SPRAWOZDANIE

Laboratorium Zintegrowane

Temat: Ochrona Przeciwporażeniowa

W celu ochrony człowieka przed skutkami porażenia prądem elektrycznym stosowane są środki ochrony przeciwporażeniowej.

Wyróżniamy dwa typy oddziaływań prądu na organizm człowieka: pośrednie i bezpośrednie. Podział ten jest wg kryterium przepływu prądu przez organizm, w oddziaływaniach pośrednich prąd nie przepływa przez organizm, a w pośrednich ciało jest bezpośrednio narażone na działanie prądu elektrycznego.

Podobnie również możemy podzielić ochronę przeciwporażeniową, wyróżnia się wówczas ochronę przed dotykiem i ochronę przed dotykiem pośrednim:

ochrona przed dotykiem	ochrona przed dotykiem pośrednim
- izolacja - osłony i pokrywy ochronne - bariery i przegrody - odpowiednio duże odległości od urządzeń	- samoczynne szybkie wyłączenia zasilania - wzmocniona izolacja - separacja elektryczna - środki ochrony osobistej

Najczęściej spotykanym w życiu codziennym zabezpieczeniem przed porażeniem jest wyłącznik różnicowo prądowy. Działa on na zasadzie sumowania prądów w oknie przekładnika. W momencie, gdy w układzie który jest zabezpieczony wyłącznikiem różnicowo prądowym pojawi się upływ prądu to w oknie przekładnika pojawi się suma prądów różna od zera co spowoduje przerwanie obwodu w układzie wyłącznika różnicowo prądowo, a zarazem zapobiegnie narażeniu organizmu na działanie prądu.

Wg zaleceń i wymogów wyłącznik różnicowo prądowy należy sprawdzać co miesiąc, aby mieć pewność że w momencie zagrożenia ochroni nas przed długotrwałym działaniem prądu.

Innym typem bezpiecznika jest bezpiecznik topikowy. Zasada działanie bezpiecznika jest bardzo prosta. Topikowa wkładka podczas zwarcia ulega przepaleniu (przetopieniu) i przerywa obwód.

Po krótkim wstępie teoretycznym (zapoznanie się z różnicami w budowie sieci TN-CS, TN-C, TN-S, TT oraz z układami pomiarowymi) przystąpiliśmy do przeprowadzania pomiarów rezystancji pętli zwarciowej w różnych układach sieci (zasilanie za pośrednictwem transformatora – sieć czteroprzewodowa z napięciem fazowym 23 V).

Zakładając, że oporność ludzkiego ciała jest ok. 9999[Ω] obliczyliśmy jaki prąd płynie przez nasze ciało, w momencie, gdy jesteśmy poddani działaniu prądu, jaki płynie w gniazdkach, czyli 230[V]

$$I = \frac{U}{R} = \frac{230\lbrack V\rbrack}{9999\lbrack\Omega\rbrack} = 23\lbrack mA\rbrack$$

Po dokonaniu powyższych obliczeń przeprowadziliśmy badanie wyłącznika różnicowoprądowego jednofazowego w układzie obciążonym (pojedynczą żarówką), zasilanym prądem o napięciu fazowym 230 V. Zadaniem wyłącznika różnicowoprądowego jest rozłączenie układu, jeśli przekroczona zostanie pewna wartość tzw. prądu różnicowego, czyli różnicy między prądem wpływającym do układu i wypływającym z niego. Dopuszczalna jest pewna niewielka wartość prądu różnicowego, ze względu na normalne straty w układzie odbiornika. Zadziałanie wyłącznika i rozłączenie układu pomiarowego nastąpiło przy prądzie różnicowym o wartości I_wyl  =  22 [mA], mniejszym od znamionowego prądu I _ΔN =  26 [mA], zatem wyłącznik zadziałał prawidłowo.

Układ TN – S.

Do układu podaliśmy napięcie U₁ = 23 [V]. Po zamknięciu pętli zwarciowej napięcie spadło do U₂ = 22 [V], a natężenie wynosiło I₂ = 2.15 [A].

W związku z czym rezystancja pętli zwarciowej wynosi:

$$R_{K} = \frac{U_{1} - U_{2}}{I_{2}} = \frac{23\left\lbrack V \right\rbrack - 22\lbrack V\rbrack}{2.15\lbrack A\rbrack} = 0.47\lbrack\Omega\rbrack$$

a wiec prąd zwarciowy ma wartość:

$$I_{K} = \frac{U_{2}}{R_{k}} = \frac{22\lbrack V\rbrack}{0.47\lbrack\Omega\rbrack} = 46.8\lbrack A\rbrack$$

W wyniku wystąpienia takiego prądu bezpiecznik rozłączył układ, a wiec zachował się poprawnie, gdyż był to bezpiecznik 30[A].