54

www.elektro.info.pl

4/2002

wymys³

czy koniecznoϾ

po³¹czenia wyrównawcze

n

metalowe elementy kon-
strukcyjne (obiektu),

n

urz¹dzenia centralnego og-
rzewania i systemów klima-
tyzacji”.
Ze wzglêdu na wymogi

ochrony odgromowej wyko-

n

przewody uziemieñ funkcjo-
nalnych (...)”.

oraz odpowiednio w pkt.
413.1.2.1.:

„W ka¿dym obiekcie bu-

dowlanym, po³¹czenia wyrów-
nawcze g³ówne powinny ³¹-
czyæ ze sob¹ nastêpuj¹ce
czêœci przewodz¹ce:

n

g³ówny przewód ochronny,

n

g³ówn¹ szynê uziemiaj¹c¹,

n

rury (metalowe) zasilaj¹ce
instalacje wewn¹trz obiek-
tów budowlanych (...),

Z

e wzglêdu na wymogi
ochrony przeciwpora-
¿eniowej wykonywanie

g³ównych po³¹czeñ wyrów-
nawczych by³o ju¿ nakazane
w 1976

r. przez

Rozporz¹dzenie MG i E oraz
MAGT i OΠDz.U.1976 r. nr 6,
poz. 31.

Kolejnym aktem prawnym

nakazuj¹cym wykonywanie po-
³¹czeñ wyrównawczych by³o:
Rozporz¹dzenie MP. z dnia
8.10.1990 r. Dz.U z 1990 r. nr
81 poz. 473. Innymi aktami
prawnymi nakazuj¹cymi wyko-
nywanie po³¹czeñ wyrównaw-
czych s¹: PN/E – 05009 oraz
Rozp. MGPiB. Dz.U z 1995 r.
nr 10.

Obecnie nakaz wykony-

wania g³ównych po³¹czeñ
wyrównawczych zawarty jest
tak¿e w postanowieniach PN-
IEC 60364, gdzie w pkt.
542.4.1 zapisano: „W sk³ad
ka¿dej instalacji powinna
wchodziæ g³ówna szyna uzie-
miaj¹ca lub g³ówny zacisk
uziemiaj¹cy, do których nale¿y
pod³¹czyæ:

n

przewody uziemiaj¹ce,

n

przewody ochronne,

n

po³¹czenia wyrównawcze
g³ówne,

przedstawicieli Zak³adów
Energetycznych.

przeznaczenie

po³¹czeñ

wyrównawczych

nywanie po³¹czeñ wyrównaw-
czych wymagane jest tak-
¿ e postanowieniami PN 86/E
05003.

Pomimo ¿e wykonywanie

g³ównych po³¹czeñ wyrów-
nawczych w obiekcie budowla-
nym nakazane jest od 26 lat,
po³¹czenia te nie s¹ jednak
wykonywane, co wynika praw-
dopodobnie z braku znajomoœ-
ci znaczenia tego tak istotnego
zagadnienia wœród wykonaw-
ców instalacji oraz niektórych

Po³¹czenia wyrównawcze

nie stanowi¹ samodzielnego
œrodka ochrony i powinny byæ
stosowane z innymi œrodkami.
Szczególnego znaczenia nabie-
raj¹ po³¹czenia wyrównawcze
w sieci TN, gdzie zmiana po-
tencja³u przewodu PEN wystê-
puje w ca³ej sieci dotkniêtej
zwarciem, a zwarcia te niejed-
nokrotnie wy³¹czane s¹ z cza-
sami t > 5s – „tzw. zwarcia
d³ugotrwa³e”. Po³¹czenia
wyrównawcze maj¹ na celu
wyrównanie lub obni¿enie nie-
bezpiecznych napiêæ dotyko-
wych, jakie mog¹ pojawiæ siê
na czêœciach przewodz¹cych
dostêpnych oraz na czêœciach
przewodz¹cych obcych w wyni-
ku zwaræ w instalacji oraz po-
za instalacj¹, tzn. w sieci zasi-
laj¹cej.

potencja³

przewodu PEN

W dalszej czêœci artyku³u

chcia³bym przedstawiæ w spo-
sób pogl¹dowy rozk³ad poten-
cja³u na przewodzie PEN oraz

in¿. Henryk Brachaczek

Wykres 1

55

4/2002

www.elektro.info.pl

Wykres 2

Wykres 3

Rysunek 1

Uproszczony schemat ideowy 1-fazowej sieci TN.

Oznaczenia: R

TR

РopornoϾ transformatora, R

1

-R

3

– opornoœæ przewodów linii zasilaj¹cej, R

A1

-R

A3

– opornoœci

odbiorników, R

PE

РopornoϾ przewodu ochronnego PE, R

CC

РopornoϾ przewodu ochronnego CC, R

Iz

РopornoϾ

odbiornika A

3

,

wielkoœæ napiêcia U

ST

(spo-

dziewane napiêcie dotykowe)
w przypadku ró¿nych sytuacji
awaryjnych, np. w zwarciu 1-f
w instalacji (wykres nr 1),
w zwarciu 1-f w sieci (wy-
kres 2), przy wyst¹pieniu zwar-
cia z przewodem PEN z jedno-
czesn¹ przerw¹ ci¹g³oœci tego
przewodu (wykres 3). W celu
zobrazowania tych zak³óceñ
oraz wykonania stosownych
obliczeñ przyj¹³em model sie-
ci 1-fazowej pracuj¹cej w uk-
³adzie TN przedstawiony na
rysunku 1.

Obliczenia wykona³em za

pomoc¹ arkusza kalkulacyjne-
go „EXCEL”. Dla tych Czytelni-
ków, którzy chcieliby przepro-
wadziæ we w³asnym zakresie
obliczenia, podajê pewne
wskazówki u³atwiaj¹ce pracê
z arkuszem. Arkusz zosta³ us-
tawiony na styl odwo³ania W1
K1. Takie ustawienie umo¿li-
wia bowiem korzystanie z nazw
identycznych z nazwami komó-
rek np. R1, N1.

Obliczenia wykona³em, roz-

wi¹zuj¹c uk³ad równañ oczko-
wych i korzystaj¹c z wbudowa-
nych funkcji w arkuszu, takich
jak: „Macierz odwrotna”, „Ma-
cierz iloczynów”. Dla u³atwie-
nia obliczeñ wprowadzi³em
nazwy komórek identyczne
z oznaczeniami na schemacie
oraz pomin¹³em opornoœci X.
Na podstawie otrzymanych wy-
ników obliczeñ sporz¹dzone
zosta³y wykresy obrazuj¹ce
przebieg zmiennoœci potencja-
³u przewodu PEN oraz napiê-
cia U

ST

w czasie zak³óceñ.

Jednoczeœnie do wykresów do-
³¹czy³em tabele przedstawia-
j¹ce parametry obwodu.

Przyjête do obliczeñ war-

toœci opornoœci przewodu PE
lub CC wyznaczy³em, zak³a-
daj¹c przekrój S

PE

= 2,5 mm

2

;

S

CC

= 6 mm

2

oraz d³ugoœæ

tych przewodów L = 25 m.

Analizuj¹c otrzymane

wykresy widzimy, ¿e
w ka¿dej sytuacji w przy-
padku wykonania g³ów-
nych po³¹czeñ wyrów-
nawczych, napiêcie U

ST

zosta³o w znacznym stop-
niu obni¿one do wartoœci
rzêdu kilku wolt. Tym sa-
mym otrzymujemy odpo-
wiedŸ czy wykonywanie