i
Zjawisko fibrylacji komór serca
W obwodach niskiego napięcia prądu przemiennego o częstotliwości 15��100 Hz
Droga przepływu
Powierzchnia bezpośrednią przyczyną zgonu w wypadku porażenia prądem elektrycznym jest
Czas trwania
prądu przez ciało
elektrod zjawisko fibrylacji komór serca, rozpoznane w 1850 r. przez Hoffa i Ludwiga.
rażenia
Cechy osobnicze
Rodzaj prądu W 1939 r. Wigers i Wegria wykazali, że może ono wystąpić tylko wtedy, gdy impuls
rażonego
OCHRONA PRZECIWPORAŻENIOWA
Skutki rażenia prądem prądu trwa w fazie serca określonej jako  załamek T , podczas której włókna serca
elektrycznym są w stanie pobudzenia.
URZ
DZEC
I INSTALACJI
powodujące niebezpieczne
ELEKTRYCZNYCH
niodczuwalne przykre dla zdrowia
odczucia i życia
NISKIEGO NAPI
CIA
ból oparzenia
skurcze mięśni zaburzenia oddechu
zaburzenia zaburzenia pracy serca
narządów zmysłów
fibrylacja komór serca
Rys. Przebieg czynności bioelektrycznych mięśnia sercowego (EKG) i ciśnienia krwi
podczas normalnej pracy serca oraz w czasie fibrylacji komór sercowych
2 3
i i
Progowe wartości prądów
Tabela. Impedancja ZT i rezystancja RT całkowita ciała ludzkiego przy przepływie
Do wystąpienia określonych skutków rażenia elektrycznego potrzebna jest
Tabela. Skutki fizjologiczne przepływu prądu przez ciało człowieka
prądu na drodze ręka-ręka lub ręka-stopa przy dużej powierzchni dotykanych elektrod
odpowiednia energia  zależna od wartości prądu rażenia oraz czasu rażenia.
Oznaczenie Granice strefy
10000 Skutki przepływu prądu
Wartości impedancji i rezystancji całkowitej ciała człowieka
a b c1 c c
ms 2 3 strefy (linie graniczne)
5000
Napięcie dotykowe (W�), nieprzekroczone przez:
AC-4-1 AC-1 < a Zwykle rak reakcji
(V) 5% populacji 50% populacji 95% populacji AC-4-2
2000 AC-2 a � b * Zwykle brak szkodliwych skutków fizjologicznych
ZT RT ZT RT ZT RT AC-4-3
Zwykle brak uszkodzeń organicznych.
1000
25 1750 2200 3250 3875 6100 8800
Prawdopodobieństwo pojawienia się skurczów mięśni i trudności
500
50 1450 1750 2625 2990 4375 5300 przy oddychaniu dla czasu przepływu prądu dłuższego od 2 s.
75 1250 1510 2200 2470 3500 4000 AC-1 AC-2 AC-3 AC-4 AC-3 b � c1 Odwracalne zakłócenia przy powstawaniu bodz
ców i pobudzaniu
200
serca włącznie z migotaniem przedsionków serca i przejściowym
100 1200 1340 1875 2070 3200 3400
zatrzymaniem pracy serca (zakłócenia wzrastające wraz ze
125 1125 1230 1625 1750 2875 3000
100
t
wzrostem prądu)
220 1000 1000 1350 1350 2125 2125
50
a - próg odczuwania i reakcji,
Niebezpieczeństwo wystąpienia skutków patofizjologicznych,
700 850 750 1100 1100 1550 1550
b - granica samouwolnienia,
takich jak: zatrzymanie pracy serca, zatrzymanie oddychania,
20
1000 700 700 1050 1050 1500 1500 AC-4 > c1
c - próg fibrylacji komór serca
poważne oparzenia (mogące rozszerzać skutki strefy AC-3).
Wartość
10
650 750 850 Niebezpieczeństwo rośnie wraz ze wzrostem prądu.
asymptotyczna
0,1 0,2 0,5 2 5 10 20 50 100 200 500 1000 2000 10000
1 AC-4.1 c1 � c2 Prawdopodobieństwo migotania komór sercowych: do ok. 5%
Uwaga: niektóre pomiary wykazują, że wartości przy przepływie prądu na drodze ręka-stopa są
mA
AC-4.2 c2 � c3 Prawdopodobieństwo migotania komór sercowych: od 5% do 50%
I
T
nieco mniejsze niż dla przepływu prądu na drodze ręka-ręka (10% do 30%)
AC-4.3 c3 � c4 Prawdopodobieństwo migotania komór sercowych: powyżej 50%
Rys. Strefy czasowo-prądowe fizjologicznych skutków działania prądów rażeniowych
*dla czasów przepływu prądu mniejszych od 10 ms linia graniczna b ma stałą wartość 200 mA
przemiennych o wartości do 10 A i częstotliwości 15 - 100 Hz, płynących na drodze lewa ręka -
obie stopy (według Raportu IEC-60479 - trzecie wydanie 1994)
4 5 6
�1
wypadek
W Wskaz
nik W= wyp/mln
mln rok Liczba
W
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 wypadków
W
10
10
Polska 654 3,43
Polska
9
Miasto 282 2,42
9
8
Wieś 372 5,02
7
8 Polska 654 3,43
6
Mężczyz
ni 601 6,52
5
7
Kobiety 53 0,54
4 Niemcy
6
282 2,42
3 Miasto
2 Mężczyz
ni 263 4,75
5 5
1
Kobiety 19 0,31
0
4 4
Wieś 372 5,02
87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09
Mężczyz
ni 338 9,18
3 3 Rys. Wskaz
nik śmiertelnych wypadków porażeń prądem elektrycznym
dla Polski i Niemiec w latach 1981-2009 Kobiety 34
0,91
2 2
Rys. Średnia wartość wskaz
nika  W śmiertelnych wypadków porażeń prądem
Rok
69 74 80 85 90 95 00 03 06 09
elektrycznym w Polsce w latach 2005-2009 w zależności od miejsca
Rys. Wskaz
nik liczby śmiertelnych wypadków porażeń prądem elektrycznym
zamieszkania i płci ofiary wypadku
w Polsce w latach 1969 - 2009
7 8 9
i
Ozn. Symbol
Główne cechy urządzenia istotne dla ochrony przeciwporażeniowej
cyfrowe graficzny
- przewód ruchomy zasilający (jeżeli
- izolacja podstawowa
jest) bez żyły ochronnej -
0
- brak zacisku ochronnego
- wtyczka bez styku ochronnego
CZYNNIKI WPA
YWAJ
CE
- przewód ruchomy zasilający
- izolacja podstawowa
(jeżeli jest) z żyłą ochronną
I NA STOPIEC
ZAGROŻENIA
- zacisk ochronny
- wtyczka ze stykiem ochronnym1)
KLASY OCHRONNOŚCI
- izolacja podwójna lub - przewód ruchomy zasilający PORAŻENIOWEGO
wzmocniona (jeżeli jest) bez żyły ochronnej
II
URZ
DZEC
ELEKTRYCZNYCH
- brak zacisku ochronnego - wtyczka bez styku ochronnego2),3)
- izolacja podstawowa
- bardzo niskie napięcie
- przewód ruchomy zasilający (jeżeli
SYSTEMY OCHRONY
znamionowe (SELV lub PELV)
III
jest) bez żyły ochronnej
- brak zacisku ochronnego4)
- wtyczka bez styku ochronnego2),3)
PRZECIWPORAŻENIOWEJ
1) Jeżeli wtyczka nie ma styku ochronnego to urządzeniu przypisuje się klasę 0
2) Urządzenie w obudowie metalowej może być wyposażone w środki pozwalające na przyłączenie
przewodu wyrównawczego do tej obudowy jeżeli jest to dopuszczone przez odpowiednią normę
3) Urządzenie może być wyposażone w środki przeznaczone do uziemienia funkcyjnego (roboczego) jeżeli
jest to dopuszczone przez odpowiednią normę
4) Zacisk taki może mieć urządzenie zasilane z obwodu PELV
10 11 12
�2
mln
"
rok
wypadek
Rodzaje rażeń prądem elektrycznym
i
Dopuszczalne napięcia dotykowe w instalacjach niskiego napięcia
i
Rodzaje części przewodzących i
1. Rażenie przy dotyku bezpośrednim - dotknięcie części czynnej, tj.:
1. Część czynna  przewód lub część przewodząca przeznaczona do pracy
Tabela. Zestawienie wartości napięć dotykowych dopuszczalnych długotrwale UL dla
pod napięciem w warunkach normalnych a) żyły przewodu o uszkodzonej izolacji,
przyjmowanych poziomów zagrożenia przy urządzeniach niskiego napięcia
b) części czynnej wewnątrz urządzenia podczas nieostrożnej pracy pod
Przykłady: przewody fazowe (L1, L2, L3), przewód neutralny (N)
UL [V] napięciem lub na skutek uszkodzenia obudowy urządzenia
Zagrożenie porażeniowe zależne od warunków środowiskowych
Część czynna niebezpieczna - część czynna, która w pewnych
AC DC
warunkach może spowodować porażenie elektryczne (U > UL) 2. Rażenie przy dotyku pośrednim - dotknięcie części przewodzącej
dostępnej, na której napięcie pojawiło się na skutek uszkodzenia izolacji
lokale mieszkalne, biura, sale teatralne, widowiskowe,
Normalne 50 120
klasy szkolne z wyjątkiem niektórych laboratoriów itp. podstawowej urządzenia (c)
2. Część przewodząca dostępna  część przewodząca urządzenia, której
łazienki, natryski, sauny, pomieszczenia hodowli
można dotknąć, nie będąca normalnie pod napięciem, i która może
a)
zwierząt, bloki operacyjne, hydrofornie, przestrzenie N L b) N L c) N L
Zwiększone 25 60 znalez
ć się pod napięciem jeśli zawiedzie izolacja podstawowa
ograniczone pow. przewodzącymi, kanały rewizyjne,
kempingi, tereny budowy i rozbiórki, tereny otwarte
możliwość zetknięcia się ciała ludzkiego zanurzonego 3. Część przewodząca obca  część przewodząca nie będąca częścią
Szczególne 12 30
w wodzie z elementami pod napięciem
instalacji elektrycznej i mogąca przyjmować potencjał elektryczny,
zwykle potencjał elektryczny lokalnej ziemi
Przykłady: uziemione metalowe rury wodociągowe, kanalizacyjne i in.,
elementy konstrukcyjne budynku, itp.
13 14 15
i
i
SYSTEMY OCHRONY PRZECIWPORAŻENIOWEJ
=
Ochrona podstawowa Ochrona przed dotykiem bezpośrednim
OCHRONA PODSTAWOWA
(OCHRONA PRZED DOTYKIEM BEZPOŚREDNIM )
Zadania ochrony podstawowej:
OCHRONA PRZY USZKODZENIU
(OCHRONA PRZED DOTYKIEM POŚREDNIM, " uniemożliwienie przepływu prądu przez ciało człowieka w normalnych
ŚRODKI OCHRONY
OCHRONA DODATKOWA)
warunkach pracy (uniemożliwienie dotknięcia części czynnych urządzeń)
RÓWNOCZESNA OCHRONA PRZED DOTYKIEM PODSTAWOWEJ
lub
BEZPOŚREDNIM I POŚREDNIM (określenie nieaktualne !!!)
" ograniczenie wartości prądu rażeniowego do wartości niestwarzającej
zagrożenia (realizowane pod pewnymi warunkami, przy zastosowaniu
" W obwodach o napięciu znamionowym > 50 V AC lub 120 V DC ochrona
równoczesnej ochrony podstawowej i ochrony dodatkowej - w obwodach
podstawowa i ochrona przy uszkodzeniu realizowane są przez dwa
SELV lub PELV)
niezależne środki techniczne
" W obwodach o napięciu znamionowym d" 50 V AC lub 120 V DC można
stosować jeden środek techniczny realizujący jednocześnie ochronę
podstawową i ochronę przy uszkodzeniu (obwody SELV i PELV)
16 17 18
�3
OCHRONA PRZY UŻYCIU OGRODZEC
LUB OBUDÓW
OCHRONA PRZEZ IZOLOWANIE CZ
ŚCI CZYNNYCH
i
i
i
(IZOLACJA PODSTAWOWA)
" Wymagania:
" trwałe zamocowanie, stabilność i wytrzymałość zapewniające
" przykład: przewody, kable elektroenergetyczne
utrzymanie wymaganego stopnia ochrony w warunkach eksploatacji
" realizowana przez całkowite pokrycie części czynnych izolacją (zwykle
" stopień ochrony: e" IPXXB (=IP2X), łatwo dostępne górne poziome
ŚRODKI OCHRONY PODSTAWOWEJ
wykonaną fabrycznie), która może być usunięta tylko przez zniszczenie
powierzchnie ogrodzeń i obudów: e" IPXXD (=IP4X)
" izolacja musi wytrzymywać długotrwałe narażenia mechaniczne oraz " dopuszcza się niższy stopień ochrony, gdy jest to konieczne dla
UMIESZCZENIE właściwej pracy urządzenia lub podczas wymiany części (np. z
ródeł
wpływy elektryczne, termiczne, chemiczne
IZOLACJA PRZEGRODY PRZESZKODY,
POZA ZASI
GIEM
światła, bezpieczników topikowych).
PODSTAWOWA lub OBUDOWY BARIERY
" pokrycie farbą, pokostem lub podobnymi produktami zastosowanymi
R
KI
samodzielnie nie jest uznawane za izolację podstawową
" Usunięcie ogrodzeń, otwarcie obudów lub usunięcie ich części możliwe
" jeżeli izolacja została wykonana w czasie montażu lub naprawy tylko:
" za pomocą klucza lub narzędzia, lub
instalacji/urządzenia, to jej jakość powinna zostać potwierdzona
" po wyłączeniu zasilania części czynnych chronionych przez ogrodzenia
próbami analogicznymi do tych, którym poddaje się izolację  fabryczną
lub obudowy, przy czym ponowne włączenie zasilania powinno być
" w/w 2 punkty praktycznie wykluczają możliwość samodzielnego
możliwe dopiero po ponownym założeniu ogrodzeń lub zamknięciu
wykonywania napraw izolacji, np. napraw uszkodzonej izolacji
obudów, lub
ruchomego przewodu przy użyciu taśmy izolacyjnej, taśmy
" gdy istnieje osłona wewnętrzna o stopniu ochrony nie mniejszym niż
samowulkanizującej, koszulki termokurczliwej itp.
IPXXB uniemożliwiająca dotknięcie części czynnych; usunięcie jej
powinno być możliwe tylko za pomocą narzędzia lub klucza.
19 20 21
OCHRONA PRZY UŻYCIU PRZESZKÓD (BARIER) OCHRONA UZUPEA
ANIAJ
CA OCHRON
PODSTAWOW

OCHRONA PRZEZ UMIESZCZENIE POZA ZASI
GIEM R
KI
" Cel: zabezpieczenie przed przypadkowym dotknięciem części czynnych
Zasięg ręki (PN-HD 60364-4-41) - przestrzeń pomiędzy dowolnymi punktami Oprócz środków ochrony przed dotykiem bezpośrednim norma wymienia
powierzchni stanowiska, na którym stoi lub porusza się człowiek, a
" Uwaga: bariery nie chronią przed dotykiem spowodowanym działaniem ochronę uzupełniającą za pomocą wysokoczułych wyłączników
powierzchnią, której może dosięgnąć ręką w dowolnym kierunku bez użycia różnicowoprądowych (ID�n d"30 mA)
rozmyślnym !
środków pomocniczych
" Zastosowanie: wyłącznie w przestrzeniach dostępnych dla osób
2,5 m
" części czynne są niedostępne do Cel: zwiększenie skuteczności ochrony przed dotykiem bezpośrednim:
wykwalifikowanych lub przeszkolonych
dotyku, jeżeli umieszczone są poza
" w przypadku nieskutecznego działania  standardowych środków
w/w przestrzenią
" Zadania:
ochrony
" zapobiega tylko niezamierzonemu (!)
" utrudnienie niezamierzonego zbliżenia ciała do części czynnych
" w przypadku nieostrożności użytkowników
1,25 m dotknięciu części czynnych
" utrudnienie niezamierzonego dotknięcia części czynnych podczas 0,75 m
" w miejscach, w których normalnie
obsługi urządzeń 1,25 m
Uwaga: wysokoczułe RCD nie mogą być jedynym środkiem ochrony i ich
używa się przedmiotów przewodzących
użycie nie zwalnia z obowiązku zastosowania jednego ze środków ochrony
wydłużających zasięg ręki, wymagane
" Wymagania/cechy:
odległości powinny być powiększone o przed dotykiem bezpośrednim
" możliwość usunięcia bez użycia klucza lub narzędzia (w odróżnieniu
1,25 m wymiary tych przedmiotów
od obudów i ogrodzeń !)
" rażenie na drodze ręka-ręka �� zasięg
" zabezpieczenie przed niezamierzonym usunięciem
dwóch rąk = 2,5 m (dawniej 2 m)
" oznaczenie barwami ostrzegawczymi w celu łatwego postrzegania
22 23 24
�4
i
i
ŚRODKI OCHRONY
=
Ochrona przy uszkodzeniu Ochrona przed dotykiem pośrednim
PRZY USZKODZENIU
Ochrona przy uszkodzeniu - powinna chronić człowieka, gdy na częściach
przewodzących dostępnych lub przewodzących obcych pojawi się
SAMOCZYNNE URZ
DZENIA ŚRODOWISKO NIEUZIEMIONE
niebezpieczne napięcie dotykowe, tj. gdy zostanie uszkodzona izolacja
SEPARACJA
WYA
ACZENIE II KLASY NIEPRZE- POA

CZENIA
ELEKTRYCZNA
robocza urządzenia
ZASILANIA OCHRONNOŚCI WODZ
CE WYRÓWNAWCZE
ŚRODKI OCHRONY
Zadania ochrony przy uszkodzeniu:
PRZY USZKODZENIU
Uwagi:
" spowodowanie samoczynnego wyłączenia zasilania w takim czasie, aby
napięcie dotykowe na częściach przewodzących dostępnych i/lub obcych " uzupełnienie ochrony przed dotykiem pośrednim stanowią połączenia
nie wywołało zagrożenia wyrównawcze: główne i miejscowe (dodatkowe)
lub
" w ochronie przez samoczynne wyłączenie zasilania muszą być stosowane
" niedopuszczenie do pojawienia się napięcia dotykowego na częściach uziemione przewody ochronne PE (PEN)
przewodzących dostępnych i obcych
" przy pozostałych środkach nie wolno stosować uziemionych przewodów
lub ochronnych PE (PEN). Może być jedynie wymagane zastosowanie
nieuziemionych (rzadziej uziemionych) przewodów wyrównawczych CC
" ograniczenie prądu rażeniowego do wartości niestwarzającej
zagrożenia
25 26 27
i
SAMOCZYNNE WYA

CZENIE ZASILANIA W SIECI TN i SAMOCZYNNE WYA

CZENIE ZASILANIA W SIECI TN i
L1
IB
L2
Ik
L1 L1
L3
IB
L2 L2
N
Ik Ik Ik
PE
L3 L3
Ik Ik
F F
PEN PEN
F F F F
N
RB
Ik
N N
IB IB I k
RB RB
Ik Ik
I IB IB I k
k U UB
B
IB
U UB U UB
B B
IB
Rys. Ochrona przez samoczynne wyłączenie zasilania w sieci TN-S
Rys. Ochrona przez samoczynne wyłączenie zasilania w sieci TN-C Rys. Ochrona przez samoczynne wyłączenie zasilania w sieci TN-C
28 29 30
�5
PE
N
PE
N
N
PEN
PEN
PE
PE
i
Warunki skuteczności ochrony przez SWZ w sieci TN:
Tabela. Maksymalne czasy wyłączenia zasilania w sieci TN dla odbiorników
ręcznych i przenośnych
1. przy metalicznym zwarciu przewodów L i PE (PEN) lub przewodu L i części
przewodzącej dostępnej musi być spełniony warunek:
Wymagany czas wyłączenia zasilania (s)
Napięcie znamionowe
sieci U0 (V)
dla UL= 50V dla UL= 25V
I'' ł� Ia
k1
120 0,8 0,35
230, 277 0,4 0,2
i
U0
ponieważ: I'' =� zatem:
U0 ł� IaZS
k1
400 0,2 0,05
ZS
480 0,1 0,05
Ia  prąd wyłączający (powodujący działanie urządzenia ochronnego w wymaganym czasie)
580 0,1 0,02*
I  prąd metalicznego zwarcia doziemnego do części przewodzącej dostępnej
k1
* przy niemożności spełnienia należy stosować połączenia wyrównawcze
ZS  impedancja pętli zwarcia
dodatkowe
U0  napięcie sieci względem ziemi
Rys. Charakterystyki czasowo-prądowe bezpieczników typu gL
2. główne połączenia wyrównawcze
Uwaga: Obwody rozdzielcze oraz obwody zasilające tylko (!!!) urządzenia
i
3. dodatkowe uziemienia przewodu PEN w sieci zasilającej poprawiające
stacjonarne: 5 s
bezpieczeństwo przy zakłóceniach pracy sieci, a w szczególności przy
utracie ciągłości przewodu
31 32 33
i i
[s] t
10000
3600 s
4000
2000
1000
400
200
100
40
20
10
4
Rys. Charakterystyki czasowo-prądowe
2
wyłączników instalacyjnych
1
0,4
0,2
Tabela. Prądy i czasy zadziałania wyzwalaczy wyłączników instalacyjnych
0,1
0,04 Termobimetal Elektromagnes
Typ
0,02
Prąd I1 Prąd I2 Czas Prąd I4 Prąd I5 Czas
0,01
I
1,13 In > 1 h 3 In e" 0,1 s
B
0,005
1,45 In d" 1h 5 In < 0,1 s
20 500
10 50 200 1000 [A]
62 130
100 1,13 In > 1 h 5 In e" 0,1 s
35 C
1,45 In d" 1h 10 In < 0,1 s
Rys. Przykładowa charakterystyka czasowo-prądowa wkładki topikowej
1,13 In > 1 h 10 In e" 0,1 s
Rys. Rzeczywiste charakterystyki czasowo-prądowe bezpieczników typu gG D
bezpiecznika (BiWts, In=20 A) 1,45 In d" 1h 20 In < 0,1 s 36
34 35
�6
i i
Wyprowadzenie wzoru na spadek napięcia na przewodzie PE
W przypadku zasilania z jednej rozdzielnicy lub z jednego obwodu
rozdzielczego urządzeń ręcznych i stacjonarnych, wymagany czas wyłączenia
Warunek wyjściowy:
UPE Ł� UL
we wszystkich obwodach nie może być dłuższy niż w obwodzie z
t = 5 s
urządzeniem ręcznym. a
S
"U = R � I k1
PE
Pods
RO
Przy trudności w realizacji w/w wymagania należy spełnić jeden z
UPE =� ZPE ��I'' t. I'' =� U0
k1
k1
warunków:
ZS
R
1. Spadek napięcia na przewodzie PE między rozdzielnicą zasilającą
U0
t = 0,2 s
a
ZPE �� Ł� 50V
odbiorniki a miejscem przyłączenia przewodu PE do głównej szyny
ZS
R
uziemiającej nie może przekraczać 50 V przy dowolnym zwarciu PE
jednofazowym do przewodu PE:
Przek
szt.
50
ZPE Ł� �� ZS
PE CC
U0
50
RG
ZPE Ł� �� ZS
2. W rozdzielnicy są wykonane połączenia wyrównawcze dodatkowe MEB
U0
przyłączone do tych samych części przewodzących obcych, co
gdzie:
Rys. Napięcie dotykowe spodziewane bez miejscowego połączenia wyrównawczego
połączenia wyrównawcze główne.
ZS  impedancja pętli zwarcia jednofazowego przy zwarciu w rozdzielnicy zasilającej
50  wartość napięcia UL w V (w uzasadnionych przypadkach: 25 V)
37 38 39
i i
PODA

CZENIE GNIAZDA NIEPRAWIDA
OWE
"U = R � I k1
CC
PODA

CZANIE GNIAZD WTYCZKOWYCH DO SIECI TN
Gniazdo Wtyczka Odbiornik
t = 5 s
a TN-C TN-C TN-S
S PE
L
L L
PEN
RO N
R nieprawidłowe prawidłowe prawidłowe
cc
N PE
N
R
t = 0,2 s
a U = 0 V
R
PE
N
Gniazdo Wtyczka Odbiornik
PE
PE CC L
L
L
PEN
N
RG PE
N
,,
L PEN L PEN
L PE N
N
MEB
Rys. Napięcie dotykowe spodziewane po wykonaniu miejscowego
U = 230 V
połączenia wyrównawczego
40 41 42
�7
i
PODA

CZENIE GNIAZDA PRAWIDA
OWE
4
L1 L2 L3 N
Gniazdo Wtyczka Odbiornik
PE
L
1 2 5
L
L
PEN
PEN
N
N PE
N
3
WYA

CZNIKI
N S
U = 0 V
Rys. Budowa przekaz
nika spolaryzowanego stosowanego w wyłącznikach typu AC
RÓŻNICOWOPR
DOWE
1 - uzwojenie różnicowe przekładnika różnicowego
2 - uzwojenie elektromagnesu przekaz
nika spolaryzowanego
3 - magnes trwały
Gniazdo Wtyczka Odbiornik
4 - ruchoma zwora przekaz
nika spolaryzowanego
PE
L
5 - sprężyna zwory
L
L
PEN
N
N
N PE
UWAGA: Osoba instalująca wyłącznik powinna poinformować użytkownika
instalacji o obowiązku okresowego sprawdzania poprawności działania
U = 230 V
U = 0 V wyłącznika przez naciśnięcie przycisku "T" ("TEST") - zgodnie z
zaleceniami wytwórcy, zwykle nie rzadziej niż raz na miesiąc.
43 44 45
i
Parametry znamionowe wyłączników różnicowoprądowych
Typy wyłączników różnicowoprądowych i
Wyłącznik bezzwłoczny odporny na udarowy prąd
różnicowy o wartości 500 A, 8/20m�s
a) napięcie znamionowe Un
" dla wyłączników 1-fazowych: zwykle 230 V Wyłącznik krótkozwłoczny odporny na udarowy prąd
Typ Oznaczenie Przeznaczenie / zastosowanie
kV,G
G różnicowy 3 kA, 8/20 m�s
" dla wyłączników 3-fazowych: zwykle 400 V
w sieciach z prądem uszkodzeniowym sinusoidalnie Wyłącznik selektywny, działający z opóz
nieniem,
b) prąd znamionowy ciągły (prąd obciążenia) In
zmiennym doprowadzonym w sposób nagły lub wolno przeznaczony do współpracy przy szeregowym połączeniu
AC S
S
c) znamionowy różnicowy prąd zadziałania I"n
narastający z wyłącznikiem bezzwłocznym i odporny na udarowy prąd
różnicowy 3 kA, 8/20m�s
" najczęściej: 6, 10, 30, 100, 300, 500 mA, 1 A lub 3 A
w sieciach z prądem uszkodzeniowym sinusoidalnie
zmiennym i stałym pulsującym ze składową stałą do
" rzadko budowane są RCD o prądzie I"n do 25 A
Wyłącznik przeznaczony do pracy poza pomieszczeniami
A
6 mA, ze sterowaniem kąta fazowego, doprowadzonym w
-25
w temperaturze do minus 25 ��C
sposób nagły lub wolno narastający
Tabela. Klasyfikacja wyłączników różnicowoprądowych pod względem ich czułości
w sieciach z prądem uszkodzeniowym sinusoidalnie
Wyłącznik wymaga zabezpieczenia od strony zasilania
zmiennym i stałym pulsującym ze sterowaniem kąta
bezpiecznikiem typu gG o prądzie nieprzekraczającym
Wyłączniki I"n [mA] B
fazowego oraz z prądem stałym wygładzonym
63 A dla zapewnienia wyłączenia prądu zwarciowego
6000
doprowadzonym w sposób nagły lub wolno narastający
podanego przez wytwórcę. Jeżeli dopuszczalny prąd
wysokoczułe d" 30
znamionowy jest inny niż 63 A, to jego wartość powinna
średnioczułe 30 < I"n d" 500
być podana przy symbolu bezpiecznika.
niskoczułe > 500
46 47 48
�8
i
L1
RCCB (residual current operated circuit-breakers without integral overcurrent L2
tr 10000 a b c1 c c
2 3
D� I L3
protection)  wyłączniki bez wbudowanego zabezpieczenia nadprądowego 5000
AC-4.1
N
(zwarciowego)
AC-4.2
RCBO (residual current operated circuit-breakers with integral overcurrent 2000
PE
AC-4.3 PEN
protection)  wyłączniki z wbudowanym zabezpieczeniem nadprądowym.
1000
ms
500
RB
AC-1 AC-2 AC-3 AC-4
200
1
Rys. Sposób instalowania wyłącznika RCD w sieci o układzie TN-C-S
Tabela. Czasy wyłączania wyłączników RCD typu AC
100
2
50
Czas wyłączenia (s) dla
40
L1
Prąd In Prąd I"n prądu uszkodzeniowego I"
Typ 20 L2
o wartości: Uwagi
D� I
wyłącznika L3
10
N N
[A] [A] I"n 2��I"n 5��I"n
0,1 0,2 0,5 2 5 10 30 200 500 2000 10000
1 50 100
PE
mA IB
czas
bezzwłoczny dowolny dowolny 0,3 0,15 0,04
maksymalny
czas
1  wykres (wg normy) granicznych dopuszczalnych czasów działania wysokoczułych
0,5 0,2 0,15
RA
maksymalny
wyłączników różnicowoprądowych (I"n = 30 mA)
selektywny 25 0,03
2  przykładowa rzeczywista charakterystyka czasowo-prądowa wysokoczułych
0,13 0,06 0,05 czas minimalny RA
wyłączników różnicowoprądowych (I"n = 30 mA) Rys. Sposób instalowania wyłącznika RCD w sieci o układzie TT
49 50 51
i
i
Tabela. Wymagane miejsca stosowania wyłączników różnicowoprądowych
" W instalacjach elektrycznych budynków mieszkalnych należy dążyć do
Warunek sprawności wyłącznika RCD typu AC:
ochrony jak największej części instalacji wysokoczułym RCD. I"n
Zasilane obwody
(badanie prądem sinusoidalnie zmiennym nieodkształconym):
[mA]
" W szczególności należy chronić obwody gniazd wtyczkowych o prądzie do Obwody gniazd wtyczkowych w pomieszczeniach 30
0,5�I"n < I" Ł� I"n
20 A , oraz gniazd na prąd do 20 A przeznaczonych do zasilania urządzeń
Obwody gniazd wtyczkowych na placach budowy i rozbiórek 30
użytkowanych poza budynkiem (np. kosiarek do trawy, lamp przenośnych
Obwody gniazd wtyczkowych na prąd znamionowy d" 32 A przeznaczonych do
30
itp.).
zasilania urządzeń użytkowanych poza budynkiem
Ogólny warunek skuteczności ochrony w sieci TN:
Instalacje elektryczne w gospodarstwach rolniczych i ogrodniczych:
" W instalacjach przemysłowych wysokoczułe RCD powinny być stosowane
- obwody gniazd wtyczkowych 30
Ia � ZS d" U0
do zabezpieczenia obwodów, w których wymagane jest uzupełnianie - pozostałe obwody (całość instalacji) 500
ochrony przed dotykiem bezpośrednim (obwodów gniazd wtyczkowych
W obwodzie z wyłącznikiem RCD: Instalacje elektryczne w basenach pływackich krytych i na otwartym powietrzu 30
zasilających odbiorniki ręczne i przenośne).
Instalacje elektryczne w pomieszczeniach saun 30
Ia = I"n
Instalacje elektryczne na kempingach i w pojazdach wypoczynkowych 30
" Wyłączniki średnioczułe (o prądzie zadziałania nie przekraczającym 0,5 A)
Instalacje w pomieszczeniach zagrożonych pożarem 500
zatem:
należy stosować do zabezpieczania obwodów wymagających ochrony
I"n � ZS d" U0
przed pożarem wywołanym doziemnym prądem upływowym.
Uwaga: w praktyce dla spełnienia w/w warunku wystarczające jest
zachowanie ciągłości pętli zwarcia.
52 53 54
�9
L1 L2 L3 N
L
Szafka pomiarowa Rozdzielnica główna
Rozdzielnica
B10 P2
Ihf
główna B10
kW h
Z
B16 Ghf
B16
kWh PE
kW h PE
25 A
L T
L N
N
25 A 25 A A P1
Tablica 0,03 A B16
1 3 3
obwodowa 40 A 25 A
B16
(piętrowa) L L1 L2
P2 E Z
0,5 A 0,03 A E
Rk
N
Złącze
S
Złącze PE N R U
PE
L3
Tablica mieszkaniowa
B16
3 3 3 3 3 3
L1
U
L2
V
Rys. Zasada działania wyłącznika różnicowoprądowego typu B (reagującego na
Do głównej szyny
L3
W
uziemiającej (wyrównawczej)
N prąd uszkodzeniowy przemienny, stały pulsujący, przemienny lub stały sterowany
N
PE
Do głównej szyny uziemiającej fazowo oraz na prąd stały wygładzony)
PE
(wyrównaczej)
R < 30 W� A  układ wyzwalania prądem uszkodzeniowym AC
E  układ wyzwalania prądem uszkodzeniowym DC
R < 30W�
Z  zamek wyłącznika
Rys. Przykład budowy instalacji elektrycznej z wyłącznikami RCD
Rys. Przykład budowy instalacji elektrycznej z wyłącznikami P1  przekładnik różnicowoprądowy wykrywający prąd uszkodzeniowy AC
w budynku wielorodzinnym
RCD w budynku jednorodzinnym P2  przekładnik z rdzeniem nasycającym się, wykrywający prąd uszkodzeniowy DC 57
55 56
i
OCHRONA PRZEZ ZASTOSOWANIE URZ
DZEC

a) b) c)
II KLASY OCHRONNOŚCI LUB O IZOLACJI RÓWNOWAŻNEJ
3 2 1 5 6 5 4 1
3 2 1 6
Ochrona polega na zastosowaniu:
a) wykonanych fabrycznie urządzeń mających izolację podwójną lub
wzmocnioną (II klasy ochronności) lub
b) zespołu urządzeń elektrycznych fabrycznie w pełni izolowanych lub
ŚRODKI OCHRONY PRZY
c) urządzeń o izolacji podstawowej z wykonaną w czasie montażu
Rys. Budowa urządzeń II klasy ochronności
USZKODZENIU - c.d.
instalacji izolacją dodatkową zapewniającą stopień bezpieczeństwa
równoważny urządzeniom elektrycznym II klasy ochronności a) z izolacją podwójną, przy czym izolacją dodatkową jest obudowa izolacyjna
b) z izolacją podwójną i obudową metalową
c) z izolacją wzmocnioną i obudowa metalową
Oznaczenie (w widocznym miejscu na zewnątrz i wewnątrz obudowy): 1  część czynna
2  izolacja podstawowa
3  izolacja dodatkowa
4  izolacja wzmocniona
5  część przewodząca dostępna
58 59 60
�10
WLZ 2
WLZ 1
Obwody administracyjne
OCHRONA PRZEZ ZASTOSOWANIE NIEUZIEMIONYCH a) b)
OCHRONA PRZEZ ZASTOSOWANIE SEPARACJI ELEKTRYCZNEJ
POA

CZEC
WYRÓWNAWCZYCH " odseparowanie elektryczne obwodu zasilającego odbiornik od innych
CC
U U
U 1
obwodów, z których mogłoby przedostać się napięcie stwarzające zagrożenie
" Cel: zapobieganie porażeniom na drodze ręka-ręka, gdy jednocześnie nie
U U U
1 1
" odseparowanie części czynnych i części przewodzących dostępnych od ziemi,
występuje zagrożenie na drodze ręka-stopy (stanowisko izolowane) U
" ograniczenie napięcia znamionowego i długości obwodu separowanego w celu
" Nieuziemione połączenia wyrównawcze miejscowe powinny łączyć między sobą
Transformator separacyjny
zmniejszenia prawdopodobieństwa uszkodzenia izolacji oraz zmniejszenia
wszystkie części przewodzące obce znajdujące się w odległości < 2 m
Odbiorniki I klasy ochronności
c)
wartości prądu rażeniowego, gdyby do uszkodzenia doszło
" Na stanowisko nie wolno wprowadzać przewodów ochronnych PE
U U
1
" z
ródło obwodu separowanego: transformatory separacyjne (PN-EN 61558-2-
" Przewody nieuziemionych połączeń wyrównawczych powinny spełniać
4:2000) lub z
ródła zapewniające równoważny poziom bezpieczeństwa (np.
CC
wymagania stawiane przewodom wyrównawczym miejscowym
przetwornice separacyjne)
" zalecane prowadzenie przewodów obwodu separowanego oddzielnie od innych
1
obwodów
Rys. Ochrona przez zastosowanie
nieuziemionych połączeń Stanowisko
U1 U2
l < 2 m 2 l < 2 m l < 2 m wyrównawczych: U < 500 V metalowe
1 - część przewodząca dostępna
l Ł� 500 m
2 - przewód połączenia Rys. Zasada stosowania separacji elektrycznej:
1 1
3
U x l Ł� 100 000
wyrównawczego
a) pojedynczego odbiornika
3 - część przewodząca obca
b) grupy odbiorników
4 - izolowane stanowisko Rys. Separacja elektryczna pojedynczego
c) odbiornika użytkowanego na metalowym stanowisku przewodzącym
4 61 IB odbiornika 62 63
" Realizowana przez zastosowanie obwodów SELV lub PELV
L
" ELV = extra low voltage = bardzo niskie napięcie
N
" używane potocznie określenie  ochrona przez zastosowanie bardzo
PE
niskiego napięcia jest mylące, gdyż zastosowanie tylko  bardzo niskiego
napięcia nie jest warunkiem wystarczającym
RÓWNOCZESNA OCHRONA
W obwodach SELV i PELV muszą być spełnione równocześnie następujące
PRZED DOTYKIEM
warunki:
1. napięcie znamionowe musi mieścić się w I zakresie napięciowym
BEZPOŚREDNIM I POŚREDNIM
SELV PELV FELV
określonym w normie PN-91/E-05010 jako Ł� 50 V a.c. lub Ł� 120 V d.c.,
a jego wartość powinna być dobrana do występującego stopnia
zagrożenia porażeniowego
2. sposób wykonania obwodów powinien zapewniać odpowiednią
separację obwodów SELV i PELV od obwodów wyższych napięć (w
warunkach normalnych i zakłóceniowych)
3. w określonych przez normę PN-IEC 60364-4-41 warunkach powinny być
Rys. Porównanie niektórych cech obwodów SELV, PELV i FELV
zastosowane odpowiednie środki ochrony przed dotykiem bezpośrednim
64 65 66
�11
l > 2,5 m
Wymagania stawiane elementom obwodów
Elementy
Przewody powinny być prowadzone oddzielnie od obwodów wyższego
obwodu
napięcia. Dopuszcza się prowadzenie ww. obwodów obok siebie jeżeli:
SELV PELV
a) przewody obwodu SELV lub PELV umieszczone zostaną w dodatkowej
1. Należy stosować transformatory bezpieczeństwa lub inne z
ródła
Przewody osłonie izolacyjnej, lub
zapewniające nie mniejszy stopień oddzielenia obwodu ELV od obwodu
b) oddzielone zostaną metalowym ekranem lub osłoną, lub
wyższego napięcia.
y
ródło c) będą miały izolację o napięciu wymaganym dla obwodów o wyższym
napięcia napięciu
2. Wartości napięć znamionowych obwodów SELV lub PELV nie mogą
przekraczać 50 V AC lub 120 V DC i napięcia dopuszczalnego UL dla
Wtyczki
rozpatrywanych warunków użytkowania obwodów Wtyczki i gniazda wtyczkowe nie powinny pasować do wtyczek i gniazd
i gniazda
obwodów o innym napięciu i nie mogą mieć styku ochronnego.
Części czynne powinny być oddzielone
wtyczkowe
Określone części czynne mogą być
od obwodów wyższego napięcia.
Części połączone z uziomem i przewodami
ż�Należy stosować izolację
Nie powinny być one połączone z
ż�przy Un< 25 V AC lub 60 V DC
czynne ochronnymi obwodów wyższego
podstawową, ogrodzenia lub
uziomami i z przewodami ochronnymi
nie wymaga się ochrony
napięcia.
Ochrona przed obudowy co najmniej o IP 2X.
innych obwodów.
ż�przy Un> 25 V AC lub 60 V DC
dotykiem ż�Ochrona ta nie jest konieczna w
należy stosować izolację
Części przewodzące dostępne nie
bezpośrednim obwodach o napięciu nie
podstawową, ogrodzenie lub
powinny być uziemione i połączone z
przekraczającym 25 V AC lub 60 V
Części przewodzące dostępne mogą
obudowę co najmniej o IP 2X
Części przewodami ochronnymi ani z
DC, jeżeli zagrożenie jest małe
być połączone z uziomem lub
przewodzące częściami przewodzącymi dostępnymi
uziemionymi przewodami ochronnymi
Ochrona przed
dostępne innych obwodów lub z częściami
obwodów wyższego napięcia.
dotykiem Nie wymaga się stosowania środków ochrony przed dotykiem pośrednim
przewodzącymi obcymi (z wyjątkami
pośrednim
podanymi w normie)
67 68
�12