Zależności pomiędzy przekrojami przewodów

Przekrój przewodu (mm

)

fazowego

ochron-

nego

uziemienia ochronnego

lub

ochronno-funkcjonalnego

ochronno-neutralnego

połączenia

wyrów-

nawczego

głównego

połączenia

wyrównawczego

dodatkowego

(miejscowego)

połączenia

wyrównaw-czego

nieuziemio-nego

£ 4

³ S

³ 4

³ 10 Cu

³ 16 Al

³ 6

³ 0,5

³ S

£ 10

³ S

³ 10 Cu

³ 16 Al

³ 6

³ 0,5

³ 16

³ 0,5

25; 35

³ 16

³ 0,5

0,5 S

³ 0,5

1) Przekrój S

należy zawsze ustalać, biorąc pod uwagę największy w danej instalacji przekrój przewodu ochronnego.

2) Dotyczy przewodu połączenia wyrównawczego dodatkowego, łączącego ze sobą dwie części przewodzące dostępne. Przekrój wyżej

wymienionego przewodu nie powinien być mniejszy niż najmniejszy przekrój przewodu ochronnego, przyłączonego do części

przewodzącej dostępnej.

3) Dotyczy przewodu połączenia wyrównawczego dodatkowego, łączącego część przewodzącą dostępną, z częścią przewodzącą obcą.

Przekrój wyżej wymienionego przewodu nie powinien być mniejszy niż połowa przekroju przewodu ochronnego, przyłączonego do

części przewodzącej dostępnej.

4) Brak jest obowiązujących danych. Ze względu na pełnioną funkcję, uważa się,

e przekrój tego przewodu nie powinien być mniejszy od przekroju przewodu fazowego.

5) Dotyczy współosiowej żyły przewodu (kabla).

6) Przekrój nie musi być większy od 25 mm

Cu, lub z innego materiału, lecz o przekroju mającym taką obciążalność jak 25

1. Przekrój każdego przewodu ochronnego nie będącego częścią wspólnego układu przewodów lub jego osłoną nie powinien być w

adnym przypadku mniejszy niż:

2,5 mm

w przypadku stosowania ochrony przed mechanicznymi uszkodzeniami,

PE/0

1); 2

)

PEN

)

PE/0

(min)

PE/0

Bezpieczeństwo elektryczne

http://bezel.com.pl/ochrona.html

39 z 50

2007-03-14 07:43

4 mm

w przypadku niestosowania ochrony przed mechanicznymi uszkodzeniami.

2. Przewody ułożone w ziemi muszą spełniać dodatkowe wymagania.

Wymagania dla przewodów ułożonych w ziemi

Zabezpieczone przed

mechanicznym uszkodzeniem

Nie zabezpieczone przed

mechanicznym uszkodzeniem

Zabezpieczone przed korozją

³ 16 mm

³ 16 mm Fe

Nie zabezpieczone

przed korozją

³ 25 mm

³ 50 mm

10. Uziemienia w elektroenergetycznych sieciach niskiego napi

cia

Według normy PN-IEC 60050-195 b

cej tłumaczeniem arkusza 195 Mi

dzynarodowego Słownika

Terminologicznego Elektryki:

- uziemienie ochronne to uziemienie jednego lub wielu punktów sieci, instalacji lub urz

dzenia dla celów

bezpiecze

stwa,

- uziemienia robocze (funkcjonalne), to uziemienie jednego lub wielu punktów sieci, instalacji lub

urz

dzenia dla celów innych ni

bezpiecze

stwo elektryczne.

Uziemienia ochronne, s

nym elementem ochrony przy dotyku po

rednim przez samoczynne wył

czenie

zasilania. Skuteczno

ść

tej ochrony zale

y od spełnienia wymaga

dotycz

cych: wył

czenia zasilania w

wymaganym czasie, uziemie

układu sieciowego oraz poł

cze

wyrównawczych.

Uziemienia podł

czone jedynie do zacisków ochronnych urz

dze

elektrycznych zasilanych z sieci TT i IT, pełni

jedynie role uziemie

ochronnych.

Uziemienia punktu neutralnego i przewodów ochronnych PE (PEN) wykonywane w układach sieci TN oraz

uziemienia punktów neutralnych w sieciach TT spełniaj

funkcje zarówno uziemie

roboczych jak i ochronnych.

to wi

c uziemienia ochronno-robocze. Umownie przyj

to,

e wszystkie uziemienia wykorzystywane do celów ochrony

przeciwpora

eniowej nale

y nazywa

uziemieniami ochronnymi (chocia

w rzeczywisto

ci niektóre z nich s

uziemieniami ochronno-roboczymi)

PE/0

Bezpieczeństwo elektryczne

http://bezel.com.pl/ochrona.html

40 z 50

2007-03-14 07:43

Uziemienie - to celowo wykonane elektryczne poł

czenie cz

ęś

ci urz

dze

lub instalacji elektrycznej z przedmiotem

metalowym znajduj

cym si

w ziemi, zwanym uziomem.

Dobór i monta

wyposa

enia instalacji uziemiaj

cych powinien by

taki, aby:

— warto

ść

rezystancji uziemie

odpowiadała trwale warto

ciom wynikaj

cym z wymaga

bezpiecze

stwa

i wymaga

funkcjonalnych,

— pr

dy zwarciowe doziemne i pr

dy upływowe nie powodowały zagro

enia wynikaj

cego zwłaszcza z ich

oddziaływania cieplnego i dynamicznego,

— zabezpieczenia przed uszkodzeniami mechanicznymi, mog

cymi wyst

powa

w danych warunkach

rodowiskowych,

miały wystarczaj

wytrzymało

ść

lub dodatkow

ochron

Uziomy stanowi

ce zasadnicz

ęść

instalacji uziemiaj

cej mog

: naturalne lub sztuczne b

stanowi

układ

mieszany.

Uziomami naturalnymi - s

przedmioty metalowe znajduj

ce si

w ziemi, których podstawowe przeznaczenie jest inne ni

dla celów uziemienia. Jako uziomy naturalne mog

wykorzystywane: metalowe rury wodoci

gowe, ołowiane płaszcze i

pancerze kabli elektroenergetycznych, elementy metalowe osadzone w fundamentach, zbrojenia betonu znajduj

cego si

w ziemi oraz inne elementy metalowe obiektów maj

ce dobr

styczno

ść

z ziemi

Uziomami sztucznymi - mog

kształtowniki, pr

ty, druty, linki, płyty lub ta

my najcz

ęś

ciej stalowe, pokryte

przewodz

cymi powłokami ochronnymi (antykorozyjnymi) pogr

ąż

one w gruncie poziomo (uziomy poziome) lub pionowo

(uziomy pionowe).

Aktualne przepisy krajowe dopuszczaj

liwo

ść

wykonywania uziomów ze stali nieocynkowanej, ze stali ocynkowanej lub

z miedzi. Cz

sto mied

stosowana jest jako materiał na powłoki ochronne uziomów stalowych. Uziomy mog

wykonywane z pojedynczych elementów poziomych lub pionowych (uziomy skupione) lub te

mog

stanowi

uziom zło

ony,

utworzony z układu uziomów o zró

nicowanej konfiguracji (np. uziomy promieniowe, kratowe lub otokowe).

-Rodzaj i gł

boko

ść

umieszczenia uziomów powinny by

takie, aby wysychanie i zamarzanie gruntu nie powodowało

zwi

kszenia ich rezystancji powy

ej wymaganej warto

ci.

- Zastosowane materiały i konstrukcje uziomów powinny zapewnia

odporno

ść

na uszkodzenia mechaniczne spowodowane

korozj

- Przy projektowaniu uziemie

nale

y uwzgl

dnia

liwo

ść

wzrostu warto

ci rezystancji uziomów, spowodowanego

korozj

- Systemy metalowych rur wodoci

gowych mog

wykorzystywane jako uziomy, pod warunkiem

e uzyskano na to

zgod

jednostki eksploatuj

cej te wodoci

gi, a tak

e zapewnione jest zapewnione jest uzgadnianie z u

ytkownikiem

instalacji elektrycznej ka

dej planowanej zmiany w systemie rur wodoci

gowych.

Bezpieczeństwo elektryczne

http://bezel.com.pl/ochrona.html

41 z 50

2007-03-14 07:43

Systemem uziemiaj

cym nazywamy układ składaj

cy si

z uziomów, przewodów uziomowych oraz przewodów

uziemiaj

cych

Przewód uziemiaj

cy jest to przewód ł

cy cz

ęść

metalow

podlegaj

ochronie z uziomem lub z przewodem

uziomowym. Przewody uziemiaj

ce powinny mie

przekroje nie mniejsze ni

podane

w tablicy:

Znormalizowane przekroje przewodów uziemiających

Zabezpieczone przed

mechanicznym uszkodzeniem

Nie zabezpieczone przed

uszkodzeniem

mechanicznym

Zabezpieczone przed korozją

zgodne z PN-IEC 60364-5-54

16 mm

Nie zabezpieczone przed
korozją

25 mm

50 mm

Poł

czenie przewodu uziemiaj

cego z uziomem powinno by

wykonane w sposób pewny i trwały pod wzgl

dem

mechanicznym i elektrycznym.

W przypadku zastosowania zacisku, nie powinien on powodowa

uszkodzenia uziomu (np. rury) lub przewodu

uziemiaj

cego.

Przewód uziomowy jest to umieszczony w gruncie nieizolowany przewód, ł

cy uziom lub zespół uziomów z przewodem

uziemiaj

cym lub zaciskiem probierczym uziomowym.

W skład ka

dej instalacji powinna wchodzi

główna szyna uziemiaj

ca lub główny zacisk uziemiaj

cy, do których nale

przył

czy

— przewody uziemiaj

ce,

— przewody ochronne,

— poł

czenia wyrównawcze główne,

— przewody uziemie

funkcjonalnych, je

eli s

wymagane.

W dost

pnym miejscu powinno by

przewidziane poł

czenie umo

liwiaj

ce odł

czenie przewodu uziemiaj

cego. Po

żą

dane

jest, aby znajdowało si

ono przy głównej szynie lub zacisku uziemiaj

cym w celu umo

liwienia wykonania pomiarów

rezystancji uziemie

. Poł

czenie to powinno mie

liwo

ść

rozł

czania jedynie z u

yciem narz

dzia i by

wykonane w

sposób pewny i trwały pod wzgl

dem mechanicznym i elektrycznym.

Rezystancja uziemienia jest parametrem okre

laj

cym cechy uziemienia. Rozró

nia si

rezystancj

statyczn

Bezpieczeństwo elektryczne

http://bezel.com.pl/ochrona.html

42 z 50

2007-03-14 07:43

odpowiadaj

przewodzeniu pr

dów przemiennych o cz

stotliwo

ci 50 Hz, oraz rezystancj

udarow

, odpowiadaj

przepływowi pr

dów piorunowych o charakterze udarowym, charakteryzuj

cych si

żą

warto

du i bardzo krótkim

czasem trwania.

Rezystywno

ść

gruntu

, jest parametrem wpływaj

cym na wyznaczenie rezystancji uziemienia, b

ca wielko

charakteryzuj

poszczególne rodzaje gruntów, zawieraj

w przedziale 40÷2000

Ω

Ogólne wymagania odno

nie uziemie

sprowadzaj

do:

- zapewnienia warunków funkcjonalnych pracy sieci, instalacji i urz

dze

elektrycznych,

- ograniczenia zakłóce

i szumów w urz

dzeniach teletechnicznych,

- zapewnienia bezpiecze

stwa personelu i u

ytkowników urz

dze

elektrycznych przed

niebezpiecznym napi

ciami dotykowymi.

Uziemienie robocze polega na poł

czeniu z uziomem okre

lonego punktu obwodu elektrycznego. Mo

e ono by

wykonane

jako bezpo

rednie, po

rednie (poprzez reaktancj

lub rezystancj

) lub otwarte (za po

rednictwem bezpiecznika

iskiernikowego).

Uziemienie robocze punktu neutralnego

ródła oraz uziemienia ochronno-robocze odgrywaj

rol

w zakresie:

- ochrony przed skutkami pojawienia si

w sieci niskiego napi

cia, wy

szego napi

cia sieci zasilaj

cej,

- utrzymania potencjału ziemi na przewodach PEN (PE) i poł

czonych z nimi cz

ęś

ci przewodz

cych

dost

pnych urz

dze

elektrycznych,

- umo

liwienia działania ochrony poprzez wył

czenie zasilania podczas zwarcia doziemnego do

uszkodzonego przewodu za miejscem jego przerwania,

- ograniczenia napi

ęć

na przewodach PEN (PE) wywołanych zwarciami doziemnymi.

W sieciach TN i TT pierwszym uziemieniem jest uziemienie robocze punktu neutralnego transformatora (generatora lub

zespołu pr

dotwórczego). Najcz

ęś

ciej jest to uziom kratowy lub otokowy, ewentualnie uzupełniony elementami pionowymi,

eli warto

ść

rezystancji uziemienia nie spełnia wymaga

przepisów.

Wymagania odno

nie dopuszczalnej warto

ci rezystancji tego uziemienia okre

lało rozporz

dzenie Ministra Przemysłu z

dnia 8.10.1990 r. w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiada

urz

dzenia ochrony przeciwpora

eniowej

[Dz.U. Nr 81, poz. 473 - utraciło moc prawn

] wymagało, aby punkty neutralne transformatorów zasilaj

cych sieci niskiego

napi

cia pracuj

cych w układzie TN lub TT były uziemiane, a rezystancja tych uziemie

Rr nie

przekraczała 5

Ω

i warto

ci wynikaj

cej ze wzoru:

Bezpieczeństwo elektryczne

http://bezel.com.pl/ochrona.html

43 z 50

2007-03-14 07:43

gdzie: R

– rezystancja uziemienia roboczego [

Ω

– pr

d zwarcia doziemnego w urz

dzeniach wy

szego napi

cia stacji zasilaj

cych [A].

W normie N-SEP-E-001 zapisano trzy wymagania odnosz

ce si

do rezystancji uziemie

punktów neutralnych sieci.

We wszystkich tych wymaganiach ograniczana jest rezystancja wypadkowa uziemie

, a nie jednego uziemiania.

Pierwsze wymaganie: dotyczy wypadkowej rezystancji uziemie

, których rezystancja wypadkowa nie przekracza

Ω

(dla ka

dego uziemienia), znajduj

cych si

wraz z uziemionym przewodem (PEN) na obszarze o

rednicy 200 m

zakre

lonego dookoła stacji (punktu neutralnego). Rezystancja ta powinna spełnia

warunek:

RB1

≤

Ω

a je

eli rezystywno

ść

gruntu jest równa lub wi

ksza od 500

Ω

m, to warto

ść

Ω

na zast

warto

min

/100.

to warunki łagodniejsze od podanych w rozporz

dzeniu Ministra Przemysłu z dnia 8.10.1990 r., gdy

Ω

jest odniesione

nie do jednego uziemienia , a do wszystkich znajduj

cych si

na ww. obszarze.

Drugie wymaganie dotycz

ce uziemienia punktu neutralnego sieci dotyczy wypadkowej rezystancji R

wszystkich

punktów neutralnych i przewodów PE (PEN).

Warunek ten zapisany jest wzorem:

w którym: R

- minimalna rezystancja miedzy przewodem fazowym a ziemi

w miejscu zwarcia,

- napi

cie znamionowe sieci wzgl

dem ziemi.

Warunek ten ma zapewni

ograniczenie asymetrii napi

ęć

przy zwarciach doziemnych z pomini

ciem przewodów PE (PEN) i

ograniczenie przy takich zwarciach napi

cia pojawiaj

cego si

na przewodach PE (PEN)

Trzecie wymaganie dotyczy wypadkowej rezystancji R

wszystkich punktów neutralnych i przewodów PE (PEN)

układu TN:

- pr

d uziomowy w stacji, w której powstało zwarcie w urz

dzeniach wy

szego napi

cia.

Warunek ten ma zapewni

bezpiecze

stwo osób przy urz

dzeniach niskiego napi

cia w przypadku zwarcia doziemnego w

Bezpieczeństwo elektryczne

http://bezel.com.pl/ochrona.html

44 z 50

2007-03-14 07:43

urz

dzeniach wy

szego napi

cia stacji zasilaj

cej.

Warunek ten jest złagodzeniem warunku okre

lonego w rozporz

dzeniu Ministra Przemysłu z 1990 r., gdy

rozpatrywana

rezystancja dotyczy nie jednego uziemienia, a wszystkich równolegle pracuj

cych uziemie

: warto

ść

jest

≤

50 V,

a pr

d IE

≤

Uziemienia ochronne

W sieciach niskiego napi

cia pracuj

cych w układzie TN uziemienia punktu neutralnego i przewodów ochronnych PE (PEN)

odgrywaj

rol

w prawidłowej pracy sieci i ochronie przez samoczynne wył

czenie zasilania.

Spełniaj

one nast

puj

ce zadania:

1) Ograniczaj

napi

cia zakłóceniowe pojawiaj

ce si

w instalacjach odbiorców, gdy punkty neutralne sieci niskiego

napi

cia s

przył

czone do uziomów stacji zasilaj

cych, a w stacjach tych wyst

puj

doziemienia wysokiego napi

cia.

2) Zapewniaj

w normalnych warunkach sieci niskiego napi

cia, utrzymywanie si

potencjału ziemi na przewodach PE

(PEN) i poł

czonych z nimi cz

ęś

ciach przewodz

cych dost

pnych.

3) Ograniczaj

potencjał przewodów PE (PEN) podczas zwar

doziemnych z pomini

ciem przewodu ochronnego PE

(PEN).

4) Umo

liwiaj

wył

czenie zasilania podczas zwar

doziemnych, gdy zwarcie doziemne wyst

pi na uszkodzonym

przewodzie ochronnym za miejscem jego przerwania.

5) Ograniczaj

napi

cie pojawiaj

ce si

podczas zwar

doziemnych na przerwanym przewodzie ochronnym i poł

czonych z

nim cz

ęś

ciach przewodz

cych.

6) Ograniczaj

napi

cie na przewodach PE (PEN) wywołane zwarciami doziemnymi.

W sieciach i instalacjach pracuj

cych w układach TN czas samoczynnego wył

czenia zasilania nie zale

y od rezystancji

uziemienia.

Uziemienia w sieciach i instalacjach niskiego napi

cia pracuj

cych w układach TT i IT mog

pełni

na rol

ochronie przeciwpora

eniowej, w ochronie odgromowej i przepi

ciowej oraz w zapewnieniu wła

ciwej pracy układu.

Uziemienia wykonywane dla ochrony przeciwpora

eniowej (uziemienia ochronne R

) s

w sieciach TT niezale

ne od

uziemie

zapewniaj

cych wła

ciw

prac

układu (uziemie

ochronno-roboczych R

)

W sieciach i instalacjach pracuj

cych w układach sieci TT i IT cz

ęś

ci przewodz

ce dost

pne s

podł

czane do uziomów

indywidualnych, grupowych lub zbiorowych i nie maj

poł

czenia z punktem neutralnym układu.

d zwarcia doziemnego I

(wg PN-IEC 60364-4-41) mo

na obliczy

ze wzoru:

Bezpieczeństwo elektryczne

http://bezel.com.pl/ochrona.html

45 z 50

2007-03-14 07:43

W układach TT dopuszczono, aby napi

cie dotykowe pojawiaj

ce si

na uziemionych cz

ęś

ciach przewodz

cych

dost

pnych mogło by

ksze od

pod warunkiem,

e nast

pi samoczynne wył

czenie zasilania uszkodzonego obwodu

w czasie uniemo

liwiaj

cym wyst

pienie pora

enia elektrycznego.

Zadanie to b

dzie spełnione niezale

nie od warto

ci rezystancji uziemienia punktu neutralnego sieci R

eli zostanie

spełniony warunek:

x I

gdzie:

- jest sum

rezystancji uziomu i przewodu ochronnego cz

ęś

ci przewodz

cych dost

pnych,

- jest pr

dem powoduj

cym samoczynne zadziałanie urz

dzenia ochronnego,

- napi

cie dotykowe dopuszczalne długotrwale:

- 50 V – dla warunków

rodowiskowych normalnych,

- 25 V i wi

cej - dla warunków o zwi

kszonym niebezpiecze

stwie.

Urz

dzeniem ochronnym mo

e by

: zabezpieczenie przet

ęż

eniowe (bezpiecznik topikowy, wył

cznik nadmiarowy z

wyzwalaczem zwarciowym) lub wył

cznik ró

nicowopr

dowy.

W układach IT rezystancja uziemienia cz

ęś

ci przewodz

cych dost

pnych R

nie powinna przekracza

warto

ci obliczonej

ze wzoru:

x I

gdzie:

- jest sum

rezystancji uziomu i przewodu ochronnego cz

ęś

ci przewodz

cych dost

pnych,

d -

jest pr

dem pierwszego doziemienia przy pomijalnej impedancji miedzy przewodem fazowym i cz

ęś

przewodz

dost

- napi

cie dotykowe dopuszczalne długotrwale:

- 50 V – dla warunków

rodowiskowych normalnych,

- 25 V i wi

cej - dla warunków o zwi

kszonym niebezpiecze

stwie.

Spełnienie tego warunku pozwala zawsze ograniczy

napi

cia dotykowe do warto

ci U

i nie wył

cza

samoczynnie

zasilania. Norma PN-IEC 60364-4-41 wymaga, aby układ IT stosowany w celu kontynuowania zasilania (przy nie

stosowaniu urz

dze

do samoczynnego wył

czenia zasilania przy pierwszym doziemieniu) był wyposa

ony w urz

dzenie

Bezpieczeństwo elektryczne

http://bezel.com.pl/ochrona.html

46 z 50

2007-03-14 07:43

kontroluj

ce stan izolacji (dla wykrycia doziemienia). Zaleca si

, aby pierwsze doziemienie było usuwane w mo

liwie

najkrótszym czasie. Utrzymywanie si

zbyt długo doziemienia mo

e doprowadzi

do powstania zwarcia podwójnego

gro

nego dla ludzi i urz

dze

Uziomy fundamentowe budynków do celów bezpieczeństwa elektrycznego

Zgodnie z Rozporz

dzeniem Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych jakim

powinny odpowiada

budynki i ich usytuowanie [

Dz.U.02.75.690

ogłoszony dnia 15 czerwca 2002 r.] znalazło si

postanowienie (§ 184) o tre

ci: „Jako uziomy instalacji elektrycznej nale

y wykorzystywa

metalowe konstrukcje budynków,

zbrojenia fundamentów oraz inne metalowe elementy umieszczone w nieuzbrojonych fundamentach stanowi

ce sztuczny

uziom fundamentowy”

Dla pełnej realizacji postanowienia brak jest nadal wymaga

prawnych dotycz

cych praktycznego wykonania uziomu

fundamentowego w ka

dym nowo wznoszonym budynku, niezale

nie od rodzaju fundamentu, w postaci specjalnego

elementu przewodz

cego umieszczonego pod wła

ciwym fundamentem budynku lub na spodzie fundamentu,

wykorzystywanego wył

cznie do celu uziemienia instalacji elektrycznych.

Podstawowe zasady wykonania uziomu fundamentowego sztucznego okre

lone zostały w normach niemieckich DIN 18014

z 1994 r. i DIN 18015 z 1980 r., w której umieszczono zapis: „Przy budowie ka

dego nowego budynku nale

y przewidzie

uziom fundamentowy dla budynku i jego instalacji…”.

W instalacjach elektrycznych nale

y wykorzystywa

w najszerszym zakresie uziomy naturalne, np.:

- metalowe konstrukcje budynków oraz zbrojenia fundamentów. W przypadku wykorzystania zbrojenia fundamentu jako

naturalnego uziomu, przewody uziemiaj

ce nale

y przył

cza

co najmniej do dwóch wzdłu

nych pr

tów zbrojenia.

Poł

czenia te nale

y wykonywa

jako spawane,

- metalowe powłoki i pancerze kabli elektroenergetycznych, pod warunkiem uzyskania w tej mierze zgody jednostek

eksploatuj

cych te kable,

- metalowe przewody sieci wodoci

gowych, pod warunkiem uzyskania w tej mierze zgody jednostek eksploatuj

cych te

sieci.

W przypadku braku lub niemo

ci wykorzystania uziomów naturalnych, konieczne jest wykonanie uziomów sztucznych.

Na rysunku nr 1 przedstawiono przykład wykorzystania zbrojenia stopy fundamentowej dla celów uziemienia, na rysunkach

nr 2 i nr 3 - przykłady wykonania sztucznych uziomów fundamentowych

Bezpieczeństwo elektryczne

http://bezel.com.pl/ochrona.html

47 z 50

2007-03-14 07:43

Rys. 1 Przykład wykorzystywania zbrojenia stopy fundamentowej dla celów uziemienia

Bezpieczeństwo elektryczne

http://bezel.com.pl/ochrona.html

48 z 50

2007-03-14 07:43

Rys.2 Przykład wykonania sztucznego uziomu fundamentowego w fundamencie ławowym

Oznaczenia: 1 - grunt; 2- izolacja pionowa; 3 - wyprawa zewn

trzna; 4 -

ciana piwniczna;

5 - tynk wewn

trzny; 6 - poł

czenie (element ł

czeniowy); 7 - przewód uziemiaj

cy;

8 - izolacja pozioma; 9 - uszczelnienie przej

cia przewodu uziemiaj

cego; 10 - posadzka;

11 - podło

e betonowe; 12 - warstwa izolacji termicznej; 13 - grunt;

14 - sztuczny uziom fundamentowy,

15 - warstwa betonu około 10 cm; 16 - podkładka dystansowa; 17 - ława fundamentowa

Wykonanie uziomów fundamentowych

Uziom fundamentowy sztuczny nale

y wykona

stosuj

c jako przewód uziomowy ta

stalow

o przekroju co najmniej

30x3,5 mm lub z pr

t stalowy okr

gły o

rednicy co najmniej 10 mm.

Zaleca si

stosowa

wyroby ze stali gołej nieocynkowanej (ewentualna warstwa ochronna cynku zaniknie poddana

Bezpieczeństwo elektryczne

http://bezel.com.pl/ochrona.html

49 z 50

2007-03-14 07:43

procesom elektrochemicznym). Stal cynkowan

na u

jako przewodu uziemiaj

cego, ł

cego uziom fundamentowy

z główn

szyn

wyrównawcz

budynku.

Trwał

warto

ść

rezystancji uziomów zarówno naturalnych, jak i sztucznych nale

y zapewni

poprzez:

- odpowiednio trwałe poł

czenia np. poprzez spawanie, poł

czenia

rubowe, zaciskanie lub nitowanie,

- ochron

antykorozyjn

poł

cze

Uziom umieszcza si

- nad podło

em fundamentu ławowego utulony warstw

betonu nie mniejsz

5 cm (rys. 2),

- w spodniej warstwie betonu w fundamencie wannowym, wzdłu

zewn

trznej kraw

dzi płyty fundamentowej,

poni

ej warstwy izolacyjnej (rys. 3).

Rys. 3 Uziom fundamentowy budynku jednorodzinnego

1 – płaskownik uziomowy, 2- przewód uziemiaj

cy ł

cy uziom z główna szyn

wyrównawcz

Elementy uziomowe zatapia si

w fundamentach

cian zewn

trznych budynku tak, aby tworzyły zamkni

ty kontur

(patrz rys. nr 3).

li wymiary tego konturu s

ksze ni

20x20 m, to dodaje si

dalsze elementy uziomowe, zwłaszcza w fundamentach

cian wewn

trznych, by poszczególne kontury składowe miały wymiary nie przekraczaj

ce podanej warto

ci.

Bezpieczeństwo elektryczne

http://bezel.com.pl/ochrona.html

50 z 50

2007-03-14 07:43

Na górę strony

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
08 Bezpieczeństwo elektrowni jądrowych
PG Bezpieczeństwo elektrowni jądrowych Wprowadzenie do niezawodności i bezpieczeństwa
ściągi z bhp i bezpieczeństwa, Elektrotechnika I stopień PWSZ Leszno, SEMESTR II, coś tam ze szkoły
Bezpieczne elektryczne układy sterujące
Bezpieczenstwo elektryczne zagadnienia wyklad
kolorowanka bezpieczna elektrycznosc
bezpieczniki, Elektrotechnika-materiały do szkoły, Energoelektronika
Wnioski i uwagi-bezpieczniki, Elektroenergetyka
Bezpieczenstwo elektryczne lab3
bezpieczeństwo elektryczne kopia do foliogramów
bezpieczeństwo elektryczne
bezpieczniki, Elektryka w budownictwie
Bezpieczeństwo elektryczne
kolorowanka bezpieczna elektrycznosc
PG Bezpieczeństwo elektrowni jądrowych
Bezpiecznik elektroniczny

więcej podobnych podstron