Dodatkowa ochrona przeciwporażeniowa w urządzeniach elektrycznych o napięciu nominalnym powyżej 1 kV Symbol: Politechnika Poznańska Instytut Elektroenergetyki doc. dr inż.. Witold Hoppel

Środki ochrony: organizacyjne, - techniczne: ochrona podstawowa przed dotykiem bezpośrednim, ochrona dodatkowa przy dotyku pośrednim. Ochrona podstawowa za pomocą: obudowy, przegrody (ściany, drzwi, osłony np. siatka o wysokości przynajmniej 180 cm), przeszkody (ściany i drzwi niższe niż 180 cm, łańcuchy, poręcze), umieszczenie poza zasięgiem ręki.

Definicje: Ziemia – środowisko budowli inżynierskich, jak również material przewodzący prąd; przykładowe typy gruntu: humus, ił, piasek, żwir, kamień. Ziemia odniesienia – obszar ziemi znajdujący się poza strefą wpływu uziomu układu uziemiającego, tj. obszar, w którym różnica potencjałów dwóch dowolnych punktów nie zmienia się po wpływem prądu uziomowego. Uziom – część przewodząca mająca dobrą styczność z ziemią lub przewód umieszczony w betonie stykającym się z ziemią na dużej powierzchni (np. uziom fundamentowy).

Instalacja uziemiająca – lokalnie ograniczony układ połączonych elektrycznie uziomów lub metalowych części wykorzystywanych dla celów uziemiania (np.. fundamentów słupów, zbrojeń lub metalowych powłok kabli, przewodów uzimiających, i przewodów wyrównawczych). Uziemić – połączyć z ziemią część elektrycznie przewodzącą przez instalację uziemiającą. Uziemienie – ogół środków i przedsięwzięć wykonanych w celu uziemienia. Rezystancją uziemienia jest rezystancja występująca pomiędzy uziomem a ziemią odniesienia.

Jedynym środkiem ochrony dodatkowej jest uziemienie ochronne.

Środki uzupełniające na zewnątrz budynków: Wykonanie zewnętrznych ścian z materiałów nieprzewodzących i unikanie metalowych części, które można dotknąć z zewnątrz. Wyrównanie potencjałów poprzez zastosowanie uziomu położeonego na głebokości najwyżej 0,5 m, na zewnątrz ściany, w odległości około 1 m od niej i połączonego z układem uziomowym. Zastosowanie izolacji stanowiska obsługi (nie mylić z izolacją stanowiska pracy w niskim napięciu). Wartwy izolacyjne: asfaltu na odpowiednim podłożu (np.. na żwirze), pokrycie izolacyjne o mininalnych wymaiarach 1m * 1m i grubości przynajmniej 2,5 mm. tłucznia o grubości co najmniej 100 mm,

Przy zewnętrznych ogrodzenaich instalacji napowietrznych: ogrodzenia z materiału nieprzewodzącego lub siatki drucianej pokrytej tworzywem sztucznym, sterowanie potencjałem poprzez uziom w odl. 1 m na głebokości 0,5 m, specjalne wykonanie bram.

W instalacjach wnętrzowych: uziomy fundamentowe, wykonanie stanowisk obsługi z metalu i połąćzenie w wszystkimi częściami metalowymi, które powinny być uziemione, - izolowanie od napiecia uziomowego stanowisk obsługi.

Napięcie uziomowe (UE) jest napięciem występującycm podczas doziemienia pomiędzy układem uziomowym a ziemią odniesienia. Napięcie dotykowe rażeniowe (UT) jest częścią napięcia uziomowego wywołanego doziemieniem, która może pojawić się na ciele człowieka zakładając, że prąd przepływa przez ciało człowieka na drodze ręka-stopy (pozioma odległość do części dotykanej1 m) (pratycznie: spadek napięcia na rezystancji 1 kW) Napięcie dotykowe spodziewane (UST) to napięcie, które pojawia się podczas doziemienia między częściami przewodzącymi a ziemią, gdy części te nie są dotykane (praktycznie – różnica potencjałów). Napięcie krokowe rażeniowe (US) jest częścią napięcia uziomowego,wywołanego doziemieniem, które może pojawić się na ciele człowieka między stopami rozstawionymi na odległość 1 m zakładając, że prąd przepływa przez ciało czlowieka na drodze stopa-stopa.

OBOWIĄZUJE aST - współczynnik zależny od kształtu uziomu

Rezystancja uziemienia RE zależy od: rezystywności gruntu, wymiarów uziomu, głebokości pogrążenia. Rezystancja uziomu pionowego o krawędzi na powierzchni gruntu :

Rezystancja uziomu pionowego pogrążonego w gruncie na głębokości t:

Rezystancja uziomu kratowego: gdzie: L – suma długości wszystkich boków oczek kraty w m.

Znać, że taki wykres jest i jego zarys (np. 75 – 750 V) lub szkic.

Schemat układu do pomiaru napięcia dotykowego i dotykowego rażeniowego

Schemat do badania uziomu stacji

Układ do badania uziomu podczas ćwiczenia laboratoryjnego Jeśli Im=0, to może występować Um>0 – napięcie zakłócające, potencjał własny uziomu

Podczas zajęć laboratoryjnych przyjąć, że: czas trwania zagrożenia porażeniowego wynosi 10 sekund, -prąd uziomowy wg zaleceń prowadzącego, ale w granicach od 50 do 5000 A. Wartość prądu zuimowego zależy od typu oraz napięcia sieci i wielu innych czynników.

Badanie uziomu stacji elektroenergetycznej 1. Wzory do obliczeń. Rezystancję uziemienia oblicza się wg wzoru: Napięcia rażeniowe przelicza się wg wzorów: Um – zmierzone napięcie uziomowe, Im – prąd w obwodzie pomiarowym 2. Dane wyjściowe: czas trwania zwarcia (przepływu prądu rażeniowego) ……… sekund IE = ……….A

3. Wyniki pomiarów i obliczeń Um = ….…V Im = …….. A k= ……… Rezystancja uziemienia: ……………… W Stanowisko USTm w V UTm w V UST w V UT w V UTdop w V Ocena: spełnia wymagania/ nie spełnia Nr 1 tak/nie Nr 2 Nr 3 Nr 4 Nr 5