KONSPEKT

Podstawowe wiadomości z zakresu bezpiecznej eksploatacji

instalacji i urządzeń elektroenergetycznych

Opracował:

Dr inż. Jan STRZAŁKA

Kraków, 2004 r.

Materiały szkoleniowe zastrzeżone są prawem autorskim przez Autora dla O/Kraków SEP.

Powielanie tylko za zgodą Autora.

- 1 -

SPIS TREŚCI

Strona

1. WPROWADZENIE 2

2. CHARAKTERYSTYKA PRZEPISÓW 2

3. KLASYFIKACJA URZĄDZEŃ ELEKTRYCZNYCH 2

4. ELEMENTY SKŁADOWE SIECI ELEKTROENERGETYCZNYCH 4

5. DOBÓR ORAZ UKŁADANIE PRZEWODÓW I KABLI 7

6. DOBÓR ZABEZPIECZEŃ PRZEWODÓW I KABLI 9

7. OCHRONA ODGROMOWA I PRZECIWPRZEPIĘCIOWA 11

8. OCHRONA PRZECIWPORAŻENIOWA 14

9. CHARAKTERYSTYKA PRZEPISÓW EKSPLOATACJI 24

10. ORGANIZACJA BEZPIECZNEJ PRACY 25

11. SPRZĘT OCHRONNY STOSOWANY

PRZY URZĄDZENIACH ELEKTRYCZNYCH 26

12. RATOWANIE OSÓB PORAŻONYCH PRĄDEM 27

13. OCHRONA PRZECIWPOŻAROWA 28

14. PRACE KONTROLNO-POMIAROWE 28

15. LITERATURA (podstawowe pozycje dostępne 31

w biurze SEP tel. 012 - 422-58-04)

Materiały szkoleniowe zastrzeżone są prawem autorskim przez Autora dla SEP O/Kraków.

Powielanie tylko za zgodą Autora.

- 2 -

1. WPROWADZENIE

Praca przy urządzeniach elektroenergetycznych wymaga szczególnej uwagi i ostrożności oraz znajomości występujących zagrożeń. Bezpieczeństwo pracy uwarunkowane jest w szczególności znajomością budowy i zasad pracy urządzeń, prawidłowym wykonywaniem czynności eksploatacyjnych oraz ścisłym przestrzeganiem zasad organizacji pracy i wymagań przepisów w zakresie bhp. W niniejszym opracowaniu zebrano w syntetycznym ujęciu podstawowe wiadomości z zakresu bezpieczeństwa w eksploatacji urządzeń elektroenergetycznych, których znajomość wymagana jest przy sprawdzaniu kwalifikacji w zakresie eksploatacji.

Zakres wymagań egzaminacyjnych dla osób Dozoru i Eksploatacji określa Rozporządzenie Min. Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej z 28.04.2003 r. wydane na mocy Ustawy " Prawo Energetyczne " z 10.04.1997 r.

2. CHARAKTERYSTYKA PRZEPISÓW

Wymagania w zakresie budowy urządzeń elektrycznych określają następujące główne dokumenty prawne:

• Przepisy Budowy Urządzeń Elektroenergetycznych - PBUE z 1997 r.

• Prawo Budowlane z 1994 r.,

• Prawo Energetyczne z 1997 r.

• Rozporządzenia wykonawcze do w/w Ustaw, w tym:

- Rozp. MGPiB z 14.12.1994 r - Budynki i ich wyposażenie (zauktualizowane Rozp. M.Infrastr. z 12.04.2002 r.)

- Rozp. MG z 25.09.2000 r. - tzw. przyłączeniowe

• Polskie Normy - PN, w tym:

- PN-84/E-02033 - Oświetlenie elektryczne wnętrz,

- PN-86-92/E-05003(arkusze 01,03 i 04) oraz PN-IEC 61024-1:2001 - Ochrona odgromowa obiektów budowlanych,

- PN-IEC 60364 (PN/E-05009) - Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych,

- PN-76/E-05125 - Linie kablowe,

- PN-EN 05100.-1:1998 - Linie napowietrzne

Przepisy w zakresie eksploatacji scharakteryzowano dalej w p.9.

3. KLASYFIKACJA URZĄDZEŃ ELEKTRYCZNYCH

Urządzenia elektryczne służące do wytwarzania, przetwarzania, przesyłu, rozdziału i odbioru energii elektrycznej można podzielić wg różnych kryteriów. Z punktu widzenia wysokości napięcia rozróżniamy urządzenia:

- niskiego napięcia (do 1 kV),

- średnio-wysokiego napięcia (od 1 do 60 kV),

- wysokiego napięcia (110 i 220 kV),

- najwyższego napięcia ≥ 400 kV.

Ze względu na sposób użytkowania rozróżniamy urządzenia:

- nieprzemieszczalne (stałe i stacjonarne),

- przemieszczalne (ręczne, przenośne, ruchome).

Ze względu na przeznaczenie rozróżniamy urządzenia budowy:

- wnętrzowej,

- napowietrznej,

- 3 -

- specjalnej.

Generalnie urządzenia odbiorcze można podzielić na:

a) urządzenia oświetleniowe, czyli źródła światła wraz z aparaturą pomocniczą,

b) urządzenia siłowe (nieoświetleniowe), które obejmują m.in.:

- silniki elektryczne,

- zespoły wielomaszynowe,

- urządzenia elektrotermiczne,

- urządzenia spawalnicze,

- urządzenia prostownikowe,

- urządzenia do elektrolizy,

- elektrofiltry,

- urządzenia energoelektroniczne (przekształtnikowe).

Pod względem wymaganej pewności zasilania odbiorniki energii elektrycznej dzielą się na odbiorniki:

a) I kategorii,

b) II kategorii,

c) III kategorii.

Przystosowanie urządzeń do warunków środowiskowych oznacza się przez podanie kodu IP.

W tabeli 1 przedstawiono oznaczenia stopni ochrony osłon zabezpieczających.

Tabela 1.Oznaczenie stopni ochrony osłon zabezpieczających przed dotknięciem i przed
przedostawaniem do wnętrza obcych ciał stałych oraz przed dostępem wody, wg
PN-EN 60529:2003 (kod IP).

Stopień ochrony	Pierwsza cyfra		Druga cyfra
		Ochrona ludzi przed dotknięciem części pod napięciem i części ruchomych	Ochrona urządzeń przed przedostawaniem się ciał stałych	Ochrona przed dostępem wody
0	brak ochrony	brak ochrony	brak ochrony
1	ochrona przed przypadkowym dotknięciem wierzchem dłoni	ochrona przed przedostaniem się ciał stałych o średnicy 50 mm i większej	krople padające pionowo
2	ochrona przed dotknięciem palcem	j.w. lecz o średnicy 12 mm i większej	krople padające pionowo na urządzenie odchylone o 15^o od położenia normalnego
3	ochrona przed dotknięciem za pośrednictwem narzędzi i drutów o średnicy 2,5 mm i większej	j.w. lecz o średnicy 2,5 mm i większej	natrysk wody pod kątem do 60^o od pionu z każdej strony
4	j.w. lecz o średnicy 1 mm i większej	j.w. lecz o średnicy 1 mm i większej	rozbryzgiwana woda na obudowę z dowolnego kierunku
5	j.w.	ochrona przed przedostawaniem się pyłu w ilości utrudniającej działanie aparatu lub zmniejszającej bezpieczeństwo	obudowa oblewana strugą z dowolnej strony
6	j.w.	całkowita ochrona przed przedostawaniem się pyłu	obudowa oblewana silną strugą z dowolnej strony
7	-	-	obudowa zanurzona krótkotrwale w znormalizowanych warunkach; brak wnikania wody w ilości wywołującej szkodliwe skutki
8	-	-	obudowa ciągle zanurzona w uzgodnionych warunkach, lecz bardziej surowych niż wg cyfry 7

- 4 -

W tabeli 2 przedstawiono wymagane cechy urządzeń ze względu na niektóre wpływy środowiska.

Tabela 2. Wymagane cechy urządzeń elektrycznych ze względu na niektóre wpływy
środowiskowe, według PN-IEC 60364

	Cechy środowiska	Wymagane cechy
Kod	Określenie i intensywność wpływów	urządzeń elektrycznych
AD AD1 AD2 AD3 AD4 AD5 AD7 AD8	Obecność wody pomijalna krople wody swobodnie spadające rozpylana woda rozbryzgi wody strumienie wody zanurzenie zatopienie	IPX0 IPX1 IPX3 IPX4 IPX5 IPX7 IPX8
AE AE1 AE2 AE3 AE4	Obecność ciał stałych pomijalna ciała drobne ≥ 2,5 mm ciała bardzo drobne ≥ 1 mm pył	IP0X IP3X IP4X IP5X- jeżeli przenikanie pyłu nie spowoduje zakłóceń pracy urządze-nia , IP6X - jeżeli nie dopu-szcza się przenikania pyłu do urządzenia

4. ELEMENTY SKŁADOWE SIECI ELEKTROENERGETYCZNYCH

W skład sieci elektroenergetycznych wchodzą:

- linie elektroenergetyczne (napowietrzne i kablowe),

- stacje elektroenergetyczne (transformatorowo-rozdzielcze),

- instalacje elektryczne.

Poniżej przedstawiono krótką charakterystykę poszczególnych elementów sieci.

- 5 -

PN-75/E-05100

LINIE NAPOWIETRZNE PN-E-05100-1:1998

Pr PN-E-05100-2 N SEP E-003 (2003r.)

Przewody gołe AL, AFL, AAL, Stopy AL, O/FL

m = S_AL / S_Fe (najczęściej m = 6)

Przewody izolowane AsXS 25 ÷120 mm² 1 kV

PAS / AACXS 35 ÷150 mm² 12 / 20 kV

Izolatory liniowe

porcelanowe

szklane

kompozytowe

stojące

wiszące

kołpakowe

pełnopniowe

Słupy

drewniane

żelbetowe

stalowe

przelotowe

narożne

odporowe

krańcowe

skrzyżowaniowe

rozgałęźne

Osprzęt liniowy

osprzęt izolatorowy (trzony, kabłąki, wieszaki, orczyki)

złączki i zaciski

osprzęt łukochronny (rożki, półpierścienie, pierścienie)

- 6 -

LINIE KABLOWE PN-76/E-05125

Kable

Al, Cu

żyły okrągłe, owalne, sektorowe

izolacja papierowo-olejowa

gumowa (G)

polwinitowa PCV (Y)

polietylenowa PE zwykły (X)

usieciowany (XS)

powłoka - ołów

aluminium (Al.)

polwinit (Y)

zbrojenie Ft, Fp, Fo

osłona zewn. - juta asfaltowana (A)

polwinit (Y)

AKFtA 3x120+70 mm², 1kV

YAKY 4x150 mm², 1 kV

HAKFtA 3x240 mm², 15 kV

YH(A)KXS 1x120 RMC / 1x50 mm², 12/20 kV

osprzęt kablowy

- mufy

- mufy końcowe

- złączki

- końcówki

STACJE TRANSFORMATOROWO-ROZDZIELCZE

- 7 -

Sposoby rezerwowania:

- zasilanie rezerwowe z innej stacji,

- zespół prądotwórczy,

• UPS.

Wyposażenie stacji:

- obwody pierwotne,

• obwody wtórne.

INSTALACJE ELEKTRYCZNE:

5. DOBÓR ORAZ UKŁADANIE PRZEWODÓW I KABLI

Przy doborze przewodów i kabli należy wziąć pod uwagę występujące warunki środowiskowe, aby ograniczyć wzajemny wpływ instalacji i otoczenia.

Przekrój przewodów w instalacjach elektrycznych ustala się w oparciu o następujące kryteria:

- dopuszczalnej obciążalności prądowej,

- dopuszczalnego spadku napięcia,

- wytrzymałości mechanicznej,

- skuteczności ochrony przeciwporażeniowej.

Dopuszczalna obciążalność prądowa przewodów jest limitowana dopuszczalną temperaturą żył, która dla przewodów ułożonych na stałe w izolacji polwinitowej wynosi 70 °C. Norma PN-IEC 60364-5-523 podaje obciążalności prądowe przewodów i kabli dla 9-ciu różnych sposobów ich ułożenia, oznaczonych literami A÷G, oraz współczynniki poprawkowe, które należy uwzględnić, jeśli warunki ułożenia przewodów odbiegają od warunków obliczeniowych.

Przy doborze przekroju przewodu ze względu na obciążalność dopuszczalną dobieramy z tabeli przekrój, dla którego obciążalność dopuszczalna I_dd jest nie mniejsza od prądu roboczego linii I_rob, wyznaczonego z mocy pojedynczego odbiornika lub mocy szczytowej dla grupy odbiorników.

W niektórych przypadkach o doborze przekroju przewodów decyduje kryterium dopuszczalnego spadku napięcia. Przekroje przewodów instalacji należy dobrać w ten sposób,

- 8 -

aby nie zostały przekroczone wartości dopuszczalnych spadków napięcia określone w przepisach.

Minimalny przekrój przewodów wewnętrznej linii zasilającej (wlz) wynosi 4 mm², a dla odgałęzień do odbiorców - 2,5 mm².

Wymagania odnośnie minimalnego przekroju przewodów ochronnych podano w tabeli 3.

Tabela 3. Wymagany przekrój przewodu ochronnego

Przekrój przewodu fazowego w mm^2	Przekrój odpowiadającego przewodu ochronnego SPE w mm^2
S ≤ 16 16 * S ≤35 S * 35	S 16 0,5 ⋅S

Sposób ułożenia przewodów w instalacji i rodzaj przewodów musi być dostosowany do charakteru budynku i przeznaczenia pomieszczeń.

W tabeli 4 podano stosowane rozwiązania instalacji w różnego typu budynkach ze względu na sposób prowadzenia przewodów.

Tabela 4. Sposoby układania przewodów w instalacjach różnych obiektów budowlanych

Lp..	Sposób wykonania instalacji	Rodzaj budownictwa lub pomieszczenia
				mieszkaniowe	ogólne	przemysłowe	wiejskie
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17	W rurach elektroinstalacyjnych pod tynkiem W rurach stalowych i z twardego PCV na tynku Wtynkowa W prefabrykowanych bruzdach Zatapiana w prefabrykowanych płytach Zatapiana w konstrukcjach wylewanych Listwowa Listwowo-zatapiana (mieszana) Podłogowa Przewodami kabelkowymi Przewodami szynowymi Przewodami w korytkach Przewodami na drabinkach Przewodami uformowanymi w wiązki Przewodami samonośnymi Przewodami na izolatorach System ZELP-83	+ + + + + + + +	+ + + + + + + + + + + + + +	+ + + + + + + +	+ + + + + +

W instalacjach obiektów komunalno-bytowych najczęściej stosowana jest klasyczna metoda układania przewodów w rurkach elektroinstalacyjnych pod tynkiem. W instalacjach przemysłowych najczęściej wykonuje się instalację za pomocą wielożyłowych przewodów kabelkowych. Przewody te są również zalecane dla pomieszczeń wilgotnych, o wyziewach żrących oraz w pomieszczeniach niebezpiecznych pod względem pożarowym lub wybuchowym.

Wytyczne odnośnie układania kabli podaje norma PN-76/E-05125, która przewiduje następujące sposoby układania kabli poza budynkami:

• bezpośrednio w ziemi,

- 9 -

• w rurach i blokach umieszczonych w ziemi,

• w kanałach kablowych,

• w tunelach kablowych,

• na estakadach (pomostach kablowych).

6. DOBÓR ZABEZPIECZEŃ PRZEWODÓW I KABLI

Instalacje elektryczne zgodnie z wymaganiami normy PN-IEC 60364 muszą być zabezpieczone przed skutkami zwarć i przeciążeń.

Zabezpieczenia zwarciowe należy umieścić we wszystkich przewodach roboczych. Zabezpieczenia zwarciowe przewodów powinny być umieszczone na początku linii. Zabezpieczenia od przeciążeń przewodów można umieścić w dowolnej odległości od początku linii, jednak przed pierwszym rozgałęzieniem lub gniazdem wtyczkowym.

Zabezpieczenia przetężeniowe mogą być zrealizowane przez zastosowanie:

- jednego urządzenia (wyłącznika lub bezpieczników) zabezpieczającego zarówno przed
skutkami zwarć i przeciążeń,

- dwóch różnych urządzeń, z których jedno zabezpiecza przed skutkami zwarć a drugie przed skutkami przeciążeń.

Charakterystyka działania urządzenia zabezpieczającego przewody od przeciążenia powinna spełniać następujące dwa warunki:

I_rob ≤ I_n ≤ I_dd oraz I₂ ≤ 1,45 I_dd ( 1 )

w których:

I_rob - prąd roboczy (obliczeniowy) w obwodzie,

I_n - prąd znamionowy lub nastawiony urządzenia zabezpieczającego,

I_dd - obciążalność długotrwała przewodu,

I₂ - prąd zadziałania urządzenia zabezpieczającego,

Prąd zadziałania urządzenia zabezpieczającego może zostać wyznaczony z zależności:

I₂ = k₂ ⋅ I_n ( 2 )

gdzie:

k₂ - współczynnik liczbowy równy:

1,45 - dla wyłączników samoczynnych typu B, C i D,

1,6÷2,1 - dla bezpieczników.

Najbardziej rozpowszechnionym urządzeniem zabezpieczającym jest bezpiecznik, charakteryzujący się prostą budową i dużą zdolnością ograniczenia prądu zwarciowego. Najczęściej stosowane są wkładki ogólnego przeznaczenia o pełnozakresowej charakterystyce klasy gG (rys.1). Bardziej uniwersalnym urządzeniem zabezpieczającym są wyłączniki nadprądowe instalacyjne, których charakterystyki pasmowe pokazane są na rys.2.

Poszczególne typy wyłączników przeznaczone są do:

* typ A - ochrony instalacji z elementami elektroniki,

* typ B - ochrony instalacji ogólnego przeznaczenia,

* typ C - ochrony instalacji z silnikami elektrycznymi,

* typD - ochrony instalacji z urządzeniami o dużych udarach prądowych (transformatory, elektromagnesy, silniki o bardzo trudnym rozruchu itp.)

- 10 -

Rys.1. Charakterystyki pasmowe czasowo-prądowe bezpieczników topikowych typu gG

I_k - spodziewany prąd zwarciowy.

- 11 -

Rys.2. Charakterystyki pasmowe A, B, C i D wyłączników nadprądowych.

W instalacjach elektrycznych pracujących w układach promieniowych kilkustopniowych należy zastosować kilka zabezpieczeń przetężeniowych, zainstalowanych na początku każdego obwodu i w miejscach, w których zmniejsza się przekrój przewodów.

Urządzenia zabezpieczające powinny działać w sposób selektywny,tzn. pasmowe charakterystyki czasowo-prądowe sąsiednich zabezpieczeń nie mogą się przecinać, ani nie mogą mieć wspólnych obszarów działania. Można przyjąć, że w przypadku bezpieczników selektywność jest zachowana, jeżeli iloraz prądów znamionowych kolejno występujacych wkładek bezpiecznikowych jest równy co najmniej 1,6.

7. OCHRONA ODGROMOWA I PRZECIWPRZEPIĘCIOWA

Szczegółowe wymagania odnośnie ochrony odgromowej obiektów budowlanych i doboru elementów instalacji piorunochronnej podaje norma PN/E-05003 (arkusze 01,03 i 04) oraz norma PN-IEC 61024-1:2001.

W zależności od skutków, jakie może wywołać uderzenie pioruna obiekty budowlane dzieli się na:

• obiekty wymagające ochrony,

• obiekty nie wymagające ochrony,

• obiekty, w których zastosowanie ochrony uzależnione jest od stopnia zagrożenia piorunowego.

Do obiektów wymagających ochrony zalicza się m.in. domy towarowe, hale targowe, teatry, kina, sanatoria, szpitale, budowle zabytkowe, biblioteki, muzea, budynki użyteczności

- 12 -

publicznej, szkoły specjalne, obiekty kultu religijnego oraz budynki zagrożone pożarem i wybuchem.

W skład instalacji piorunochronnej wchodzą:

• zwody przeznaczone do bezpośredniego przejmowania wyładowań atmosferycznych,

• przewody odprowadzające, łączące zwody z przewodami uziemiającymi lub uziomem fundamentowym,

• przewody uziemiające łączące przewody odprowadzające z uziomem,

• uziomy, czyli elementy metalowe lub zespoły elementów metalowych umieszczone w gruncie i zapewniające z nim połączenie elektryczne.

Na rys.3 pokazano podstawowe elementy składowe instalacji piorunochronnej.

Rys.3. Podstawowe elementy składowe instalacji piorunochronnej budynku

Norma wprowadza wymagania, aby w pierwszej kolejności jako elementy instalacji piorunochronnej wykorzystać naturalne elementy konstrukcyjne występujące w obiekcie. Jeżeli części naturalnych brak lub istnieje potrzeba ich uzupełnienia, to w normie podane są szczegółowe zasady doboru poszczególnych sztucznych elementów instalacji.

Dla prawidłowej ochrony odgromowej budowli istotne znaczenie odgrywa dobór siatki zwodów, liczby przewodów odprowadzających, rezystancji uziomów i koordynacji urządzeń piorunochronnych z instalacjami elektrycznymi.

Wytyczne dotyczące identyfikowania i określania miejsc w instalacjach elektrycznych, w których mogą występować przepięcia oraz zasady doboru środków ograniczających przepięcia podaje arkusz 443 normy PN-IEC 60364.

Wytrzymałość na przepięcia instalacji elektrycznych budynków i zasilanych z nich urządzeń elektrycznych i elektronicznych powinna być dobierana do spodziewanych wartości przepięć w zależności od kategorii danej części instalacji. W normie PN-IEC 60364-4-443:1999 wyodrębniono cztery kategorie:

• kategorię IV (zasilanie) dotyczącą podejścia do obiektów, gdzie instalacja i urządzenia muszą być projektowane z uwzględnieniem zarówno przepięć atmosferycznych jak i przepięć łączeniowych (zewnętrznych). W tej kategorii przepięcia w sieci 230/400 V powinny być ograniczone do 6 kV;

• kategorię III (obwody rozdzielcze i odbiorcze) obejmują obwody i urządzenia znajdujące się na początku instalacji nie narażone bezpośrednio na przepięcia atmosferyczne, ale narażone

• 13 -

na przepięcia atmosferyczne zredukowane oraz przepięcia łączeniowe. W sieci 230/400 V przepięcia powinny być ograniczone do 4 kV;

• kategorię II (odbiorniki) dotyczące urządzeń zasilanych z obwodów instalacji nie narażonych bezpośrednio na przepięcia atmosferyczne, ale narażone na przepięcia łączeniowe i przepięcia atmosferyczne zredukowane w instalacji. W sieci 230/400 V przepięcia powinny być ograniczone do 2,5 kV;

• kategorię I (urządzenia specjalne) obejmujące urządzenia i elementy, w których poziom przepięć jest kontrolowany, na przykład przez ochronniki. W instalacjach 230/400 V przepięcia nie powinny przekroczyć 1,5 kV.

Norma uzależnia potrzebę zastosowania ochrony przeciwprzepięciowej na początku instalacji (IV kategoria przepięć) od:

• rodzaju sieci zasilającej instalację elektryczną budynku,

• warunków wpływów zewnętrznych (liczby dni burzowych w roku),

• poziomu przepięcia przejściowego na początku instalacji.

Można wyróżnić trzy rodzaje sieci zasilających: sieć kablowa ułożona w ziemi, sieć napowietrzno-kablowa (przy czym instalację zasila kabel ułożony w ziemi) oraz sieć napowietrzna.

Jeżeli do zasilania obiektu budowlanego zastosowano sieć kablową lub napowietrzno-kablową z ułożonym w ziemi kablem o długości minimum 150 m zapewnione jest wystarczające tłumienie fal przepięciowych przenoszonych przez sieć zasilającą i nie ma potrzeby stosowania ochrony przeciwprzepięciowej na początku instalacji.

W przypadku zasilania budynku z linii napowietrznej o konieczności stosowania ochrony przeciwprzepięciowej na początku instalacji decyduje poziom przepięć przejściowych i liczba wyładowań burzowych w roku. Dla warunków wpływów zewnętrznych oznaczonych jako AQ1 (liczba dni burzowych w roku ≤ 25) norma nie wymaga stosowania ochrony, natomiast dla warunków AQ2 (liczba dni burzowych w roku > 25) w instalacji 230/400 V ochrona przeciwprzepięciowa jest wymagana, jeżeli poziom przepięcia przejściowego U na początku instalacji > 6 kV.

Do ochrony przed przepięciami przenoszonymi przez sieć zasilającą norma przewiduje zastosowanie odgromników włączonych na początku instalacji (pierwszy stopień ochrony).

W układach sieci TN i TT odgromniki powinny być włączone:

• między każdy nieuziemiony przewód fazowy i ziemię, jeżeli przewód neutralny jest uziemiony na początku instalacji,

• między każdy przewód fazowy i ziemię oraz między przewód neutralny i ziemię, gdy przewód neutralny istnieje i nie jest uziemiony na początku instalacji.

W sieciach typu IT należy włączyć odgromniki między każdy przewód fazowy i ziemię oraz jeżeli jest przewód neutralny, między przewód neutralny i ziemię.

Do ochrony przeciwprzepięciowej instalacji elektrycznych budynków stosowane są ochronniki przepięciowe w postaci ograniczników przepięć (iskiernikowych lub częściej warystorowych).

Na rys. 4 pokazany jest trzystopniowy układ realizujący koncepcję strefowej ochrony przeciwprzepięciowej.

- 14 -

Rys. 4. Trzystopniowy układ strefowej koncepcji ochrony przeciwprzepięciowej

instalacji pracującej w układzie TN-C-S

8. OCHRONA PRZECIWPORAŻENIOWA

8.1. MOŻLIWOŚCI PORAŻENIA I STATYSTYKA PORAŻEŃ PRĄDEM

Przyczynami porażeń prądem są: nieostrożność, lekkomyślność, lekceważenie przepisów, omyłki, brak nadzoru, brak konserwacji i nieznajomość instrukcji. Przepływ prądu przez ciało człowieka i związane z tym skutki porażenia mogą wystąpić na skutek:

a) porażeń od napięć roboczych (obejmujących ok. 60 % porażeń) - czyli zetknięcia się człowieka z częściami obwodu elektrycznego znajdującymi się normalnie pod napięciem, lub wskutek nadmiernego zbliżenia się do tych urządzeń;

b) porażeń od napięć dotykowych (obejmujących ok. 40 % porażeń) - czyli zetknięcia się człowieka z częściami metalowymi nie znajdującymi się normalnie pod napięciem , na których pojawiło się napięcie w wyniku uszkodzenia izolacji roboczej;

c) porażeń od napięć krokowych (obejmujących poniżej 1% porażeń prądem) - czyli wskutek różnicy potencjałów na powierzchni ziemi w strefie objętej rozpływem prądu w ziemi.

Statystyki wykazują, że ok. 80 % wypadków porażeń występuje przy urządzeniach niskiego napięcia, a ok. 20 % przy urządzeniach wysokiego napięcia. W poszczególnych grupach porażeń udział wypadków śmiertelnych wynosi: do ok. 5 % - przy urządzeniach n.n. i do ok. 20 % - przy urządzeniach w.n.

- 15 -

8.2. CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA STOPIEŃ PORAŻENIA

Porażeniem nazywamy zmiany i zakłócenia w normalnym funkcjonowaniu organizmu człowieka spowodowane przepływem prądu rażeniowego przez ciało człowieka.

Zmiany te dotyczą:

- zaburzeń w pracy serca,

- zaburzeń w układzie oddychania,

- cieplnego działania prądu,

- szoku i reakcji z nim związanych.

Mogą również wystąpić pośrednie działania prądu, takie jak: oparzenie łukiem, uszkodzenie wzroku, uszkodzenie narządu słuchu czy urazy mechaniczne przy upadkach.

Na stopień porażenia prądem elektrycznym wpływają czynniki: elektryczne, fizjologiczne i zewnętrzne (otoczenia). W grupie czynników elektrycznych należy wymienić:

a) rodzaj prądu (stały czy przemienny),

b) wielkość natężenia prądu,

c) czas przepływu prądu,

d) droga przepływu.

Najważniejsze znaczenie odgrywa natężenie prądu przepływającego przez człowieka, przy czym wyróżnia się trzy charakterystyczne wielkości zwane poziomami bezpieczeństwa:

- poziom I - szy: I_po = 0,5 ÷1 mA - próg odczuwalności,

- poziom II - gi: I_s = 10 ÷15 mA - prąd samouwolnienia,

- poziom III - ci: I_gr = 30 ÷400 mA - prąd graniczny niebezpieczny dla zdrowia i życia, ze względu na prawdopodobieństwo migotania komór sercowych.

Do czynników fizjologicznych należą:

a) ukształtowanie rozwoju organizmu,

b) stan emocjonalno-psychiczny,

c) stany chorobowe: choroba wieńcowa, astma, gruźlica, padaczka, cukrzyca i alkoholizm.

Do czynników zewnętrznych (środowiskowych) zalicza się:

a) czynniki wpływające na zmniejszenie odporności ciała ludzkiego (wilgotność,wysoka temperatura),

b) czynniki ułatwiające przepływ prądu do ziemi (stanowiska na gołej ziemi, podłoga przewodząca).

8.3. NAPIĘCIA BEZPIECZNE

Aktualnie obowiązujące przepisy ochrony przeciwporażeniowej (norma PN-IEC 60364) przyjmują, że napięcie jest bezpieczne, jeśli nie przekracza wartości podanych w tabeli 5.

Tabela 5. Wartości napięć bezpiecznych

Rodzaj	Napięcie bezpieczne UL (V) w warunkach
prądu	normalnych	szczególnych	ekstremalnego zagrożenia
Prąd przemienny	50	25	12
Prąd stały	120	60	30

- 16 -

8.4. UKŁADY SIECIOWE

Norma PN-IEC 60364 przewiduje następujące układy sieciowe:

- układ sieciowy TN (TN-C, TN-S, TN-C-S),

- układ sieciowy TT,

- układ sieciowy IT.

Układy TN i TT posiadają uziemiony punkt neutralny, układ IT jest układem izolowanym od ziemi.

Układy sieci niskiego napięcia przedstawiono na rys.5.

a) sieć typu TN-C, b) sieć typu TN-S, c) sieć typu TN-C-S, d) sieć typu TT, e), f) sieć typu IT 1 - dostępne części przewodzące Z - impedancja lub bezpiecznik przeskokowy

Rys. 5.Schematy układów sieciowych

Zaleca się, aby nowe i modernizowane instalacje elektryczne budynków były wykonane w układzie TN-S tj. z oddzielnym przewodem neutralnym N i ochronnym PE.

8.5. ŚRODKI OCHRONY PRZECIWPORAŻENIOWEJ

Rozróżnia się dwie grupy środków ochrony:

a) organizacyjne

b) techniczne

W grupie organizacyjnych środków ochrony należy wymienić:

- systematyczne szkolenie pracowników,

- uprawnienia kwalifikacyjne dla elektryków,

- środki propagandy wizualnej,

- konserwacja i pomiary kontrolne,

- właściwe oświetlenie,

- stosowanie sprzętu ochrony osobistej (sprzętu ochronnego).

Właściwa ochrona przeciwporażeniowa polega na stosowaniu technicznych środków ochrony, przy czym rozróżnia się:

- 17 -

- ochronę podstawową (przed dotykiem bezpośrednim),

- ochronę dodatkową (przy dotyku pośrednim),

- równoczesną ochronę podstawową i dodatkową poprzez obniżenie napięcia do wartości bezpiecznej.

Ochrona podstawowa ma na celu zapobieżenie porażeniom od napięć roboczych. Jej zadaniem jest niedopuszczenie do zetknięcia człowieka z przewodzącymi elementami obwodów elektrycznych. Do środków ochrony podstawowej zgodnie z obowiązującą normą PN-IEC 60364-41 należy:

- izolowanie części czynnych,

- przeszkody (przegrody) lub osłony (obudowy) min. IP2X,

- ogrodzenia (bariery,

- umieszczenie poza zasięgiem ręki,

- wysokoczułe urządzenia ochronne różnicowoprądowe (I_n 30 mA), jako uzupełniający środek ochronny.

Ochrona dodatkowa (przy dotyku pośrednim) ma na celu zapobieżenie porażeniom
od napięć dotykowych. Zadaniem jej jest niedopuszczenie do wystąpienia i długotrwałego utrzymywania się niebezpiecznego napięcia dotykowego (np. powyżej 50 V~ w warunkach normalnych).

Przepisy Rozp. MP z 1990 r. rozróżniały następujące 7 środków ochrony dodatkowej:

- zerowanie,

- uziemienie ochronne,

- sieć ochronną,

- wyłączniki przeciwporażeniowe różnicowoprądowe,

- izolację ochronną,

- separację odbiorników,

- izolowanie stanowiska.

Obowiązująca aktualnie norma PN-IEC 60364 (zauktualizowana PN/E-05009) w zakresie ochrony przy dotyku pośrednim wprowadziła znaczne zmiany w stosunku do Rozp. MP z 1990r., przewidując następujące sposoby ochrony:

- zastosowanie samoczynnego wyłączenia zasilania (tabela 6),

- zastosowanie urządzeń II klasy ochronności lub o izolacji równoważnej,

- separacja elektryczna,

- izolowanie stanowiska,

- nieuziemione połączenia wyrównawcze miejscowe.

Zarówno przepisy z 1990 r. jak i normy PN/E-05009 (PN-IEC 60364) przewidują możliwość rozwiązania ochrony przeciwporażeniowej przez zastosowanie zasilania za pomocą źródeł o napięciu bezpiecznym (układy SELV i PELV z rys 6).

- 18 -

Rys. 6. Układy sieciowe SELV, PELV i FELV.

Za źródła napięcia bezpiecznego uważa się:

- transformatory ochronne i przetwornice ochronne,

- baterie akumulatorów i zespoły prądotwórcze,

- urządzenia elektroniczne.

8.6. CHARAKTERYSTYKA ŚRODKÓW OCHRONY DODATKOWEJ

8.6.1. Samoczynne wyłączenie zasilania w układzie TN (dawne zerowanie)

Polega na bezpośrednim połączeniu części metalowych urządzenia podlegającego ochronie z uziemionym przewodem ochronnym PE lub ochronno-neutralnym PEN sieci (dawnym przewodem zerowym tabela 6 i rys.7). Przy przebiciu izolacji na urządzeniu w pętli zwarcia przepływa prąd zwarciowy, który powinien spowodować zadziałanie zabezpieczeń nadprądowych (np. przepalenie wkładek bezpiecznikowych).

Zerowanie jest skuteczne, jeśli prąd zwarciowy Iz jest większy od prądu zapewniającego samoczynne zadziałanie urządzenia odłączającego zasilanie Ia.

I_z I_a = k I_n ( 3 )

- 19 -

gdzie: I_n - prąd znamionowy wkładki bezpiecznikowej lub wyłącznika nadmiarowego,

ew. prąd nastawczy wyzwalaczy zwarciowych

k - współczynnik liczbowy równy:

- 2,5 7 - dla bezpieczników przy tw 5 s

- 6 12 - dla bezpieczników przy tw 0,2 s

(zależnie od rodzaju i prądu znamionowego wkładki)

- 1,2 dla wyłączników z wyzwalaczami elektromagnetycznymi bezzwłocznymi

i wyłączników różnicowo-prądowych

- 5 do 20 dla wyłączników instalacyjnych nadmiarowych typu B, C lub D.

Tabela 6. Układy sieci niskiego napięcia i systemy ochrony przeciwporażeniowej

	Układ sieciowy	System
Oznaczenie	Schemat funkcjonalny	ochrony przeciw- porażeniowej /
1	2	3
TN-S		Zerowanie
TN-C		Zerowanie
TN-C-S		Zerowanie
TT		Uziemienie ochronne

- 20 -

1	2	3
IT		Uziemienie ochronne
IT		Sieć ochronna

/Wszystkie wymienione systemy ochrony przeciwporażeniowej objęte są aktualnie systemem samoczynnego wyłączenia zasilania.

I_z I_w= k I_n

Rys.7. Schemat ilustrujący zasadę działania samoczynnego wyłączenia zasilania w sieci TN-C (zerowania).

Zgodnie z przepisami przy określaniu prądu wyłączalnego zabezpieczenia należy posługiwać się charakterystykami czasowo-prądowymi podawanymi przez producentów urządzeń zabezpieczających.

Przepisy określają max. czas odłączenia napięcia na:

- 5 s dla urządzeń stałych i stacjonarnych oraz dla linii zasilających (w tym w.l.z.)

- od 0,1 s do 0,8 s dla urządzeń przemieszczalnych (ręcznych, ruchomych i przenośnych),

- od 0,02 s do 0,35 s dla urządzeń przemieszczalnych użytkowych w warunkach zwiększonego zagrożenia.

Wymagany czas odłączenia poniżej 1 s uzależniony jest od napięcia fazowego oraz
od warunków środowiskowych. Przykładowo dla Uf = 230 V czasy te wynoszą:

- dla warunków normalnych - 0,4 s,

- dla warunków zwiększonego zagrożenia - 0,2 s.

- 21 -

8.6.2. Samoczynne wyłączenie zasilania w układzie TT lub IT (dawne uziemienie ochronne).

Uziemienie ochronne polega na metalicznym połączeniu części metalowych urządzeń podlegających ochronie z częściami metalowymi zakopanymi w ziemi tzw. uziomami (naturalnymi lub sztucznymi). Uziemienie ochronne można stosować w sieciach do 1 kV i powyżej 1 kV zarówno z uziemionym punktem gwiazdowym (typu TT), jak i z izolowanym punktem gwiazdowym (typu IT).

W sieciach z uziemionym punktem gwiazdowym (rys. 8a) przepływający prąd zwarciowy przy przebiciu izolacji na chronionym urządzeniu powinien spowodować:

1) dostateczne szybkie zadziałanie zabezpieczeń (warunek I_z I_a) lub

2) skuteczne obniżenie napięcia uszkodzenia do wartości napięcia bezpiecznego

(tzn. np. poniżej 50 V~).

W sieciach z izolowanym punktem gwiazdowym (rys. 8b) przy przebiciu izolacji na chronionym urządzeniu następuje doziemienie związane z przepływem prądu pojemnościowego. Prąd ten z reguły nie powoduje zadziałania zabezpieczeń nadpradowych, ale skutecznie obniża napięcie uszkodzenia do U_L 50 V~. Dla wyeliminowania możliwości "podwójnych" doziemień w sieciach tych instaluje się układy do ciągłej kontroli stanu izolacji.

a ) b )

1/ I_z I_w = k I_n I_c I_w

2/ U_u = I_z R_o bezp. U_u = I_c R_o bezp. (np. 50 V)

Rys.8. Schematy ilustrujące zasadę działania samoczynnego wyłączenia zasilania w sieci TT i IT (uziemienia ochronnego).

a ) w sieci z uziemionym punktem gwiazdowym - typu TT

b ) w sieci z izolowanym punktem gwiazdowym - typu IT.

8.6.3. Samoczynne wyłączenie zasilania w układzie TN, TT lub IT przy zastosowaniu wyłączników różnicowoprądowych.

Zasada działania wyłącznika różnicowoprądowego polega na kontrolowaniu sumy prądów płynących w obwodzie roboczym. Podstawowym elementem wyłącznika jest przekładnik Ferrantiego, który obejmuje wszystkie przewody zasilające łącznie z przewodem neutralnym. Jeżeli na chronionym odbiorniku nie ma doziemienia, to suma prądów i strumieni magnety-

- 22 -

cznych jest równa zeru lub bliska zera i wyłącznik nie działa. Natomiast przy zwarciu doziemnym występuje różnica prądów w przewodach objętych rdzeniem i następuje zadziałanie wyłącznika, powodując szybkie wyłączenie (w czasie poniżej 0,1 s).

Produkowane są wyłączniki różnicowoprądowe jednofazowe i trójfazowe o prądzie różnicowym wyzwalającym: 10, 30, 100, 300 i 500 mA.

Wyłączniki te są szczególnie zalecane dla mieszkań, gospodarstw rolnych, placów budowy, laboratoriów, obiektów usługowych i obiektów służby zdrowia.

Zasadę działania wyłącznika różnicowoprądowego jednofazowego pokazano na rys.9.

Bez upływności:

I_L = I_N = 0 Wył. nie działa

Przy przebiciu ( lub dotyku ):

I_L = I_N + I_{PE ( E )}

I_L I_N 0 Wył. działa( 0,1 s)

Rys.9. Zasada działania wyłącznika różnocowoprądowego 1 - fazowego.

8.6.4. Zastosowanie urządzeń II klasy ochronności.

Polega na fabrycznym wyposażeniu urządzenia w:

a) izolację podwójną (roboczą oraz dodatkową),

b) izolację wzmocnioną (ulepszoną izolację roboczą),

c) ochronną osłonę izolacyjną (uniemożliwiającą dotknięcie części metalowych).

Jest to jeden z pewniejszych , lecz kosztowniejszych środków ochrony. Jest szczególnie zalecana dla elektronarzędzi, sprzętu gospodarstwa domowego i aparatury elektromedycznej. Izolację ochronną stosuje się w urządzeniach elektrycznych ręcznych i ruchomych. Urządzenia , w których zastosowano izolację ochronną noszą nazwę odbiorników II klasy ochronności (oznaczenie
). Odnośnie urządzeń II klasy ochronności ostre wymagania stawiają polskie normy.

8.6.5. Nieuziemione połączenia wyrównawcze miejscowe

Zasada działania połączeń wyrównawczych pokazana została na rys.10.

Sprowadza się ona do ograniczenia wartości napięcia dotykowego między dwoma elementami dostępnymi do dotyku do wartości bezpiecznej (ekwipotencjalizacja).

- 23 -

a) b) c)

Rys. 10. Zasada działania połączeń wyrównawczych

Oznaczenia: A - część przewodząca dostępna z uszkodzoną izolacją, B - część
przewodząca obca, T - transformator separacyjny, I - największy spodziewany prąd nie
powodujący samoczynnego wyłączenia, R - rezystancja połączenia wyrównawczego.

8.6.6. Separacja elektryczna

Separacja elektryczna (rys. 11) polega na zasilaniu zwykle pojedyńczego odbiornika poprzez transformator separacyjny lub przetwornicę separacyjną. Części czynne obwodu separacyjnego są izolowane od ziemi, a więc wykorzystuje się właściwości sieci IT.

C L Ic U Ubezp

Rys.11. Zasada separacji elektrycznej

Zaleca się, aby:

1) iloczyn napięcia i łącznej długości oprzewodowania (w metrach) nie przekraczał 100.000 Vm,

2) łączna długość przewodów nie przekraczała 500 m,

3) napięcie obwodów separowanych ≤ 500 V.

8.6.7. Izolowanie stanowiska

Izolowanie stanowiska polega na wyłożeniu podłóg i ścian materiałem izolacyjnym, co wpływa na zwiększenie rezystancji przejścia między stopami a ziemią i ograniczenie prądu rażeniowego. Rezystancja stanowiska nie może być mniejsza niż 50 kΩ dla instalacji do 500 V i 100 kΩ dla instalacji o napięciu powyżej 500 V.

Sposób ten może być stosowany jedynie w pomieszczeniach suchych, a elementy izolacyjne powinny być wyposażeniem stałym. Dostępne części przewodzące powinny być oddalone od siebie nie mniej niż 2 m, a poza strefą zasięgu - 1,25 m.

- 24 -

8.7. Ochrona przeciwporażeniowa w urządzeniach o napięciu powyżej 1 kV

W urządzeniach o napięciu powyżej 1 kV stosuje się następujące techniczne środki ochrony:

- środki ochrony podstawowej (ochrony przed dotykiem bezpośrednim),

• środki ochrony dodatkowej (ochrony przy dotyku pośrednim).

Do środków ochrony podstawowej w urządzeniach wysokiego napięcia zalicza się:

- izolację roboczą urządzeń (izolację pokrywającą części czynne),

- umieszczenie części czynnych na bezpiecznej wysokości,

• ogrodzenia (bariery) urządzeń elektrycznych dla zachowania bezpiecznej odległości poziomej od ich części czynnych.

Środki ochrony przeciwporażeniowej dodatkowej spełniają swoje zadania w warunkach zakłóceniowej pracy sieci elektroenergetycznej (przy uszkodzeniu izolacji). Ich zadaniem jest niedopuszczenie do pojawienia się niebezpiecznych napięć dotykowych i krokowych w czasie zwarć doziemnych. Zapobiegają one pojawieniu się w tych warunkach prądu rażeniowego lub ograniczają prąd rażeniowy do wartości bezpiecznych. Środki dodatkowej ochrony przeciwporażeniowej w urządzeniach wysokiego napięcia zestawiono w tabeli 7.

Tabela 7.Środki dodatkowej ochrony przeciwporażeniowej w urządzeniach wysokiego napięcia.

Lp.	Nazwa środka ochrony dodatkowej	Postać środka ochrony	Działanie środka ochrony
1.	Uziemienie ochronne	uziom pojedynczy lub układ uziomowy	ograniczenie Ud i Ukr poprzez uzyskanie małej wartości Ru lub odpowiednie sterowanie rozkładem potencjałów na powierzchni gruntu
2.	Izolacja stanowiska	pokrycie stanowiska warstwą o dużej rezystancji	ograniczenie prądu rażeniowego Ir poprzez wzrost rezystancji przejścia między stopą a stanowiskiem
3.	Powłoka elektroizolacyjna	pokrycie części przewodzących dostępnych i obcych warstwą o dużej rezystancji	ograniczenie prądu rażeniowego Ir poprzez wzrost rezystancji przejścia między ręką a częścią przewodzącą
4.	Ogrodzenie lub bariera ochronna	ogrodzenie urządzeń i stanowisk	uniemożliwienie lub utrudnienie dostępu do urządzeń lub stanowisk, na których mogą pojawić się Ud i Ukr wywołujące niebezpieczne napięcia rażeniowe
5.	Izolacja ochronna	izolacja o zwiększonej wytrzymałości elektrycznej w postaci izolatorów dodatkowych lub nieprzebijalnych	niedopuszczenie do powstania zwarcia doziemnego i pojawienia się Ud, i Ukr
6.	Wstawka izolacyjna	jedna lub kilka wstawek izolacyjnych w częściach przewodzących wycho-dzących poza teren przeznaczony dla celów elektroenergetycznych	niedopuszczenie do wyniesienia napięcia uziomowego z terenów wydzielonych dla celów elektroenergetycznych, a tym samym do powstania Ud i Ukr poza tym terenem

9. CHARAKTERYSTYKA PRZEPISÓW EKSPLOATACJI

Podstawowym aktem normatywnym w zakresie eksploatacji jest Ustawa "Prawo Energetyczne" z 10.04.1997 r.

Ustawa ta określa:

- 25 -

- zasady kształtowania polityki energetycznej państwa,

- zasady i warunki zaopatrzenia i użytkowania paliw i energii,

- działalność przedsiębiorstw energetycznych oraz

- organy właściwe w sprawach gospodarki paliwami i energią.

Na podstawie art. 54 ustawy wydane zostało Rozporządzenie Min. Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej z 28 kwietnia 2003 r. w sprawie wymagań kwalifikacyjnych dla osób zajmujących się eksploatacją i trybu stwierdzania tych kwalifikacji. Rozporządzenie to określa rodzaje urządzeń, instalacji i sieci przy których eksploatacji wymagane jest posiadanie kwalifikacji.

Ustawa z 10.04.97 r. unieważniła zarządzenia określające ogólne i szczegółowe zasady eksploatacji urządzeń i instalacji energetycznych (z lat 198687). Z kolei Rozporządzenie Min. Gospodarki z 25.09.2000r. w sprawie szczegółowych warunków przyłączenia podmiotów do sieci elektroenergetycznych zobowiązuje operatora prowadzącego ruch i eksploatację sieci do opracowania instrukcji ruchu i eksploatacji. Podobny obowiązek posiadają też podmioty przyłączone do sieci (odbiorcy energii elektrycznej zasilanie na napięciu powyżej 1 kV).

W odniesieniu do odbiorców zasilanych na napięciu do 1 kV (IV i V grupy przyłączeniowej) wymaganie dotyczące konieczności opracowania instrukcji eksploatacji wprowadzało Rozp. MG z 17.09.1999r. dotyczące bhp przy urządzeniach energetycznych.

Instrukcja ruchu i eksploatacji oraz instrukcja eksploatacji powinny w szczególności określać:

1) ogólną charakterystykę techniczną urządzeń, instalacji i sieci,

2) zasady przyłączania do sieci urządzeń, instalacji i innych sieci,

3) zakres, zasady i terminy przeprowadzania okresowych przeglądów i kontroli stanu technicznego urządzeń, instalacji i sieci,

4) zasady postępowania w przypadku wystąpienia zagrożeń ciągłości dostarczania energii elektrycznej lub wystąpienia awarii,

5) procedury wprowadzania przerw i ograniczeń w dostarczaniu energii elektrycznej,

6) sposób prowadzenia ruchu sieci,

7) wymagania dotyczące bezpieczeństwa obsługi i otoczenia.

10. ORGANIZACJA BEZPIECZNEJ PRACY

Organizacja prac konserwacyjno-remontowych, elektromontażowych i kontrolno-pomiarowych powinna odpowiadać ogólnym warunkom ustalonym przepisami eksploatacji oraz Rozporządzeniem Min. Gosp. z 17.09.1999r. określającym zasady bezpieczeństwa pracy przy urządzeniach elektrycznych.

W szczególności prace te powinny być wykonane zgodnie z instrukcjami ruchu i eksploatacji lub instrukcjami eksploatacji.

Prace przy urządzeniach elektroenergetycznych muszą być wykonane z zachowaniem maksymalnej ostrożności oraz przy przestrzeganiu zasad organizacji pracy i przepisów bhp. Prace te mogą być wykonane:

1) bez polecenia,

2) na polecenie ustne,

3) na polecenie pisemne.

Bez polecenia mogą być wykonane:

1) czynności związane z ratowaniem życia lub mienia,

2) proste czynności eksploatacyjne (wymiana żarówek lub świetlówek, wymiana bezpiecznika),

3) stale wykonywane prace określone w instrukcjach stanowiskowych.

Polecenie ustne może być wydane bezpośrednio, telefonicznie lub drogą radiową.

Polecenia pisemnego wymagają prace wykonywane w warunkach szczególnego zagrożenia zdrowia i życia ludzkiego, lub prace szczególnie niebezpieczne w warunkach danego zakładu pracy.

- 26 -

Do prac wykonywanych w warunkach szczególnego zagrożenia zalicza się m.in. prace:

1) przy urządzeniach pod napięciem,

2) w pobliżu urządzeń pod napięciem,

3) przy urządzeniach wyłączonych spod napięcia lecz nie uziemionych,

4) na urządzeniach częściowo wyłączonych spod napięcia,

5) w pomieszczeniach zagrożonych pożarem lub wybuchem.

Polecenia mogą wydawać osoby dozoru upoważnione przez kierownika zakładu.

Polecenie powinno określać:

- miejsce, zakres i terminy wykonania pracy,

- podstawowe warunki bezpiecznego wykonania,

- liczbę pracowników,

- osoby funkcyjne (koordynującego, dopuszczającego, kierownika robót, nadzorującego

i brygadzistę).

Przygotowanie miejsca pracy polega na:

1) wyłączeniu napięcia,

2) zabezpieczeniu przed ponownym podaniem napięcia (np. przez zablokowanie napędów),

3) sprawdzeniu braku napięcia (wskaźnikiem napięcia - zasada 3-krotnego sprawdzenia -

czynne - wyłączone - czynne),

4) założeniu uziemień (co najmniej 2, w tym jedno widoczne z miejsca pracy),

5) oznaczeniu miejsca pracy przez wywieszenie tablic i założeniu ogrodzeń.

Należy unikać prac pod napięciem, a jeśli są one konieczne stosować środki dla bezpiecznego ich wykonania. Należy korzystać z pewnego sprzętu ochronnego i nieuszkodzonych narzędzi.

11. SPRZĘT OCHRONNY STOSOWANY PRZY URZĄDZENIACH ELEKTRYCZNYCH

Sprzętem ochronnym nazywane są wszelkie przenośne przyrządy i urządzenia chroniące osoby pracujące przy urządzeniach elektrycznych lub w pobliżu tych urządzeń przed porażeniem prądem elektrycznym, szkodliwym działaniem łuku lub urazami mechanicznymi. Sprzęt ochronny dzieli się na 4 grupy:

1) sprzęt izolujący,

2) sprzęt chroniący przed pojawieniem się napięcia,

3) sprzęt zabezpieczający przed działaniem łuku elektrycznego i obrażeniami mechanicznymi,

4) sprzęt pomocniczy.

Sprzęt izolujący odizolowujący człowieka od urządzeń pod napięciem i od ziemi dzieli się na:

1) zasadniczy,

2) dodatkowy.

Podział sprzętu izolującego podano w tabeli 8.

Tabela 8. Podział sprzętu izolującego.

Rodzaj sprzętu	do 1 kV	powyżej 1 kV
Zasadniczy	Drążki i kleszcze izolacyjne, wskaźniki napięcia, rękawice dielektryczne, izolacyjne narzędzia monterskie	Drążki i kleszcze izolacyjne, wskaźniki napięcia
Dodatkowy	Kalosze izolacyjne, dywaniki i chodniki gumowe, pomosty izolacyjne	Rękawice dielektryczne, półbuty dielektryczne, dywaniki i chodniki gumowe, pomosty izolacyjne

- 27 -

Jako sprzęt chroniący przed pojawieniem się napięcia służą urządzenia przenośne do uziemienia i zwierania (uziemiacze przenośne i zarzutki). Jako sprzęt izolacyjny wskazujący obecność napięcia stosowane są wskaźniki napięcia do 750 V, wskaźniki wysokiego napięcia, amperomierze cęgowe oraz uzgadniacze faz.

Do sprzętu zabezpieczającego zalicza się: słupołazy, szelki bezpieczeństwa, okulary ochronne, maski przeciwgazowe, pasy bezpieczeństwa. Sprzęt pomocniczy stanowią: ogrodzenia, barierki i liny, płyty izolacyjne, siatki ochronne oraz tablice ostrzegawcze. Sprzęt ochronny użytkowany i zapasowy winien być ewidencjonowany. Niezależnie od przeglądów sprzętu, poprzedzających każdorazowe użycie, poszczególne rodzaje sprzętu ochronnego należy poddawać okresowym próbom napięciowym.

12. RATOWANIE OSÓB PORAŻONYCH PRĄDEM

Postępowanie powypadkowe powinno cechować się:

- szybkością działania, - sprawnością, - spokojem

Szczególnie ważna jest szybkość działania z uwagi na zmniejszające się z każdą minutą szanse uratowania osoby nieprzytomnej, która utraciła oddech. Po 1 minucie do rozpoczęcia sztucznego oddychania szanse te wynoszą ok. 95%, po 5-ciu - 25%, a po 8-miu - tylko 5%.

Akcja ratowania rozpoczyna się od natychmiastowego uwolnienia porażonego spod działania prądu. W sieciach do 1 kV uwolnienia można dokonać przez:

a) wyłączenie napięcia we właściwym obwodzie elektrycznym,

b) odciągnięcie porażonego od urządzeń będących pod napięciem,

c) odizolowanie porażonego.

W sieciach o napięciu powyżej 1 kV do uwolnienia porażonego można stosować metodę a) lub b).

Wyboru metody i sposobu uwolnienia porażonego spod napięcia dokonuje ratujący w zależności od warunków w jakich nastąpiło porażenie oraz mając na względzie własne bezpieczeństwo (sprzęt ochronny). Po uwolnieniu porażonego spod działania prądu należy natychmiast przystąpić do udzielania pierwszej pomocy.

Mogą tu wystąpić następujące możliwości:

A. Porażony jest przytomny i oddycha

Należy porażonego niezwłocznie przewieźć do lekarza lub wezwać pomoc lekarską dla przeprowadzenia szczegółowych badań.

B. Porażony jest nieprzytomny (nie reaguje na żadne bodźce zewnętrzne i nie można z nim nawiązać kontaktu),

a) oddycha - brak bezpośredniego zagrożenia dla życia

- Należy ułożyć porażonego na prawym boku, rozluźnić ubranie i obserwując oddech
oczekiwać na przybycie lekarza lub przetransportować na badania lekarskie,

b) nie oddycha - (objawy bezdechu: brak ruchów klatki piersiowej, brak szmeru wydechu,
objawy sinicy warg i uszu)

1) krążenie krwi istnieje (sprawdzamy na tętnicy szyjnej) - należy natychmiast podjąć zabieg sztucznego oddychania, wykonując je do powrotu oddechu lub do przybycia pomocy lekarskiej,

2) krążenie zatrzymane - wraz z zabiegiem sztucznego oddychania należy podjąć
pośredni masaż serca.

Metody sztucznego oddychania:

1) bezpośrednie ( Usta-Usta lub Usta-Nos)

2) pośrednie ( Silvester - Broscha i Holger - Nielsena) w cyklu 12-15 razy na minutę.

- 28 -

Pośredni masaż serca polega na rytmicznym ugniataniu serca w okolicy mostka z szybkością ok. 60-70 razy na minutę.

Dwóch ratowników stosuje na zmianę sztuczne oddychanie i masaż serca wg. schematu:

1 oddech - 4 5 ucisków, 1 oddech - 4 5 ucisków itd.

Jeden ratownik stosuje schemat:

3 oddechy - 12 15 ucisków, 3 oddechy - 12 15 ucisków itd.

13. OCHRONA PRZECIWPOŻAROWA

W warunkach eksploatacji urządzeń elektroenergetycznych zagrożenie pożarowe może być spowodowane:

a) nieprawidłowym doborem urządzeń do warunków środowiskowych lub układowych,

b) niewłaściwą konserwacją lub eksploatacją urządzeń.

Zasady postępowania w przypadkach zagrożenia pożarowego powinny być określone w instrukcji przeciwpożarowej. Do chwili przybycia straży pożarnej wszyscy pracownicy powinni przystąpić do likwidacji pożaru za pomocą podręcznego sprzętu gaśniczego. Podręcznym sprzętem gaśniczym są gaśnice i agregaty - pianowe, halonowe, śniegowe i proszkowe oraz koce gaśnicze, piasek i woda.

Palące się urządzenia elektryczne należy gasić po wyłączeniu napięcia. Jeżeli wyłączenie napięcia jest niemożliwe, to do gaszenia pożaru można stosować wyłącznie gaśnice i agregaty śniegowe, proszkowe i halonowe. W pomieszczeniach zamkniętych można stosować gaśnice halonowe przy korzystaniu z masek gazowych. Palący się olej można po wyłączeniu napięcia gasić gaśnicami pianowymi. Palące się ubranie na człowieku należy gasić tłumiąc ogień kocami z włókna szklanego.

14. PRACE KONTROLNO-POMIAROWE

Rozróżnia się podstawowe dwa rodzaje badań i pomiarów:

1. badania i pomiary odbiorcze.

2. badania i pomiary eksploatacyjne okresowe (ochronne).

Badania i pomiary odbiorcze dotyczą instalacji lub urządzeń elektrycznych nowo instalowanych lub modernizowanych.

Zakres badań odbiorczych obejmuje:

- sprawdzenie dokumentacji,

- oględziny instalacji (urządzenia),

- próby i pomiary parametrów,

• sprawdzenie funkcjonalne działania urządzenia i/lub układu.

Szczegółowe wymagania odnośnie oględzin i prób instalacji elektrycznych przy badaniach odbiorczych określa norma PN-IEC 60364-6-61:2000, odnośnie instalacji piorunochronnych norma PN-86-92/E-05003 a w odniesieniu do urządzeń elektrycznych o napięciu do 1 kV norma PN-E-04700:1998.

Badania eksploatacyjne okresowe mają na celu sprawdzenie, czy stan techniczny instalacji lub urządzeń elektrycznych w trakcie eksploatacji nie uległ pogorszeniu w stopniu stwarzającym zagrożenie dla ich dalszego bezpiecznego użytkowania.

Czasookresy przeprowadzania badań okresowych są zależne od charakteru instalacji (urządzeń) oraz warunków środowiskowych ich eksploatacji. W tabeli 9 podano racjonalne wymagania odnośnie ramowych czasookresów badań eksploatacyjnych zgodne z Ustawą „Prawo Budowlane”.

- 29 -

Tabela 9. Czasokresy pomiarów eksploatacyjnych instalacji i urządzeń elektrycznych

Lp.	Rodzaj pomieszczenia	Okres czasu pomiędzy sprawdzeniami
				rezystancji izolacji	skuteczności ochrony przeciwporażeniowej
1	O wyziewach żrących	Nie rzadziej niż co 1 rok	Nie rzadziej niż co 1 rok
2	Zagrożone wybuchem	Nie rzadziej niż co 1 rok	Nie rzadziej niż co 1 rok
3	Otwarta przestrzeń	Nie rzadziej niż co 5 lat	Nie rzadziej niż co 1 rok
4	Bardzo wilgotne o wilg. ok. 100% i przejściowo wilgotne (75 do 100%)	Nie rzadziej niż co 5 lat	Nie rzadziej niż co 1 rok
5	Gorące (o temperaturze powietrza ponad 35ºC)	Nie rzadziej niż co 5 lat	Nie rzadziej niż co 1 rok
6	Zagrożone pożarem	Nie rzadziej niż co 1 rok	Nie rzadziej niż co 5 lat
7	Stwarzające zagrożenie dla ludzi (ZL I, ZL II i ZL III)	Nie rzadziej niż co 1 rok	Nie rzadziej niż co 5 lat
8	Zapylone	Nie rzadziej niż co 5 lat	Nie rzadziej niż co 5 lat
9	Pozostałe nie wymienione w p. 1-8	Nie rzadziej niż co 5 lat	Nie rzadziej niż co 5 lat

W kraju nie ma przepisów określających wymaganą dokładność pomiarów, instrukcje pomiarowe zalecają, aby uchyb pomiarowy nie przekraczał ± 20 %.

W zakresie oceny instalacji elektrycznych podstawowe znaczenie mają pomiary:

- dla oceny skuteczności samoczynnego wyłączania zasilania w sieci TN (dawnego zerowania),

- uziemień,

- rezystancji izolacji,

- rezystancji stanowiska.

Ocena skuteczności zerowania wymaga przeprowadzenia pomiaru impedancji (rezystancji) pętli zwarciowej, co realizowane jest metodą sztucznego zwarcia (rys.12)

Rys.12. Pomiar impedancji pętli zwarcia metodą sztucznego zwarcia.

Schemat układu do pomiaru prądu zadziałania wyłącznika różnicowoprądowego pokazano

na rys. 13.

- 30 -

Rys. 13. Schemat układu do pomiaru prądu zadziałania wyłącznika różnicowoprądowego.

Przy pomiarach rezystancji uziemień stosuje się:

a) metodę techniczną (rys.14)

b) metodę kompensacyjną (rys.15).

Rys.14. Schemat układu do pomiaru oporności uziemienia metodą techniczną

Rys.15. Schemat układu do pomiaru oporności uziemienia metodą kompensacyjną.

- 31 -

Pomiary rezystancji wykonuje się prądem stałym stosując mierniki izolacji o różnych napięciach znamionowych (50, 100, 250, 500, 1000, 2500 V).

Napięcie pomiarowe użytego miernika zależy od napięcia znamionowego sprawdzanego obwodu lub urządzenia i tak:

- w obwodach do 50 V (SELV, PELV) stosujemy napięcie pomiarowe 250 V,

- w obwodach 50 V do 500 V stosujemy napięcie pomiarowe 500 V,

- w obwodach 500 V do 1000 V stosujemy napięcie pomiarowe 1000 V.

Napięcie pomiarowe 2500 V stosowane jest przy badaniach kabli elektroenergetycznych o napięciu znamionowym 1000 V oraz przewodów, kabli i urządzeń elektroenergetycznych o napięciu znamionowym powyżej 1000 V.

Wymagane wartości rezystancji izolacji określają szczegółowe przepisy eksploatacji poszczególnych urządzeń elektrycznych. W odniesieniu do instalacji o napięciu do 500 V wymagana rezystancja powinna wynosić co najmniej 0,5 MΩ, a dla napięcia 500÷1000 V

-1 MΩ.

Na rys. 16 przedstawiono schemat układu do pomiaru rezystancji stanowiska.

Rys.16. Schemat układu do pomiaru rezystancji stanowiska metodą woltomierzową

1 - sztywna płyta (bakelit ok. 12 mm), 2 - sukno-filc o grubości 2 mm, 3 - folia aluminiowa

lub miedziana o grubości 0,2 mm, 4 - guma przewodząca o grubości 3 mm, 5 - podłoże stanowiska

Protokół z prac kontrolno-pomiarowych powinien zawierać:

1) dane ogólne o obiekcie badań,

2) informacje o wykonujących pomiary,

3) dane o rodzaju badań,

4) dane o metodzie pomiarów i charakterystykę użytych przyrządów pomiarowych,

5) dane o warunkach przeprowadzenie badań (szczególnie ważne przy pomiarach uziemień),

6) tabelaryczne zestawienie wyników badań i ich ocenę,

7) szkice rozmieszczenie badanych urządzeń, uziomów i obwodów instalacji,

8) wnioski i zalecenia wynikające z pomiarów.

15. LITERATURA :

1. Z. Gryżewski: Prace pomiarowo-kontrolne przy urządzeniach elektroenergetycznych o
napięciu znamionowym do 1 kV, wyd. III, W-wa 2002.

2. J. Laskowski: Poradnik elektroenergetyka przemysłowego, wyd.V, W-wa 2002.

3. W. Orlik: Egzamin kwalifikacyjny elektryka w pytaniach i odpowiedziach,
Krosno 2001.

4. W. Orlik, J. Przybyłowicz: Badania i pomiary eksploatacyjne urządzeń elektro-
energetycznych dla praktyków, Krosno 2000.

- 32 -

5. A. Pytlak, H.Świątek : Ochrona przeciwporażeniowa w układach energoelektronicznych.
W-wa 2002.

6. A. Rogoń: Ochrona od porażeń w instalacjach elektrycznych (poradnik), W-wa 2003.

7. K. Sałasiński : Bezpieczeństwo elektryczne w zakładach opieki zdrowotnej. W-waq 2002.

8. S. Siemek : Instalacje elektryczne do zasilania urządzeń elektronicznych. W-wa 2002.

9. J. Strojny, J. Strzałka : Elektroenergetyka - obsługa i eksploatacja urządzeń, instalacji i sieci. EUROPEX, Kraków 2003.

10. T. Uczciwek: Dozór i eksploatacja instalacji oraz urządzeń elektroenergetycznych
w zakładach przemysłowych i innych jednostkach gospodarczych, (poradnik
szkoleniowy), W-wa 2001.

11. T. Uczciwek: Bezpieczeństwo i higiena pracy oraz ochrona przeciwpożarowa
w elektroenergetyce, W-wa 1998.

Odbiornik lub

zasilanie gniazd

wtyczkowych

Rozdzielnica główna,

rozdzielnica piętrowa

lub tablica rozdzielcza

Złącze lub

rozdzielnica

główna

L1

L2

L3

N

PE

B

C

D

kWh

Główna szyna

uziemiająca

R

A

A

T

L1

L2

CC

L

PE

N

A

B

I

R

L

PE

N

A

I

R

CC

I

CC

B

L1

L1

L2

L2

L3

L3

N

R_p

A

V

15 kV

0,4 kV

Tr

SZR

S II

S I

T1

T2

TP

I 0

Wh

RG

Odbiorca

ln 0,4 kV

Zł

P

0,4 kV

lk 0,4 kV

R01

R02

RG

ZEn

1)

2)

a)

b)

WLZ

---