b)
d)
e)
Rys.
8.7. Napięcie na przewodzie PEN wywołane prądem zwarcia doziemnego: a) schemat sieci; h) rozkład napięcia przy Rb2= °°; c) rozkład napięcia przy Rb2 > RbP d) rozkład napięcia przy RB2 = Rbu e) rozkład napięcia przy Rb2< Rb,
Na rysunku 8.7 przedstawiono przebieg napięcia wzdłuż przewodu PEN w zależności od rezystancji uziemień ochronnych wykonanych na początku sieci i w miejscu zwarcia. Przy zastosowaniu ochrony przeciwporażeniowej przez samoczynne wyłączanie zasilania napięcia te nie powinny stwarzać zagrożenia jeżeli zostanie odpowiednio ograniczony czas wyłączania zasilania. Należy jednak pamiętać, że zwarcie może powstać w miejscu, w którym dopuszczony jest stosunkowo długi czas wyłączania zasilania, a powstałe w miejscu zwarcia napięcie może być przenoszone przez przewody PNE (PE) w inne miejsca, w których może stwarzać zagrożenie (dopuszczalne czasy wyłączania zasilania są krótsze).
Jak wykazały doświadczenia zmniejszenie napięcia na przewodzie PEN (PE) poprzez zmianę rozkładu i rezystancji uziemień ochronnych może być bardzo duże lecz nie zawsze proste do ustalenia. Nie zawsze metoda ta jest też możliwa do zastosowania lub najtańsza.
8.2. Zadania uziemień w układach TT i IT
W układach TT uziemiony jest punkt neutralny (RB) oraz urządzenia (RA), które mogą stwarzać zagrożenie porażeniowe. Punkt neutralny z zasady łączy się do uziomu stacji zasilającej zaś uziemienia urządzeń zlokalizowane poza stacją do uziemień oddzielnych od uziomu stacyjnego.
52
Podręcznik
Rys. 8.8. Napięcie dotykowe U$t i napięcia U/ i U2 w sieci TT, gdy uziemienie ochronne urządzeń wysokiego napięcia i uziemienie punktu neutralnego sieci TT mają wspólny uziom; UE - napięcie uziomowe uziomu stacyjnego, Uo - napięcie fazowe.
Zadaniem uziemienia RB jest:
• zamknięcie obwodu zwarcia doziemnego, oraz
• ograniczenie przepięć w fazach nieuszkodzonych pojawiających się przy
zwarciach doziemnych.
Zadanie uziemień RA jest ograniczenie napięć dotykowych utrzymujących się długotrwale do wartości dopuszczalnych lub przy przekroczeniu tych wartości spowodowanie zadziałanie urządzeń ochronnych, samoczynnie wyłączających zasilanie obwodu uszkodzonego.
Na rysunku 8.8 przedstawiono układ TT, w którym punkt neutralny sieci połączono z uziomem stacji zasilającej. Jak łatwo zauważyć zwarcie doziemne w stacyjnych urządzeniach wyższego napięcia nie spowoduje zagrożenia porażeniowego poza stacją bo części przewodzące dostępne tych urządzeń poza stacją nie są połączone z uziomem stacji. Wystąpić może natomiast zagrożenia uszkodzenia izolacji napięciem U2.
Jeżeli ze stacji elektroenergetycznej zasilana jest sieć niskiego napięcia pracująca w układzie TT to przy wykonaniu wspólnego uziomu stacyjnych urządzeń wysokiego i niskiego napięcia, nie należy obawiać się zagrożenia porażeniowego poza stacją, wywołanego zwarciem doziemnym w stacji. Zwarcia te mogą natomiast stwarzać przepięcia zagrażające izolacji urządzeń niskiego napięcia zasilanych ze stacji i znajdujących się poza stacją. Bliższe szczegóły dotyczące tych zagrożeń w sieciach TT są podane w PN-IEC 60364-4-442 [N-9].
Na rysunku 8.9 przedstawiono obwody zwarciowe przy doziemieniach do części przewodzących uziemionych dla ochrony przeciwporażeniowej.
Zadanie uziemień ochronnych uzyskuje się przez odpowiednie ograniczenie rezystancji RA (patrz p. 8.3).
53
Zeszyt 12