ochrona 8 id 329761 Nieznany

Ochrona przed pora

eniem elektrycznym jest cz

ęś

kompleksowej ochrony

zapewniaj

cej bezpiecze

stwo przeciwpora

eniowe ludzi, zwierz

t domowych i

dobytku, obejmuj

cej:

−

ochron

przeciwpora

eniow

−

ochron

przed skutkami oddziaływania cieplnego (ochron

przed cieplnymi

skutkami przepływu pr

du elektrycznego),

−

ochron

przeciwpora

eniow

−

ochron

przed pr

dem przet

ęż

eniowym,

−

ochron

przed spadkiem napi

cia,

−

ochron

przed przepi

ciami.

Ochrona przeciwpora

eniowa realizowana jest przez odpowiednie rozwi

zania

techniczne zwane

rodkami ochrony w odniesieniu do całej instalacji, jej cz

ęś

ci lub

tylko jednego urz

dzenia.

Zastosowane

rodki ochrony powinny zapewni

wymagany poziom bezpiecze

stwa -

skuteczno

ść

ochrony i je

eli zastosowanie jednego ze

rodków nie gwarantuje tego,

to nale

y zastosowa

zespół

rodków, które wraz z uprzednio zastosowanym

zapewni

niezb

dny poziom bezpiecze

stwa.

Wła

ciwie zastosowana ochrona przeciwpora

eniowa powinna

skutecznie przeciwdziała

gro

nym skutkom ra

enia pr

dem

elektrycznym równocze

nie:

a) w warunkach normalnej pracy urz

dzenia, tj. przy braku

uszkodze

oraz,

b) w warunkach zakłóceniowej pracy urz

dzenia, tj. przy wyst

pieniu

uszkodzenia.

Ochron

w warunkach normalnej pracy urz

dze

stanowi ochrona podstawowa -

ochrona przed dotykiem bezpo

rednim, natomiast ochron

w warunkach pracy

zakłóceniowej stanowi ochrona dodatkowa - ochrona przed dotykiem po

rednim.

Ochron

przed pora

eniem elektrycznym realizuje si

przez równoczesne

zastosowanie ochrony podstawowej i ochrony dodatkowej u

ywaj

a) dwóch niezale

nych

rodków ochrony lub,

b) jeden wzmocniony

rodek ochrony.

Dwa niezale

rodki ochrony powinny by

zaprojektowane, zbudowane i poddane

próbom tak by nie wpływały na „

ywotno

ść

” chronionego urz

dzenia, wzajemnie na

siebie i by nie mogło wyst

równocze

nie ich uszkodzenie.

Wzmocniony

rodek ochrony, jako równowa

ny dwóm niezale

nym

rodkom

ochrony, powinien by

zaprojektowany, zbudowany i poddany próbom tak by nie

uległ uszkodzeniu w warunkach pracy bardziej surowych ni

przewidziane dla

urz

dzenia chronionego.

Ochrona przeciwpora

eniowa jest nieodł

cznym elementem budowy urz

dze

instalacji elektroenergetycznych, warunków przył

czenia urz

dze

i instalacji do sieci

oraz zasad ich eksploatacji.

Ochrona podstawowa - ochrona przed dotykiem bezpo

rednim

Podstawowym zadaniem ochrony podstawowej jest zapewnienie braku

zagro

enia ze strony urz

dze

elektrycznych w warunkach ich normalnej pracy

poprzez zapobieganie niebezpiecznym skutkom dotkni

cia cz

ęś

ci czynnych, a tak

dost

pnych cz

ęś

ci przewodz

cych.

rodkami ochrony podstawowej s

a) izolacja podstawowa (robocza) - izolowanie cz

ęś

ci czynnych,

b) ogrodzenia (przegrody), obudowy (osłony),
c) bariery (przeszkody),
d) umieszczenie cz

ęś

ci czynnych poza zasi

giem r

ki,

e) ograniczenie napi

cia,

f) ograniczenie pr

du ra

eniowego.

Uzupełnienie ochrony podstawowej (tzn. w/w

rodków) mo

na zrealizowa

przez

wykorzystanie urz

dze

ochronnych ró

nicowo - pr

dowych o pr

dzie wyzwalaj

cym

nie przekraczaj

cym 30 mA.

Ochrona przez zastosowanie izolacji podstawowej

Izolacja podstawowa powinna całkowicie i trwale pokrywa

ęś

ci czynne a jej

usuni

cie powinno by

liwe tylko poprzez zniszczenie.

da izolacja podstawowa zastosowana zarówno w urz

dzeniach fabrycznych jak i

wykonana w trakcie monta

u instalacji powinna by

poddana odpowiednim (tzn.

zgodnym z normami) próbom i badaniom:

a) próbie wytrzymało

ci elektrycznej - okre

laj

cej zdolno

ść

wytrzymywania (bez

przebicia) pewnej warto

ci skutecznej napi

cia probierczego w okre

lonym

czasie, np. w ci

gu 1 min,

b) badaniu, czyli pomiarze rezystancji izolacji wykonanej przy u

yciu

ródła

napi

cia probierczego pr

du stałego przy obci

ąż

eniu pr

dem 1 mA

Minimalne warto

ci rezystancji izolacji dla instalacji elektrycznych przedstawia tabela

nr 3.1.
Izolacja podstawowa powinna by

wykonana z materiału gwarantuj

cego

wytrzymało

ść

mechaniczn

, ciepln

, elektryczn

i odporno

ść

na wpływy chemiczne

podczas jej eksploatacji; powinna by

ona równie

poddawana systematycznym -

okresowym badaniom.

Tabela 3.1.

Napi

cie znamionowe obwodu

[V]

Napi

cie

probiercze

du stałego

[V]

Rezystancj

a izolacji

Ω

]

Obwody SELV i PELV przy zasilaniu z
transformatora bezpiecze

stwa (wg PN-

88/E-8105) oraz przy spełnieniu wymaga

odno

nie gniazd i wtyczek (brak stylów

ochronnych, brak koordynacji z gniazdami i
wtyczkami innych obwodów)

250

≥

0,25

≤

500 V za wyj

tkiem przypadków

wyszczególnionych w punkcie 1

500

≥

0,5

≥

500 V

1000

≥

1,0

Ochrona przez zastosowanie ogrodze

lub obudów

Ogrodzenie (przegroda) stanowi cz

ęść

zapewniaj

ochron

przed

niektórymi wpływami otoczenia oraz przed dotykiem bezpo

rednim z niektórych

Kotlarski W., Grad J.: Aparaty i urządzenia elektryczne. Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa

1995

PN-92/E-05009/61

kierunków, obudowa (osłona) za

z kierunków dowolnych. ochron

obrazuje

rysunek 3.1.

części

czynne

strefa braku ochrony

części

czynne

ogrodzenie (przegroda) obudowa (osłona)

Rys. 3.1. Ochrona przez zastosowanie ogrodzenia lub obudowy.

Ogrodzenia i obudowy powinny by

trwale zainstalowane w sposób zapewniaj

trwało

ść

, utrzymanie wymaganego stopnia ochrony i oddzielenie cz

ęś

ci czynnych.

Usuni

cie ogrodze

i obudów powinno by

liwe tylko:

a) przy u

yciu narz

dzi lub,

b) po wył

czeniu zasilania lub,

c) w przypadku wyst

powania osłony (obudowy) wewn

trznej o stopniu nie

mniejszym ni

IP 2X osłaniaj

cej cz

ęś

ci czynne - osłona ta powinna by

zdejmowana przy u

yciu narz

dzi.

Ogrodzenia i obudowy powinny zapewnia

stopie

ochrony nie mniejszy ni

IP 2X,

za wyj

tkiem np. opraw o

wietleniowych, gniazd wtyczkowych, bezpieczników, gdzie

ze wzgl

dów funkcjonalnych nale

y zastosowa

szy stopie

ochrony.

Górne, poziome, łatwo dost

pne powierzchnie przegród i obudów powinny mie

stopie

ochrony nie mniejszy ni

IP 2X.

Ochrona przez zastosowanie barier (przeszkód)

Bariery (przeszkody) stanowi

ęś

ci zapewniaj

ce ochron

przed

przypadkowym dotykiem (niezamierzonym zbli

eniem si

i dotkni

ciem cz

ęś

czynnych). Bariery mog

demontowane bez u

ycia narz

dzi ale powinny by

zabezpieczone przed niezmierzonym demonta

em.

Z powy

szego opisu wynika,

e bariery (osłony) mog

zosta

zastosowane tylko w

pomieszczeniach ruchu elektrycznego, do których dost

p maj

osoby przeszkolone.

Ochrona przez umieszczenie cz

ęś

ci jednocze

nie dost

pnych poza

zasi

giem r

Celem tego

rodka ochrony podstawowej jest odsuni

cie cz

ęś

ci jednocze

nie

dost

pnych, na których wyst

puje ró

ny potencjał poza zasi

g r

ki, by zapobiec

niezamierzonemu ich dotkni

ciu.

Zasi

g r

ki powinien by

liczony od poziomu ustawienia stóp do bariery (por

czy,

siatki), na której mo

e znale

źć

człowiek.

W przypadku u

ywania podczas pracy przedmiotów przewodz

cych, zasi

g r

musi zosta

powi

kszony o długo

ść

lub obj

ść

tych przedmiotów.

PN-94/E-05032

Ochrona przez zastosowanie ograniczenia napi

cia

rodek ochrony podstawowej polegaj

cy na zastosowaniu ograniczenia

napi

cia wykonuje si

przez zastosowanie w obwodach

ródeł napi

cia

bezpiecznego U

. Zastosowanie napi

ęć

o warto

ciach bezpiecznych gwarantuje,

dotkni

cie cz

ęś

ci czynnych nie spowoduje przepływu gro

nych dla człowieka

warto

ci pr

dów ra

eniowych.

Omawiany

rodek ochrony wykonuje si

w obwodach SELV, PELV i FELV.

Ochrona przez zastosowanie ograniczenia pr

du lub rozładowanie

ładunku

rodek ochrony podstawowej przez zastosowanie ograniczenia pr

du lub

rozładowania ładunku polega na zapewnieniu ograniczenia pr

ródła zasilania do

bezpiecznych warto

ci.

Urz

dzenia ochronne ró

nicowo - pr

dowe

Budow

wył

cznika ró

nicowo - pr

dowego przedstawia rysunek 3.2.

Rys. 3.2. Schemat budowy wył

cznika ró

nicowo - pr

dowego FI.

Oznaczenia:

1. Rdze

przekładnika

sumuj

cego.

2. Uzwojenie pomiarowe.
3. Uzwojenie wyzwalaj

ce.

4. Zwora.
5. Magnes trwały
(elektromagnes).

5’. Bocznik magnetyczny.
6. Spr

ęż

yna zwrotna.

7. Zamek wył

cznika.

8. Przycisk „zał

cz - wył

cz”.

9. Przycisk obwodu

sprawdzaj

cego – testuj

cego.

10. Rezystor ograniczaj

cy.

Doepke N. Poradnik praktyczny. „EL-TEAM” Katowice

Podstawowe dane znamionowe wył

cznika ró

nicowo - pr

dowego

−

- pr

d znamionowy, okre

laj

cy obci

ąż

alno

ść

dow

długotrwał

głównych

torów pr

dowych,

−

∆

- znamionowy pr

d ró

nicowy (wyzwalaj

cy), okre

laj

cy warto

ść

upływno

ciowego, przy której nast

pi otwarcie styków wył

cznika,

−

t - czas zadziałania (wył

czenia),

−

temperatura otoczenia,

−

wytrzymało

ść

zwarciowa, okre

laj

ca wytrzymało

ść

zwarciow

ciepln

wył

cznika,

−

zale

ść

od cz

stotliwo

ci, okre

laj

cej cz

stotliwo

ci robocze wył

cznika.

Z uwagi na znamionowy pr

d ró

nicowy produkowane s

dwa rodzaje wył

czników

FI:

1) wył

czniki ró

nicowo - pr

dowe przeciwpora

eniowe: I

∆

≤

30 mA

2) wył

czniki ró

nicowo - pr

dowe przeciwpo

arowe: I

∆

≤

0,3 A

Czas zadziałania wył

czników przeciwpora

eniowych powinien by

niewi

kszy ni

0,2 s.

Uwaga:

Wył

czniki ró

nicowo - pr

dowe nie reaguj

na zwarcia mi

dzyfazowe. Zasada

wykorzystania wył

cznika FI jako uzupełniaj

cego

rodka ochrony podstawowej

przedstawiona jest na rysunku 3.3.

W przypadku dotkni

cia cz

ęś

ci czynnych przez ciało człowieka popłynie pr

eniowy, który w przypadku przekroczenia warto

ci znamionowego pr

wyzwalaj

cego wył

cznika FI spowoduje otwarcie styków roboczych w czasie nie

przekraczaj

cym 0,2 s.

Rys. 3.3. Zasada wykorzystania wył

cznika FI.

Odł

czenie odbiornika od sieci zasilaj

cej wyeliminuje przyczyn

wyst

pienia

pora

enia pr

dem elektrycznym.

Poniewa

d ró

nicowy (wyzwalaj

cy) popłynie do ziemi bezpo

rednio przez ciało

człowieka podany wy

rodek techniczny nie mo

e by

uznany za

rodek ochrony

podstawowej.
Oznaczanie zacisków wył

czników ró

nicowo - pr

dowych:

a) wył

czniki FI jednofazowe

Rst

I =

Rc + Rst

Rc - rezystancja ciała człowieka

Rst - rezystancja w miejscu

b) wył

czniki FI trójfazowe

Ochrona dodatkowa - ochrona przed dotykiem
po

rednim

Ochrona przez zastosowanie samoczynnego wył

czenia zasilania

Samoczynne wył

czenie zasilania jako

rodek ochrony przeciwpora

eniowej

dodatkowej ma na celu ograniczenie czasu przepływu pr

du ra

eniowego poprzez

dostatecznie szybkie i bez udziału człowieka wył

czenie zasilania obwodu b

urz

dzenia w przypadku uszkodzenia izolacji podstawowej i pojawienia si

ęś

ciach przewodz

cych dost

pnych niebezpiecznych napi

ęć

dotykowych o

warto

ciach;

a) przekraczaj

cych 50 V warto

ci skutecznej pr

du przemiennego,

b) przekraczaj

cych 120 V pr

du stałego,

c) przekraczaj

cych inne mniejsze warto

ci napi

cia bezpiecznego U

przypadkach stwarzaj

cych wi

ksze zagro

enie pora

eniowe.

Czas wył

czenia zasilania przez urz

dzenia ochronne powinien by

na tyle krótki by

d ra

eniowy wywołany napi

ciem dotykowym przepływaj

cy przez ciało człowieka

nie spowodował gro

nych skutków patofizjologicznych (by pora

enie było niezbyt

gł

bokie).

Samoczynne wył

czenie zasilania wymaga wi

a) stworzenie warunków dla przepływu pr

du zwarciowego, czyli stworzenia drogi

powrotnej dla jego przepływu podczas uszkodzenia izolacji podstawowej,

b) zainstalowania urz

dze

ochronnych (nadmiarowo - pr

dowych, ró

nicowo -

dowych) dokonuj

cych samoczynnego wył

czenia zasilania w wyniku

przepływu

zwarciowego

wywołanego

uszkodzeniem

izolacji

podstawowej.

Realizacja powy

szych warunków opiera

musi na wła

ciwym doborze czasów

zadziałania urz

dze

ochronnych i przekrojów przewodów ochronnych w zale

od warunków zwarciowych oraz typu układu sieciowego. Cz

ęś

ci przewodz

dost

pne musz

poł

czone z przewodem ochronnym, a cz

ęś

ci przewodz

Kotlarski W., Grad J.: Aparaty i urządzenia elektryczne. Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa

1995

zasilanie

odbiornik

1
2

N
N

zasilanie

odbiornik

3
4

lub

5
6

N
N

zasilanie

odbiornik

1
2

N
N

zasilanie

odbiornik

N
N
N

1
2
3

3
4
5

5
6
N

lub

jednocze

nie dost

pne przył

czone do tego samego rodzaju uziemienia

indywidualnie, grupowo lub zbiorowo.
W celu zmniejszenia ró

nicy potencjałów mog

cych wyst

pomi

dzy ró

nymi

ęś

ciami przewodz

cymi ka

dy obiekt budowlany musi by

wyposa

ony w główne

poł

czenie wyrównawcze ł

ce ze sob

−

główn

szyn

lub zacisk uziemiaj

cy,

−

przewód ochronny PE obwodu rozdzielczego,

−

metalowe

elementy

konstrukcyjne

budynku

(zbrojenia),

centralnego

ogrzewania, klimatyzacji,

−

metalowe rury urz

dze

zasilaj

cych instalacje wewn

trzne w wod

zimn

ciepł

, centralnego ogrzewania, gazu,

−

metalowe pancerze i powłoki kabli elektroenergetycznych.

Elementy przewodz

ce wprowadzane z zewn

trz do obiektu budowlanego nale

obj

ąć

poł

czeniem wyrównawczym mo

liwie najbli

ej miejsca ich prowadzenia do

budynku.
Główne poł

czenie wyrównawcze wykonywane jest głównie w najni

szej kondygnacji

budynku.

Samoczynne wył

czenie zasilania w układach sieciowych TN

Stworzenie drogi powrotnej dla przepływu pr

du zwarciowego w układach TN

wykonuje si

poprzez przył

czenie wszystkich cz

ęś

ci przewodz

cych dost

pnych do

uziemionego punktu zasilania (punktu neutralnego sieci) za po

rednictwem

uziemionych przewodów ochronnych. Uziemienie przewodu ochronnego ma na celu
nadanie mu potencjału ziemi lub potencjału zbli

onego do potencjału ziemi w

przypadku zwarcia.
Uziemianie przewodów ochronnych zostało opisane w punkcie 1.3.3. i 1.3.4.
Urz

dzenia ochronne zapewniaj

ce samoczynne wył

czenie zasilania powinny by

zainstalowane w instalacji zasilaj

cej lub w urz

dzeniu, przy czym ochron

dodatkow

powinno by

obj

te całe urz

dzenie.

W przypadku zwarcia o pomijalnie małej impedancji pomi

dzy przewodem fazowym

a cz

ęś

przewodz

dost

lub przewodem ochronnym urz

dzenia ochronne

powinny posiada

tak

charakterystyk

czasowo - pr

dow

by spełniona była

zale

ść

∗

≤

gdzie:

-impedancja p

tli zwarciowej obejmuj

ca:

ródło zasilania, przewód roboczy

i ochronny pomi

dzy

ródłem zasilania a miejscem zwarcia; impedancj

tli zwarciowej wyra

amy w omach [

Ω

]

- warto

ść

powoduj

cego

samoczynne

wył

czenie

zasilania

okre

lonym czasie przez urz

dzenia ochrone; pr

d ten wyra

amy w

amperach [A]

- warto

ść

napi

cia znamionowego wzgl

dem ziemi (nap. fazowe)

wyra

onego w woltach [V]

PN 92/E-05009/41

Rys. 3.4. Zwarcie mi

dzy przewodem fazowym a przewodem ochronnym

Maksymalny czas wył

czania w układach TN przedstawia tabela 3.2.

Tabela. 3.2.

[V]

Czas wył

czenia [s]

≤≤≤≤

50 V~ U

≤≤≤≤

120 V =

≤≤≤≤

25 V ~ U

≤≤≤≤

60 V =

120
230
277
400
480
580

0,8
0,4
0,4
0,2
0,1
0,1

0,35
0,20
0,20
0,05
0,05
0,02

Czasy te dotycz

wył

czania obwodów odbiorczych oraz urz

dze

zainstalowanych

w tych obwodach bezpo

rednio lub za po

rednictwem gniazd wtyczkowych.

W obwodach odbiorczych dopuszcza si

instalowanie urz

dze

odgromowych

dokonuj

cych samoczynnego wył

czenia w czasie dłu

szym ni

czasy okre

lone w

tablicy, lecz nie przekraczaj

cym 5 s pod warunkiem,

−

urz

dzenia odbiorcze s

zainstalowane na stałe, oraz

−

impedancja przewodu ochronnego mi

dzy rozdzielni

a miejscem przył

czenia

przewodu ochronnego do głównej szyny uziemiaj

cej:

≤

∗

−

w rozdzielnicy znajduj

poł

czenia wyrównawcze identyczne z poł

czeniami

głównymi.

Dłu

sze czasy wył

czenia, lecz nie dłu

sze ni

5 s, mog

równie

przyj

te w

obwodach rozdzielczych - wewn

trznych liniach zasilaj

cych.

W przypadku bezpo

redniego zwarcia przewodu fazowego z ziemi

(np. w liniach

napowietrznych) napi

cie mi

dzy przewodem ochronnym i przył

czonymi do niego

ęś

ciami przewodz

cymi dost

pnymi a ziemi

nie mo

e przekroczy

warto

napi

cia bezpiecznego U

. Warunek ten sprawdzamy według zale

ci:

U - U

≤

PN 92/E-05009/41

Lini

przerywan

zaznaczono p

zwarciow

tj. obwód, w którym płynie

d zwarciowy I

gdzie:

- oznacza

wypadkow

rezystancj

wszystkich

równolegle

poł

czonych uziomów w [

Ω

- oznacza najmniejsz

rezystancj

styku z ziemi

ęś

ci przewodz

cych

obcych nie przył

czonych do przewodu ochronnego, przez które mo

nast

zwarcie pomi

dzy faz

a ziemi

Jako urz

dzenia ochronne w sieci TN nale

y stosowa

a) urz

dzenia

ochronne

nadmiarowo - pr

dowe

(bezpieczniki,

wył

czniki

instalacyjne, wył

czniki zwarciowe),

b) urz

dzenia ochronne ró

nicowo - pr

dowe (wył

czniki ró

nicowo - pr

dowe FI),

przy czym przewód PEN nie mo

e by

stosowany po stronie odbioru.

Przykłady zastosowa

samoczynnego wył

czenia zasilania w sieciach TN:

PEN

Rys. 3.5. Zastosowanie bezpieczników jako urz

dze

ochronnych w sieci TN-C

Błąd! Nie można odnaleźć źródła odwołania.

Rys. 3.6. Zastosowanie bezpieczników jako urz

dze

ochronnych w sieci TN-S

1
2

3
4

5
6

N
N

1
2

N
N

Rys. 3.7. Zastosowanie wył

czników FI jako urz

dze

ochronnych w sieci TN-S

PN 92/E-05009/41

1
2

3
4

5
6

N
N

Rys. 3.8. Zastosowanie bezpieczników i wył

czników FI jako urz

dze

ochronnych

w sieci TN-C-S

W

przypadku

niespełnienia

warunku

skuteczno

ochrony

pomoc

samoczynnego wył

czania zasilania:

∗

≤

nale

−

wymieni

urz

dzenia ochronne o charakterystyce zale

nej na urz

dzenia o

działaniu bezzwłocznym (o charakterystyce niezale

nej),

−

dokona

wła

ciwego doboru pr

dów zadziałania urz

dze

ochronnych,

−

zwi

kszy

przekroje przewodów,

−

wymieni

przewody z

yłami aluminiowymi na przewody z

yłami miedzianymi,

−

zmieni

usytuowanie odbiorników tzn. odbiorniki o du

ych mocach zainstalowa

w pobli

ródeł zasilania,

−

zastosowa

miejscowe poł

czenia wyrównawcze,

−

zastosowa

inny

rodek ochrony dodatkowej.

Uwaga:

W przewodzie ochronnym nie wolno stosowa

wkładek topikowych i ł

czników -

nale

y zapewni

gło

ść

przewodów ochronnych.

Samoczynne wył

czenie zasilania w układach sieciowych TT

Stworzenie drogi powrotnej dla przepływu pr

du zwarciowego w układzie TT

wykonuje si

poprzez poł

czenie wszystkich cz

ęś

ci przewodz

cych dost

pnych

chronionych przez to samo urz

dzenie ochronne ze sob

przewodami ochronnymi i

przył

czenie do tego samego uziomu.

Urz

dzenia ochronne nadmiarowo - pr

dowe powinny zapewnia

samoczynne

wył

czenie zasilania w czasie:

a) nie dłu

szym ni

5 s w przypadku urz

dze

nadmiarowo - pr

dowych o

charakterystyce czasowo - pr

dowej zale

nej,

a) bezzwłocznym (tj. wynikaj

cym tylko z czasu działania) w przypadku urz

dze

o charakterystyce niezale

nej.

PN 92/E-05009/41

Warunkiem skutecznej ochrony jest spełnienie zale

ci:

∗

≤

gdzie:

- rezystancja uziomu i przewodu ochronnego ł

cego uziom i cz

ęś

przewodz

ce dost

pne, [

Ω

]

- pr

d zapewniaj

cy samoczynne wył

czenie zasilania przez urz

dzenia

ochronne, [A]

Powy

sza zale

ść

w wyra

ny sposób pokazuje,

e w przypadku pojawienia si

ęś

ciach przewodz

cych dost

pnych, niebezpiecznych napi

ęć

dotykowych powinny

zadziała

urz

dzenia ochronne - powoduj

c wył

czenie zasilania.

Napi

cie dotykowe (mi

dzy cz

ęś

ciami przewodz

cymi a ziemi

) jest w przybli

eniu

równe spadkowi napi

cia na rezystancji R

podczas przepływu pr

du zwarciowego.

li jako urz

dzenie ochronne w sieci TT zastosowany zostanie wył

cznik FI to:

= I

∆

w czasie t

≤

0,2 s

W przypadku stosowania w obwodach rozdzielczych wył

czników FI typu S

(działanie selektywne - zwłoczne) ze wzgl

du na wybiórczo

ść

działania czas

zadziałania tzn. samoczynnego wył

czenia zasilania mo

e zosta

wydłu

ony do 1 s.

Rys. 3.9. Przykłady zastosowa

samoczynnego wył

czenia zasilania w sieci TT.

PN 92/E-05009/41

PEN

Izw

1
2

3
4

5
6

N
N

1
2

N
N

Jako urz

dzenia ochronne w sieci TT mog

stosowane:

a) urz

dzenia ochronne nadmiarowo - pr

dowe

b) urz

dzenia ochronne ró

nicowo - pr

dowe

c) urz

dzenia ochronne napi

ciowe

przypadku

niespełnienia

warunku

skuteczno

ochrony

pomoc

samoczynnego wył

czenia zasilania:

∗

≤

nale

−

wymieni

urz

dzenia ochronne o charakterystyce zale

nej na urz

dzenia o

działaniu bezzwłocznym (o charakterystyce niezale

nej),

−

dokona

wła

ciwego doboru pr

dów zadziałania urz

dze

ochronnych,

−

zmniejszy

rezystancj

uziemienia,

−

zastosowa

miejscowe poł

czenia wyrównawcze,

−

zastosowa

inny

rodek ochrony dodatkowej.

Samoczynne wył

czenie zasilania w układach sieciowych IT

Układy sieciowe charakteryzuj

bardzo małymi warto

ciami pr

zwarciowego doziemnego:

a) stan przed zwarciem

= Ic

= Uo

CL3

CL2

CL1

Warto

ci pr

dów upływno

ciowych zale

żą

od warto

ci pojemno

ci doziemnych linii, a

te zwi

zane s

z długo

linii.

b) stan zwarcia doziemnego

Iz = 3Uo

d zwarcia doziemnego nie osi

ga du

ych warto

ci.

Napi

cia mi

dzy fazami „zdrowymi” a ziemi

zwi

kszaj

razy.

Zbyt małe warto

ci pr

du zwarcia z ziemi

sprawiaj

e warunek samoczynnego

wył

czenia zasilania przy pojedynczym zwarciu z ziemi

e by

niezrealizowany.

Dlatego ochron

dodatkow

w sieciach IT nale

y wykona

poprzez:

a) uziemienie cz

ęś

ci przewodz

cych dost

pnych oraz,

b) zapewnienie spadków napi

ęć

na rezystancjach uziemie

w wyniku przepływu

du pojedynczego zwarcia z ziemi

nie przekraczaj

cych warto

ci napi

ęć

bezpiecznych:

∗

≤

gdzie: R

- rezystancja uziemienia cz

ęś

ci przewodz

cych dost

pnych, [

Ω

]

- pr

d pojedynczego zwarcia z ziemi

, [A]

Napi

cie dotykowe nie mo

e przekroczy

warto

ci napi

cia bezpiecznego U

Ze wzgl

du na wyst

puj

ce przepi

cia, pojedyncze zwarcia z ziemi

powinny by

usuni

te w krótkim czasie przez obsług

. Bardzo korzystnym jest zastosowanie

urz

dze

do kontroli stanu izolacji wyposa

onych w sygnalizatory: akustyczny i

optyczny.
Warunki do samoczynnego wył

czenia zasilania w sieci IT wyst

przy

podwójnym zwarciu z ziemi

a) podwójne zwarcie z ziemi

przy indywidualnym lub grupowym uziemieniu

ęś

ci przewodz

cych dost

pnych,

ZCL3

ZCL2

Warunkiem skutecznej ochrony jest:

∗

≤

i I

∗

≤

W tym wypadku obowi

zuj

zasady ochrony dodatkowej jak dla sieci TT.

b) podwójne zwarcie z ziemi

przy zbiorowym uziemieniu cz

ęś

ci przewodz

cych

dost

pnych

Warunkiem skutecznej ochrony jest:

3 U

2 I

≤

∗

gdzie:

- impedancja p

tli zwarcia obejmuj

ca przewód fazowy i ochronny obwodu

c) podwójne zwarcie z ziemi

przy zbiorowym uziemieniu cz

ęś

ci przewodz

cych

dost

pnych i zastosowanym przewodzie neutralnym,

PN 92/E-05009/41

Warunkiem skutecznej ochrony jest:

2 I

≤

∗

gdzie:

- impedancja p

tli zwarcia obejmuj

ca przewód neutralny i przewód ochronny

obwodu

Jako urz

dzenia ochronne w sieci IT mog

stosowane:

a) urz

dzenia ochronne nadmiarowo - pr

dowe,

b) urz

dzenia ochronne ró

nicowo - pr

dowe,

c) urz

dzenia do stałej kontroli stanu izolacji.

Zastosowanie urz

dze

ró

nicowo - pr

dowych mo

e w niektórych przypadkach

zapewni

samoczynne wył

czenie zasilania przy pojedynczym zwarciu z ziemi

Dopuszczalny czas samoczynnego wył

czenia zasilania w układach sieciowych IT

przy podwójnym zwarciu z ziemi

przedstawia tabela 3.3.

Tabela. 3.3.

Napi

cie

znamionowe

Izolacji

/ U [V]

Czas wył

czenia [s]

Czas wył

czenia [s]

Układ IT bez

przewodu

neutralnego

Układ IT z

przewodem

neutralnym

Układ IT bez

przewodu

neutralnego

Układ IT z

przewodem

neutralnym

120 / 230

230 /400

400 / 690

580 / 1000

0,8
0,4
0,2
0,1

5,0
0,8
0,4
0,2

0,4
0,2

0,06
0,02

1,0
0,5
0,2

0,08

dla U

≤

50 V~ U

≤

120 V=

dla U

≤

25 V~ U

≤

60 V=

Dodatkowe (miejscowe) poł

czenia wyrównawcze

Miejscowe poł

czenia wyrównawcze nale

y stosowa

w układach sieciowych

TN, TT i IT w przypadkach gdy nie mo

na spełni

warunków samoczynnego

wył

czenia zasilania. Poł

czeniami wyrównawczymi nale

y wówczas obj

ąć

cało

ść

instalacji, chc

c nie dopu

do powstania zbyt du

ych warto

ci napi

ęć

dotykowych

dzy cz

ęś

ciami przewodz

cymi dost

pnymi i obcymi.

Miejscowymi poł

czeniami wyrównawczymi nale

y obj

ąć

−

ęś

ci przewodz

ce jednocze

nie dost

pne urz

dze

stałych

−

ęś

ci przewodz

ce obce

−

przewody ochronne urz

dze

oraz gniazd wtyczkowych

−

główne metalowe zbrojenia konstrukcji

elbetowych

Rezystancja

poł

cze

wyrównawczych

dzy

ęś

ciami

przewodz

cymi

jednocze

nie dost

pnymi i cz

ęś

ciami przewodz

cymi obcymi musi spełnia

warunek:

≤

gdzie:

- oznacza pr

d zadziałania urz

dzenia ochronnego, dla wył

czników FI - I

∆

dla urz

dze

nadmiarowo - pr

dowych pr

d zadziałania w czasie t

≤

5 s

PN 92/E-05009/41

PN 92/E-05009

PN 92/E-05009/41

Ochrona przez zastosowanie nieuziemionych poł

cze

wyrównawczych

miejscowych

Celem tego

rodka ochrony dodatkowej jest uniemo

liwienie pojawienia si

zbyt du

ych ró

nic potencjałów (niebezpiecznych napi

ęć

dotykowych) mi

dzy

ęś

ciami przewodz

cymi dost

pnymi i obcymi.

Ochrona przez zastosowanie nieuziemionych poł

cze

wyrównawczych realizowana

jest poprzez:

−

zainstalowanie

nieuziemionych

poł

cze

wyrównawczych

pomi

dzy

nieuziemionymi cz

ęś

ciami przewodz

cymi dost

pnymi i obcymi,

−

zainstalowanie poł

cze

wyrównawczych wewn

trz urz

dzenia,

−

uniemo

liwienie jednoczesnego dotyku cz

ęś

ci przewodz

cych dost

pnych i

obcych znajduj

cych si

w obszarze obj

tym nieuziemionymi poł

czeniami

wyrównawczymi oraz w obszarze zewn

trznym (rysunek 3.4.).

L1 L2 L3 N

1.25 m

przewodząca
podłoga

izolacj
a

podłoże połączone
z ziemią

bariera

Rys. 3.10. Nieuziemione poł

czenie wyrównawcze - cz

ęś

ci ciała człowieka znajduj

pod tym samym potencjałem.

W przypadku gdy system poł

cze

wyrównawczych b

dzie miał poł

czenie z ziemi

poprzez cz

ęś

ci przewodz

ce dost

pne lub obce, to ochrona poprzez zastosowanie

nieuziemionych poł

cze

wyrównawczych b

dzie nieskuteczna; nale

y wówczas

zastosowa

ochron

przez samoczynne wył

czenie zasilania.

Miejscowe nieuziemione poł

czenia wyrównawcze stanowi

samodzielny

rodek

ochrony dodatkowej, ponadto wykorzystywane s

w obwodach z separacj

elektryczn

, oraz w obwodach PELV.

Ochrona przez zastosowanie separacji elektrycznej

Celem separacji elektrycznej jest ograniczenie pr

du ra

eniowego do warto

nie powoduj

cych gro

nych skutków patofizjologicznych u człowieka w wyniku

uszkodzenia izolacji roboczej obwodu.
Separacj

elektryczn

na stosowa

przy zasilaniu pojedynczego odbiornika oraz

grupy odbiorników pod warunkiem,

−

obwód odbiorczy zostanie galwanicznie oddzielony (odseparowany) od obwodu

zasilaj

cego,

−

w obwodzie odbiorczym zostanie zastosowana izolacja podstawowa (lub

rodek

równowa

ny) izoluj

ca cz

ęś

ci czynne obwodu od ziemi oraz od innych

obwodów.

czna długo

ść

oprzewodowania obwodu separowanego nie powinna przekracza

500 m a iloczyn napi

cia znamionowego i ł

cznej długo

ci przewodowania nie

powinien by

kszy od 100000 [V

∗

m]. Napi

cie obwodu separowanego nie mo

przekracza

500 V.

Jako

ródło zasilania obwodu separowanego nale

y zastosowa

transformator

separacyjny lub inne

ródło zapewniaj

ce równowa

ny poziom bezpiecze

stwa.

Ruchome i stałe

ródła zasilania nale

y dobiera

i instalowa

tak by spełniały

wymagania stawiane urz

dzeniom II klasy ochronno

ci to znaczy:

−

izolacja mi

dzy obwodem wtórnym a pierwotnym powinna by

izolacj

podwójn

lub wzmocnion

−

sposób zainstalowania

ródła nie mo

e pogorszy

jego izolacji.

Uwaga:

Szczegółowe informacje dotycz

ce odbiorników II kl. ochronno

ci zawarte s

punkcie 3.2.9.

W czasie eksploatacji obwodu, w którym zastosowano separacj

elektryczn

nale

zwraca

uwag

na dobry stan rezystancji izolacji przewodów i urz

dze

, ochron

izolacji przed uszkodzeniem mechanicznym, cieplnym oraz przez reakcje chemiczne.
Oprzewodowanie obwodu separowanego zasadniczo powinno by

niezale

nym od

innych obwodów.
Dopuszczalne jest zastosowanie obwodów separowanych i innych w tym samym
oprzewodowaniu, pod warunkiem,

−

zostanie zastosowany przewód wielo

yłowy bez płaszcza metalowego, lub

przewody izolowane w rurce izolacyjnej, kanałach i bruzdach,

−

napi

cie znamionowe zastosowanych przewodów b

dzie co najmniej równe

najwy

szemu napi

ciu roboczemu obwodów,

−

dy obwód zostanie wyposa

ony w zabezpieczenie przet

ęż

eniowe.

Przy zastosowaniu jednego odbiornika w obwodzie separowanym, cz

ęś

przewodz

ce dost

pne obwodu nie mog

poł

czone a tak

e nie mog

styka

z przewodem ochronnym i cz

ęś

ciami przewodz

cymi dost

pnymi innych obwodów -

w przeciwnym wypadku ochrona przez zastosowanie separacji elektrycznej b

dzie

nieskuteczna (w obwodzie separowanym mog

pojawi

niebezpieczne napi

cia

dotykowe).

obwód
zasilający

obwód
separo-
wany

raż

odbiornik

raż

Tr. separacyjny

Rys. 3.11. Ochrona przez zastosowanie separacji elektrycznej. Pr

d ra

eniowy

zostanie ograniczony reaktancj

pojemno

ciow

doziemn

i nie osi

gnie

niebezpiecznych warto

ci.

Przy zastosowaniu wi

kszej liczby odbiorników w obwodzie separowanym nale

przestrzega

nast

puj

cych zasad:

−

ęś

ci przewodz

ce dost

pne obwodu nale

y poł

czy

dzy sob

nieuziemionym poł

czeniem wyrównawczym,

−

ęś

ci przewodz

ce dost

pne nie mog

poł

czone z przewodami

ochronnymi lub cz

ęś

ciami przewodz

cymi dost

pnymi innych obwodów oraz

ęś

ciami przewodz

cymi obcymi,

−

wszystkie gniazda wtyczkowe musz

posiada

styki ochronne przył

czone do

systemu nieuziemionych poł

cze

wyrównawczych,

−

wszystkie przewody gi

tkie (za wyj

tkiem zasilaj

cych odbiorniki III klasy

ochronno

ci) musz

posiada

dodatkow

ył

do poł

czenia wyrównawczego,

−

obwód separowany powinien by

wyposa

ony w zabezpieczenia wył

czaj

zasilanie w przypadku podwójnego zwarcia z ziemi

, w czasie jaki został

okre

lony dla układów sieciowych TN.

obwód
zasilający

nieuziemione

połączenie

wyrównawcze

odb. I kl.
ochronności

odb. II kl.
ochronności

Rys. 3.12. Zasada ochrony przez zastosowanie separacji elektrycznej przy zasilaniu
wi

kszej liczby odbiorników.

Ochrona przez zastosowanie izolowania stanowiska

Zasadniczym celem ochrony dodatkowej polegaj

cej na izolowaniu

stanowiska pracy jest niedopuszczenie do jednoczesnego dotkni

cia cz

ęś

ci które

mog

znajdowa

pod ró

nymi potencjałami na skutek uszkodzenia izolacji

podstawowej obejmuj

cej cz

ęś

ci czynne.

Ochron

przez zastosowanie izolowanego stanowiska wykona

nale

y przez

zastosowanie izolacji

cian i podłóg, w wyniku czego osi

gamy nisk

przewodno

ść

podło

a (

cian i podłóg). Osoba dotykaj

ca cz

ęś

ci znajduj

cych si

pod ró

nymi

potencjałami chroniona jest przed niebezpiecznymi pr

dami ra

eniowymi.

Izolowanie stanowiska nie mo

e by

stosowane w przestrzeniach mokrych, bardzo

wilgotnych z pyłami przewodz

cymi oraz w miejscach, w których wyst

puje

mechaniczne i chemiczne oddziaływanie na materiał izolacyjny

cian i podłóg.

Rezystancja izolacji

cian i podłóg w ka

dym punkcie pomiarowym nie powinna

przekracza

1) 50 k

Ω

- przy napi

ciach znamionowych instalacji do 500 V i,

2) 100 k

Ω

- przy napi

ciach znamionowych instalacji powy

ej 500 V.

Przy braku izolacji

cian i podłogi (wg rysunku 3.7.) pr

d ra

eniowy mo

e osi

warto

ść

raż

220 V

1000

= 0,22 A = 220 mA

Ω

Przy zastosowaniu izolacji

cian i podłogi (wg rysunku 3.6.) pr

d ra

eniowy zostanie

zmniejszony do warto

ci:

Pazdro K.:

Pomiaty elektroenergetyczne w zakładach przemysłowych. Wydawnictwo Naukowo-Techniczne,

Warszawa 1980

(

)

R + R

220 V

1000 + 5000

= 0,0043 A = 4,3 mA

raż

Ω

Z powy

szego przykładu niezbicie wynika skuteczno

ść

omawianego

rodka

ochrony dodatkowej.

izolacja ściany

= 220 V

= 1000

Ω

raż

l > 2,5 m

≤

2,5 m

izolacja podłogi
(Riz

min

= 50 k

Ω

)

ciany i podłogi

(części przewodzą-
ce obce)

Rys. 3.13. Zasada stosowania izolacji

cian i podłogi.

li w obr

bie izolowanego stanowiska znajduj

inne przewodz

ce cz

ęś

ci obce

(np. ruroci

gi, konstrukcje metalowe) to nale

y je skutecznie odizolowa

lub

uniemo

liwi

ich dotkni

cia.

Na izolowanym stanowisku nie wolno umieszcza

przewodów ochronnych,

wprowadza

ęś

ci przewodz

cych dost

pnych i obcych innych ni

to wynika z

zastosowanego

rodka ochrony.

Powy

sza zasada ma na celu niedopuszczenie do przeniesienia si

potencjału z

zewn

trz na izolowane stanowisko.

W przypadku u

ytkowania na izolowanym stanowisku wi

kszej liczby odbiorników w

tym urz

dze

klasy 0 oprócz izolowania

cian i podłóg nale

y zastosowa

najmniej jeden z poni

szych

rodków:

1) oddalenie od siebie cz

ęś

ci przewodz

cych dost

pnych i cz

ęś

ci przewodz

cych

obcych od cz

ęś

ci przewodz

cych dost

pnych na odległo

ść

min. 2 m oraz min.

1,25 m poza stref

zasi

gu r

ki,

2) umieszczenie barier mi

dzy cz

ęś

ciami przewodz

cymi obcymi a dost

pnymi

uniemo

liwiaj

c równoczesne ich dotkni

cie; bariery nie mog

poł

czone z

ziemi

ani te

z cz

ęś

ciami przewodz

cymi obcymi (najlepszym rozwi

zaniem

jest zastosowanie barier wykonanych z materiałów izolacyjnych),

3) izolowanie cz

ęś

ci przewodz

cych obcych przez zastosowanie izolacji

wytrzymuj

cej napi

cie probiercze co najmniej 2000 V i posiadaj

cej

rezystancj

nie mniejsz

2 M

Ω

Pazdro K.:

Pomiaty elektroenergetyczne w zakładach przemysłowych. Wydawnictwo Naukowo-Techniczne,

Warszawa 1980

Ochrona przez zastosowanie urz

dze

II klasy ochronno

ci lub o izolacji

równowa

nej

Mianem urz

dze

II klasy ochronno

ci okre

la si

urz

dzenia posiadaj

izolacj

podwójn

(podstawow

i dodatkow

) oraz urz

dzenia posiadaj

ce izolacj

wzmocnion

Izolacja wzmocniona stanowi izolacj

robocz

o parametrach mechanicznych i

izolacyjnych równowa

nych izolacji podwójnej i jest stosowana w przypadkach gdy

nie mo

na zastosowa

izolacji podwójnej.

Urz

dzenia II klasy ochronno

ci w czasie produkcji poddawane s

odpowiednim

próbom i badaniom, i oznaczane s

symbolem:

Symbolem urz

dze

II klasy ochronno

ci oznaczane s

tak

e zespoły urz

dze

elektrycznych w pełni izolowanych wykonanych fabrycznie (np. rozdzielnice
skrzynkowe izolowane).
Urz

dzeniami o izolacji równowa

nej izolacji odbiorników II klasy ochronno

okre

la si

a) urz

dzenia o izolacji podstawowej i wykonywan

w czasie monta

u instalacji

elektrycznej izolacj

dodatkow

; izolacja dodatkowa powinna zapewnia

stopie

ochrony co najmniej IP 2X i posiada

parametry równowa

ne izolacji

dodatkowej odbiorników II klasy ochronno

ci,

b) urz

dzenia o izolacji wzmocnionej wykonywanej w czasie monta

u instalacji

elektrycznej i posiadaj

cej parametry równowa

ne izolacji wzmocnionej

odbiorników II klasy ochronno

ci.

Ponad to izolacja dodatkowa i wzmocniona wykonywana w czasie monta

u instalacji

powinna spełnia

nast

puj

ce wymagania:

1) obudowa izolacyjna powinna zapewnia

niezb

wytrzymało

ść

mechaniczn

(uderzenia, wstrz

sy, wibracje), elektryczn

i ciepln

; wytrzymało

ść

ta musi by

potwierdzona badaniami zgodnymi z norm

dotycz

bada

instalacji

elektrycznej przy odbiornikach,

2) przez obudow

izolacyjn

nie powinny by

przeprowadzone cz

ęś

przewodz

ce umo

liwiaj

ce przenoszenie potencjału,

ruby wykonane z materiału izolacyjnego zastosowane do skr

cania obudowy

lub przykr

cania do niej cz

ęś

ci przewodz

cych nie mog

zast

pione

rubami metalowymi,

4) pokrywy lub drzwi obudowy izolacyjnej powinny by

otwierane z u

yciem

narz

dzi

5) je

li wymagania okre

lone w punkcie 4 nie zostały spełnione to wszystkie

ęś

ci przewodz

ce dost

pne po otwarciu bez u

ycia narz

dzi pokryw lub

drzwi powinny znajdowa

za przegrod

izolacyjn

zapewniaj

ochron

IP 2X lub lepsz

i zdejmowan

przy u

yciu narz

dzi,

6) na zewn

trz i wewn

trz obudowy urz

dze

o izolacji równowa

nej, w

widocznym miejscu, nale

y umie

symbol informuj

cy o nieprzył

czeniu

przewodu ochronnego:

PN-92/E-05009/41

Zasady konstrukcji odbiorników II klasy ochronno

ci i o izolacji równowa

nej:

−

odbiorniki (urz

dzenia) z izolacj

podwójn

Rys. 3.14.

Z - impedancja obwodu elektrycznego odbiornika (uzwojenie, rezystor, element
grzejny)
1 - izolacja podstawowa
2 - izolacja dodatkowa
3 - osłona metalowa

- odbiorniki z izolacj

wzmocnion

Rys. 3.15.

oznaczenia:
Z - impedancja obwodu elektrycznego odbiornika
1 - izolacja wzmocniona
2 - osłona metalowa

Wołkowiński K.: Instalacje elektroenergetyczne. Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 1972

−

odbiorniki z osłon

izolacyjn

Rys. 3.16.

Ochrona przez zastosowanie urz

dze

II klasy ochronno

ci lub o izolacji

równowa

nej ma na celu uniemo

liwienie pojawienia si

niebezpiecznych napi

ęć

dotykowych na cz

ęś

ciach przewodz

cych dost

pnych urz

dze

w razie uszkodzenia

izolacji podstawowej.
Jednoczesne uszkodzenie izolacji podstawowej i izolacji dodatkowej urz

dzenia w

warunkach normalnej jego eksploatacji i u

ytkowaniu zgodnie z przeznaczeniem jest

mało prawdopodobne, st

d nawet zniszczenie izolacji podstawowej nie ma wpływu

na poziom bezpiecze

stwa u

ytkowników.

ęś

ci przewodz

ce urz

dze

II klasy ochronno

ci lub izolacji równowa

nej obj

ochron

dodatkow

nie powinny by

poł

czone z przewodem neutralnym,

wyrównawczym oraz z ziemi

Sposób instalowania urz

dze

II klasy ochronno

ci w tym zamocowanie urz

dzenia

oraz przył

czenie przewodów nie mo

e w

aden sposób wpływa

na poziom ochrony

wynikaj

cy z tego rodzaju ochrony.

Ochrona przez zastosowanie II klasy ochronno

ci znalazła zastosowanie w

odbiornikach przeznaczonych do trzymania w r

ku (wiertarki, szlifierki), przeno

nych

transformatorach separacyjnych oraz w odbiornikach stosowanych w gospodarstwie
domowym (maszynki do golenia, suszarki do włosów, odkurzacze,...).

Równoczesna ochrona przed dotykiem bezpo

rednim i po

rednim -

ochrona przez zastosowanie bardzo niskich napi

ęć

bezpiecznych

Podstawowymi cechami tego

rodka ochrony s

: ograniczenie warto

napi

cia w obwodzie odbiorczym do warto

ci okre

lonych jako napi

cia bezpieczne

(I zakres napi

ęć

) oraz oddzielenie obwodów odbiorczych od zasilaj

cych przez

zastosowanie separacji ochronnej mi

dzy nimi.

Separacja mi

dzy obwodami polega na zastosowaniu:

a) ochrony podstawowej (izolacji podstawowej) i ochrony dodatkowej (izolacji

dodatkowej lub ekranowania ochronnego) lub,

rodka równowa

nego ochronie podstawowej dodatkowej (przez zastosowanie

izolacji wzmocnionej)

Równoczesn

ochron

podstawow

i dodatkow

zapewnia si

przez zastosowanie

obwodów SELV (Safety Extra-Low Voltage) i PELV (Protection Extra-Low Voltage).

ródłem zasilania obwodów SELV i PELV s

a) transformator ochronny (bezpiecze

stwa) wykonany wg PN-88/E-08105,

b) przetwornica dwumaszynowa zapewniaj

ca równowa

ny transformatorowi

ochronnemu poziom izolacji,

ródła elektrochemiczne, np. baterie akumulatorów,

d) zespoły pr

dotwórcze (pr

dnica nap

dzana silnikiem spalinowym),

Wołkowiński K.: Instalacje elektroenergetyczne. Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 1972

oznaczenia:
Z - impedancja obwodu elektrycznego
odbiornika
1 - izolacja podstawowa
2 - izolacja dodatkowa
3 - osłona metalowa

e) urz

dzenia elektroniczne ograniczaj

ce napi

cie na zaciskach wyj

ciowych do

warto

ci napi

ęć

bezpiecznych w przypadku uszkodze

wewn

trznych.

Ruchome

ródła zasilania obwodów SELV i PELV powinny by

urz

dzeniami II klasy

ochronno

ci.

Obwody odbiorcze zasilane bardzo niskimi napi

ciami bezpiecznymi SELV i PELV

nale

y wykonywa

z uwzgl

dnieniem nast

puj

cych zasad:

a) cz

ęś

ci czynne obwodów SELV i PELV powinny by

oddzielone od obwodów

szego napi

cia za pomoc

separacji ochronnej zapewniaj

cej oddzielenie

elektryczne równowa

ne oddzieleniu obwodów w transformatorze ochronnym

b) oprzewodowanie obwodów powinno by

wykonane jako oddzielne od innych

obwodów; mo

liwe s

odst

pstwa od tej zasady, gdy:

−

przewody obwodów SELV i PELV zostan

umieszczone w osłonie izolacyjnej

lub,

−

przewody obwodów SELV i PELV zostan

oddzielone od innych przewodów

ekranem ochronnym lub,

−

przewody obwodów SELV i PELV prowadzone w przewodzie wielo

yłowym

posiadały izolacj

przystosowan

do pracy przy najwy

szym napi

ciu

wyst

puj

cym w tym przewodzie.

c) gniazda wtykowe i wtyczki obwodów SELV i PELV nie b

skoordynowane z

gniazdami i wtyczkami innych obwodów a gniazda wtyczkowe nie b

posiada

styków ochronnych.

Z powy

szego opisu wynika,

e skuteczno

ść

ochrony przeciwpora

eniowej w wyniku

zastosowania obwodów SELV i PELV polega na zmniejszeniu warto

ci napi

ęć

dotykowych do warto

ci uwa

anych za bezpieczne.

Zasady wykonywania obwodów SELV

Obwody bardzo niskiego napi

cia bezpiecznego zwane tak

e obwodami

nieuziemionymi nale

y wykonywa

tak, by cz

ęś

ci czynne i przewodz

ce dost

pne

nie były poł

czone przewodami ochronnymi lub cz

ęś

ciami przewodz

cymi

dost

pnymi nale

żą

cymi do innych obwodów z cz

ęś

ciami przewodz

cymi obcymi (na

których mo

e pojawi

napi

cia przekraczaj

ce warto

ci napi

ęć

bezpiecznych)

oraz z uziomami.

Przy warto

ciach napi

ęć

nie przekraczaj

cych:

−

25 V warto

ci skutecznej pr

du przemiennego lub,

−

60 V niet

tni

cego pr

du stałego,

w obwodach SELV mo

na nie stosowa

ochrony podstawowej.

Przy warto

ciach napi

ęć

szych od wy

ej wymienionych w obwodach SELV

nale

y wykona

ochron

podstawow

polegaj

na:

a) zastosowaniu ogrodze

lub obudów o stopniu ochrony IP2X lub wy

szym,

b) zastosowaniu izolacji wytrzymuj

cej napi

cie probiercze o warto

ci skutecznej

du przemiennego 500 V w ci

gu 1 minuty.

Zasady wykonywania obwodów PELV

W obwodach bardzo niskiego napi

cia ochronnego, w przeciwie

stwie do obwodów

SELV, cz

ęś

ci czynne mog

uziemione a cz

ęś

ci przewodz

ce dost

pne

[poł

czone z ziemi

wiadomie lub przypadkowo.

Ochron

podstawow

w tych obwodach nale

y wykona

przez zastosowanie:

a) ogrodze

lub obudów o stopniu ochrony IP2X lub wy

szym lub,

b) izolacji wytrzymuj

cej napi

cie probiercze o warto

ci skutecznej pr

przemiennego 500 V w ci

gu 1 minuty.

Ochrony podstawowej mo

na nie wykonywa

gdy napi

cie znamionowe obwodu

PELV nie przekracza:

a) 25 V warto

ci skutecznej pr

du przemiennego lub 60 V pr

du stałego

niet

tni

cego w pomieszczeniach suchych przy braku wielkopowierzchniowych

dotyków ciała ludzkiego,

b) 6 V warto

ci skutecznej pr

du przemiennego lub 15 V pr

du stałego

niet

tni

cego w pomieszczeniach wilgotnych, ograniczaj

cych mo

liwo

ść

samo

uwolnienia si

oraz o podło

u przewodz

cym .

Ochrona przez zastosowanie obwodów FELV

Obwodami FELV (Functional Extra-Low Voltage) nazywamy obwody, w których
zastosowane s

ródła zasilania o napi

ciach znamionowych nie przekraczaj

cych

napi

ęć

bezpiecznych ale nie spełnione s

wszystkie wymagania dla obwodów SELV i

PELV.
Przypadek taki ma miejsce w obwodach sterowania i sygnalizacji, gdzie
transformatory, przeka

niki i styczniki nie zapewniaj

dostatecznej separacji

ochronnej mi

dzy obwodami.

Ochron

przeciwpora

eniow

dla obwodów FELV nale

y wykona

poprzez:

a) ochron

podstawow

b) ochron

dodatkow

Ochron

podstawow

nale

y zapewni

przez:

−

ogrodzenia lub obudowy o stopniu ochrony co najmniej IP2X, trwale

zamocowane (demonta

liwy przy u

yciu narz

dzi) lub,

−

izolacj

równowa

izolacji obwodu zasilaj

cego (pierwotnego) tzn.

wytrzymuj

prób

napi

ciow

okre

lon

dla obwodu pierwotnego.

Ochron

dodatkow

nale

y zapewni

przez:

−

poł

czenie cz

ęś

ci przewodz

cych dost

pnych obwodu FELV z przewodem

ochronnym obwodu pierwotnego gdy zastosowano w nim ochron

przez

samoczynne wył

czenie zasilania (rysunek 3.8.)

odbiornik

obwód FELV

obwód pierwotny

Rys. 3.17.

−

poł

czenie cz

ęś

ci przewodz

cych dost

pnych urz

dze

obwodu FELV z

nieuziemionym miejscowym przewodem poł

cze

wyrównawczych obwodu

pierwotnego, gdy zastosowano w nim ochron

, przez separacj

elektryczn

Tr. separacyjny

system nieuziemionych
miejscowych połączeń
wyrównawczych

obwód pierwotny

obwód FELV

Rys. 3.18.