CCF20110310038

elementów. Dodanie elementów na zewnątrz pierwotnego uziomu kratowego pogrążonych na coraz większą głębokość powoduje zmniejszenie napięć krokowych poza konturem pierwotnej kraty. Takie zmiany konfiguracji uziomu kratowego można określić jako zmiany w poziomie oraz zmiany w pionie.

Wartość współczynnika dotykowego rażeniowego a_T nie zależy od parametrów elektrycznych uziomu. Zmniejszenie jego wartości uzyskuje się przez zastosowanie odpowiednich środków ochrony, uzupełniających uziom.

Zmniejszenie napięcia rażeniowego dotykowego U_T przez zmniejszenie współczynnika dotykowego rażeniowego (Xt można realizować przez zwiększenie rezystancji przejścia R_r i/lub R_n (patrz rys.6.2). Zwiększenie tych rezystancji można uzyskać pokrywając części, które mogą być dotykane ręką lub stopami warstwami izolacyjnymi. Trudności w zastosowaniu tej drogi ograniczenia napięć rażeniowych polegają na tym, że większość urządzeń elektrycznych wysokiego napięcia i konstrukcji związanych z tymi urządzeniami jest instalowanych na powietrzu. W takich przypadkach warstwy izolacyjne są narażone na działanie bardzo niesprzyjających warunków atmosferycznych. Najgroźniejszymi czynnikami niszczącymi te warstwy są zmieniająca się w szerokich granicach temperatura i wilgotność oraz mogące wystąpić zapylenia, działania chemiczne wydalanych do atmosfery związków chemicznych. Działanie warstw izolacyjnych powierzchniowych może być znacznie ograniczone przez warstwę wody pokrywającej ich powierzchnię i stwarzającą dobrze przewodzącą drogę dla prądu rażeniowego (bocznikującą warstwę izolacyjną). Niemniej jednak w praktyce są stosowane warstwy izolacyjne, przy czym muszą być wtedy spełnione dodatkowe wymagania dotyczące ich trwałości mechanicznej i elektrycznej.

Dotychczas rozpatrywane były możliwości ograniczenia zagrożenia przed dotykiem pośrednim na drodze ograniczania napięć dotykowych i krokowych lub zwiększenia rezystancji obwodu rażeniowego a więc zmniejszenia prądu IBT i w konsekwencji napięcia rażeniowego U_T. Ale istnieją jeszcze inne drogi osiągnięcia bezpieczeństwa porażeniowego.

Należą do nich:

•    niedopuszczanie do powstania zwarcia doziemnego,

•    ograniczanie napięć wynoszonych poza tereny, na których wykonane są uziemienia ochronne,

•    utrudnianie dostępu do części i miejsc, na których mogą się pojawiać napięcia dotykowe i krokowe o dużych wartościach.

Aby nie dopuścić do powstania zwarcia doziemnego najprościej jest zastosować dodatkową izolację części czynnych, która to izolacja wraz z izolacją roboczą zmniejsza prawdopodobieństwo przebicia obu izolacji.

W celu ograniczenia możliwości porażenia w wyniku napięcia przeniesionego z/lub na teren obiektu elektrycznego można przerywać ciągłość elektryczną części przenoszących napięcie przez zastosowanie np. wstawek izolacyjnych o odpowiedniej wytrzymałości elektrycznej i mechanicznej. Ten sposób nie zawsze jest możliwy do zastosowania bo ciągłość części przenoszącej napięcia może być wykorzystywana dla innych celów.

74

Podręcznik nipę

Aby utrudnić lub uniemożliwić dostęp do miejsc, w których istnieje zagrożenie porażenia w wyniku dotyku pośredniego można te miejsca oddzielić przeszkodami lub odgrodzić.

9.4. Projektowania uziemień w instalacjach elektroenergetycznych wysokiego napięcia

9.4.1.    Etapy i ogólne zasady projektowania uziemień

W procesie projektowym instalacji uziemiającej można wyróżnić trzy etapy.

W pierwszym etapie należy ustalić dane wyjściowe do projektowania uziemienia, w drugim etapie ustala się pierwotną konfigurację uziomu i podstawowe parametry elementów uziemienia a w trzecim etapie wykonuje niezbędne obliczenia oceny skuteczności uziemienia i ewentualne zmiany konfiguracji uziemienia oraz środki dodatkowe dla poprawy tej skuteczności.

Do podstawowych danych wyjściowych do projektowania należą: rozmieszczenie części, które powinny być uziemione, granice terenu instalacji elektroenergetycznej, wartość spodziewanego prądu uziomowego, wartość czasu trwania doziemienia, wartości rezystywności zastępczej gruntu, dopuszczalne wartości parametrów uziemienia i innych parametrów które należy ograniczyć dla zapewnienia skuteczności uziemienia i środków uzupełniających.

Należy podkreślić, że przyjmowanie jako prądu uziemiającego prądu zwarcia doziemnego w instalacji elektroenergetycznej może pociągać za sobą niekorzystne skutki finansowe, podobnie jak przyjmowanie zastępczej rezystywności gruntu na podstawie danych zamieszczanych w literaturze.

Na rysunku 9.4. przedstawiono za PN-IEC-05115 [N-3] rozpływ prądu zwarcia doziemnego w stacji elektroenergetycznej o napięciu 110 kV lub wyższym.

Prąd uziomowy I_E jest, w układzie przedstawionym na rysunku 9.4, tylko częścią prądu zwarcia doziemnego I”_k. W warunkach rzeczywistych, w których do stacji dochodzą linie z linkami odgromowymi prąd uziomowy może nie przekraczać 30% prądu zwarcia doziemnego. Założenie, że prąd uziomowy jest równy prądowi zwarcia doziemnego jest słuszne w stacjach średniego napięcia zasilanych tylko liniami napowietrznymi.

9.4.2.    Ustalenie pierwotnej konfiguracji uziomu i podstawowych elementów instalacji uziemiającej

Dla każdej stacji elektroenergetycznej (instalacji elektroenergetycznej wysokiego napięcia) należy zaprojektować i wykonać instalacje uziemiającą składającą się co najmniej z przewodów uziemiających i uziomu (układu uziemiającego).

Uziom (układ uziomowy) powinien mieć taką konfigurację aby do uziomu mogły być przyłączone urządzenia i części podlegające uziemieniu przez stosunkowo krótkie przewody uziemiające. Pierwotna konfiguracja uziomu zależy więc od rozmieszczenia uziemianych urządzeń i części, które należy uziemić. W stacjach napowietrznych i stacjach wnętrzowych o górnym napięciu 110 kV i wyż-

75

Zeszyt 12