1
13. OCHRONA PRZECIWPORAŻENIOWA
OCHRONA PRZECIWPORAŻENIOWA W
URZĄDZENIACH ELEKTROENERGETYCZNYCH
WYSOKIEGO NAPIĘCIA
Stan prawny:
W latach 2000-2004 wydano nowe akty prawne i
dokumenty normalizacyjne, w których znajdują się
postanowienia dotyczące ochrony przeciwporażeniowej
w następujących obiektach elektroenergetycznych
wysokiego napięcia:
1. elektroenergetycznych instalacjach prądu
przemiennego o napięciu powyżej 1 kV – PN-EN
05115; 2002 r.
2. elektroenergetycznych liniach napowietrznych prądu
przemiennego powyżej 45 kV - PN-EN 50341-1: 2005 r.
3. elektroenergetycznych liniach z przewodami w izolacji
oraz z przewodami w osłonie izolacyjnej N –SEP-E-003;
2003 r
2
definicje
Instalacje elektroenergetyczne prądu przemiennego o
napięciu
wyższym od 1 kV PN-E-05115 (2002)
norma jest oficjalnym tłumaczeniem dokumentu
europejskiego
2.4. Ochrona przeciwporażeniowa
2.4.1. ochrona przed dotykiem bezpośrednim: środki, które
chronią osoby przed skutkami zbliżenia do części czynnych, lub
tych części które mogą przenosić napięcia niebezpieczne grożące
porażeniem (sięganie strefy niebezpiecznej)
2.4.2. ochrona przy dotyku pośrednim : ochrona osób przed
niebezpieczeństwem, które może się pojawić w warunkach
zakłóceniowych, przy zetknięciu z cz.p.d. lub cz.p.o.
2.5.2. odstęp minimalny: najmniejszy dopuszczalny odstęp w
powietrzu pomiędzy częściami czynnymi lub pomiędzy cz.cz. a
cz.p.uziemionymi
3
definicje
2.5.5. strefa niebezpieczna: obszar wyznaczony przez
odstęp minimalny wokół cz.cz. bez pełnej ochrony przed
dotykiem bezpośrednim. Naruszenie strefy niebezpiecznej
uważane jest za równoznaczne z dotykiem części
znajdujących się pod napięciem
2.5.6. minimalna odległość zbliżenia: minimalna odległość
w powietrzu, którą należy zachować pomiędzy częścią ciała
pracownika lub trzymanym narzędziem przewodzącym, a
dowolną częścią urządzenia o innym potencjale, pod
napięciem lub uziemioną
2.7.2. ziemia odniesienia: obszar ziemi znajdujący się poza
strefą wpływu uziomów, w którym różnica potencjałów dwóch
dowolnych punktów nie zmienia się pod wpływem prądu
uziomowego
2.7.10.2. rezystancja uziemienia R
E
: występuje pomiędzy
uziomem, a ziemią odniesienia
4
Napięcie uziomowe
2.7.13.1.
napięcie
uziomowe
U
E
:jest
napięciem
występując
ym
podczas
doziemieni
a pomiędzy
układem
uziomowy
m i ziemią
odniesienia
(rys.2.1)
5
cd
2.7.13.2. potencjał na powierzchni gruntu :potencjał
punktu na powierzchni gruntu w stosunku do ziemi
odniesienia
2.7.13.3. napięcie dotykowe rażeniowe U
T
: jest częścią
napięcia uziomowego, wywołanego doziemieniem, które
może się pojawić na ciele człowieka zakładając, że prąd
przepływa przez ciało na drodze ręka-stopy (pozioma
odległość od części dotykanej 1m)
2.7.13.4. napięcie dotykowe spodziewane U
ST
: napięcie,
które pojawia się podczas doziemienia między częściami
przewodzącymi a ziemią, gdy części te są dotykane
2.7.13.5. napięcie krokowe rażeniowe U
S
: jest częścią
napięcia uziomowego wywołanego doziemieniem, które
może się pojawić na ciele człowieka między stopami
rozstawionymi na odległość 1 m, zakładając że prąd
przepływa przez ciało człowieka na drodze stopa-stopa
6
prąd doziemienia
2.7.15.2. Prąd doziemienia I
F
- jest prądem w miejscu
doziemienia, płynącym, od obwodu roboczego do ziemi lub do
części uziomowej (rys. 2.2 i 2.3).
Za wartość prądu pojedynczego zwarcia z ziemią przyjmuje się:
- w sieci z punktem neutralnym izolowanym, pojemnościowy
prąd zwarcia z ziemią I
c
,
- w sieci skompensowanej, prąd resztkowy zwarcia doziemnego
I
Res
,
-w sieci z punktem neutralnym uziemionym przez mały opór,
prąd początkowy jednofazowego zwarcia doziemnego I”
k1
,
7
rys.2.2
8
rys.2.2
9
rys.2.3
10
rys.2.3
11
Prawdopodobieństwo rażenia
Rażenie na skutek dotyku
bezpośredniego
w
urządzeniach wysokiego napięcia –
występuje znacznie rzadziej niż w urządzeniach
niskiego napięcia, ponieważ urządzenia WN znajdują
się na terenach zamkniętych ruchu elektrycznego,
Wypadki porażeń na skutek dotyku bezpośredniego
zdarzają się wtedy gdy środki ochrony zostaną:
- celowo pominięte – przez samobójców lub
przypadkowo przy
pracach konserwacyjnych lub
budowlanych,
- zostaną uszkodzone tak że znajdują się w zasięgu ręki
12
Prawdopodobieństwo rażenia
Rażenie na skutek dotyku
pośredniego
w
urządzeniach wysokiego napięcia zależy od
prawdopodobieństwa jednoczesnego :
- wystąpienia zwarcia doziemnego – powodującego
pojawienie się na cz. p. d. lub cz.p.o. napięcia
spodziewanego
- dotknięcia przez człowieka tych części.
Przy ustalaniu kryteriów zagrożenia przy dotyku
pośrednim w
instalacjach WN
przyjęto że są one
dostępne jedynie dla osób wykwalifikowanych stąd
przyjęto niewielkie prawdopodobieństwo rażenia
13
Środki ochrony
Środki ochrony przed dotykiem bezpośrednim:
- w liniach WN - środkiem ochrony jest umieszczenie poza
zasięgiem
- w instalacjach WN stosowane są 4 środki ochrony przed
dotykiem bezpośrednim
-Obudowy
-Przegrody
-Przeszkody
-Umieszczenie poza zasięgiem
14
minimalne odstępy
Przegrody – ściany,
drzwi, ogrodzenia o
wys. 1800 mm
Odstępy poziome:
B1 =N dla przegród
pełnych
B2 = N + 100 przy
IP2X, U-do 52 kV
B3 = N + 80 przy
IP2X , U powyżej 52
kV
Przeszkody –
łańcuchy, liny,
ogrodzenia
Odstępy minimalne
O1 = N + 200
instalacje wewnętrzne
O2 = N + 300
instalacje
napowietrzne
15
odstępy N
16
odstępy N
17
napięcie dotykowe rażeniowe
Ochronę przed dotykiem pośrednim uznaje się za skuteczną gdy
napięcia dotykowe rażeniowe nie przekraczają największych
dopuszczalnych napięć dotykowych rażeniowych
U
Tp
U
T
U
Tp
18
dopuszczalne napięcie rażeniowe
Największe dopuszczalne napięcie dotykowe rażeniowe
U
tp
w zależności od czasu rażenia przedstawia wykres,
zależność określono przy następujących założeniach:
1. prąd rażeniowy płynie na drodze ręka – dwie stopy
2. Prawdopodobieństwo wystąpienia założonej impedancji
ciała człowieka wynosi 50%
3. Prawdopodobieństwo wystąpienia fibrylacji komór
serca wynosi 5%
4. W obwodzie rażeniowym nie występują dodatkowe
rezystancje
19
realizacja ochrony przy dotyku pośrednim
20
Ut
21
Ut
22
zmniejszenie Ut
23
zmniejszenie Ut
24
pomiary
25
pomiary
26
obwody pomiaru
27
kryterium oceny