Ochrona przeciw porażeniowa

Warunki:
- nie dopuścić do powstania napięć niebezpiecznych
- wyłączenie napięcia w sytuacji niebezpieczeństwa
- ograniczenie napięcia dotykowego (U_st) tak, aby nie przekraczało najwyższego napięcia dotykowego dopuszczalnego długotrwale (U_L) - (U_st < U_L)
jeżeli nie można spełnić tych warunków to należy:
- ograniczyć czas rażenia do wartości mniejszej niż najdłuższy czas dopuszczalny (U_L ≥ U_st)

Zagrożeniem jest różnica potencjałów prądu płynącego przez różne części ciała.
Rezystancja człowieka ok. 1000 Ω
Rezystancja naskórka ok. 10 000 Ω
Napięcie dopuszczalne ok. 65 V (statystycznie kobiety są bardziej narażone)

Prąd rażeniowy (dotykowy) – prąd przepływający przez ciało człowieka powodujący skutki uważane za niedopuszczalne.
Bezpośrednią przyczyną przepływu prądu rażeniowego może być dotknięcie dwóch części przewodzących o różnym potencjale (częściami przewodzącymi będącymi dostępne równocześnie mogą być: część czynna, część obca oraz uziemiona część przewodząca dostępna).

Część czynna – przewód lub część przewodu przeznaczona do pracy pod napięciem.
Część przewodząca dostępna – część, która może być dotknięta, i która może znaleźć się pod napięciem tylko w następstwie uszkodzenia izolacji (np. metalowe obudowy).
Część przewodząca obca – dostępna dla dotyku część przewodząca niebędąca częścią urządzenia elektrycznego.

Środki ochrony podstawowej (przed dotykiem bezpośrednim i pośrednim)
- izolacja podstawowa,
- przegroda ochronna (obudowa, ogrodzenie itp.)
- przeszkoda ochronna (bariera)
- umieszczenie poza zasięgiem ręki
Środki ochrony przy uszkodzeniu (przed dotykiem pośrednim)
- samoczynne wyłączenie zasilania w układach TN, TT, IT
- urządzenia drugiej klasy ochronności (wtyczka z dwoma bolcami)
- środowisko nieprzewodzące (izolowane stanowisko)
- nieuziemione połączenia wyrównawcze
- separacja elektryczna

Nieuziemione połączenia wyrównawcze – połączenie wszystkich instalacji naziemnych, tak żeby w razie przebicia wszędzie był taki sam potencjał. Powinny być stosowane jak najczęściej.

Typy sieci
TN - mający jeden punkt bezpośrednio uziemiony, a części przewodzące dostępne przyłączone są do tego punktu za pomocą przewodów ochronnych.
TN-S - z oddzielnym przewodem ochronnym PE w całym układzie sieci. Przewód ten służy wyłącznie do ochrony urządzeń, nie można włączać go w jakikolwiek obwód prądowy, służy do tego oddzielny przewód neutralny N.
TN-C - w całym układzie sieci funkcje przewodu ochronnego PE, jak i funkcje przewodu neutralnego N pełni jeden wspólny przewód ochronno-neutralny PEN.
TN-C-S - tylko w części układu sieci funkcję przewodu neutralnego N, a w części funkcję przewodu ochronnego PE pełni jeden wspólny przewód PEN.
TT - mający jeden punkt bezpośrednio uziemiony, a części przewodzące dostępne są przyłączone do uziomu ochronnego niezależnego elektrycznie od uziemienia sieci.
IT (układ izolowany), – w którym wszystkie części czynne są odizolowane od ziemi lub jeden punkt przyłączony jest do ziemi poprzez impedancję, a części przewodzące dostępne są uziemione niezależnie od siebie (albo wspólnie), lub przyłączone są do uziemienia sieci. (Rsy. patrz wykłady i Internet)

Warunek samoczynnego wyłączenia

$$Z_{s} \leq \frac{U_{0}}{I_{a}}$$

Z_S – impedancja pętli zwarciowej
U₀ – napięcie zasilania
I_a – prąd wyłączający, powodujący zadziałanie urządzenia wyłączającego w wymaganym czasie
Wymagany czas: 0,4 s
Urządzenia wyłączające:
- bezpieczniki
- wyłączniki nadprądowe
- wyłączniki różnicowoprądowe

Pętla zwarciowa – „droga” którą płynie prąd zwarciowy

Spadki napięcia/straty prądu na linii

$${U = I*R\backslash n}{R = \frac{\rho*l}{s}}$$

ρ – oporność przewodnika
l – długość przewodnika
s – przekrój poprzeczny przewodnika.

Impedancja

Impedancja(Z ) – wielkość charakteryzująca zależność między natężeniem prądu i napięciem w obwodach prądu zmiennego.

$$Z\left( \omega \right) = \frac{U(\omega,t)}{i(\omega,t)}$$

Prawo Ohma (w zastosowaniu do prostego obwodu elektrycznego) (Rys. patrz ćw.1)

U = I * R

Prawa Kirchhoffa (w zastosowaniu do prostego obwodu elektrycznego) (Rys. patrz ćw.2)
I Prawo Kirchhoffa:
Dla każdego węzła obwodu elektrycznego, suma prądów dopływających do węzła jest równa sumie prądów odpływających z węzła.
można je również sformułować w następujący sposób:
Dla każdego węzła obwodu elektrycznego, suma algebraiczna prądów jest równa zeru.

$$\sum_{}^{}I = 0$$

$$\sum_{}^{}E = \sum_{}^{}{I*R}$$