Zastita Od Elektricnog Udara

Maturalni rad :

Mentor : Rakelina Jagar

Učenik : Tomislav Stanković

Školska godina : 2006./2007.

Razred : 4.b

Do el. udara može doći uslijed :

Direktnog dodira – nastaje kada čovjek neposredno dodirne 1 ili 2 vodiča ili bilo koji dio postojanja koji je stalno pod naponom

Indirektnog dodira – nastaje kada čovjek dodirne vodljive dijelove koji ne spadaju u pogonski stroj, ali su uslijed kvara došli pod napon

Zaštita od direktnog dodira :

Mehanička zaštita Zaštitno izoliranje Zaštita pregradama ili kućištima Zaštita pregradama Zaštita postavljanjem izvan dohvata rukom Dopunska zaštita uređajima koji djeluju na diferencijalnu struju

Mehanička zaštita :

Mehanička zaštita – obuhvaća konstrukcijska rješenja koja su sastavni dio PS-a s ciljem njegove zaštite od mehaničkih oštećenja i prodora krutih tijela i tekućina i zaštita okoline od dodira dijelova pod naponom

Zaštitno izoliranje :

Dijelovi pod naponom moraju se potpuno prekriti izolacijom (boje, lakovi, emajli) koja se može ukloniti samo njenim razaranjem. Izolacija treba trajno izdržati mehaničke, kemijske i toplinske utjecaje u radu.

Zaštita pregradama ili kućištima :

Dijelovi pod naponom moraju se zatvoriti ili pregraditi tako da osiguraju dostatan stupanj zaštite. Postupak kod potrebe intervencije na dijelovima pod naponom :

Isključiti napajanje dijelova pod naponom Uklanjanje pregrada Obaviti potrebnu intervenciju Vratiti pregradu Uključiti napajanje

Zaštita preprekama :

Prepreke su namijenjene sprečavanju slučajnog dodira sa dijelovima pod naponom, ali se i namjernom pristupu zaobilaženjem prepreke.

Zaštita postavljanjem izvan dohvata ruke :

Neizolirane dijelove instalacija ili opreme koji su pod naponom postavljamo izvan dohvata rukom kako bi spriječili slučajni dodir. Smatra se da su izvan dohvata rukom oni dijelovi instalacije koji se od mogućeg stajališta čovjeka nalaze na visini većoj od 2.5m ili su udaljeni 1.25m vodoravno ili niže od toga stajališta. Pristupačnim dijelovima smatraju se oni čija je međusobna udaljenost manja od 2.5m.

Zaštitne mjere od previsokog napona dodira Štetno djelovanje električne struje na živa bića:

Elektrokucija – svjesno ili nesvjesno izlaganje čovjeka djelovanju električne

struje

Za djelovanje elektriciteta na čovjeka najvažnija je struja, odnosno jakost

struje koja protječe kroz ljudsko tijelo.

Pri razmatranju djelovanja električne struje na ljudski organizam razlikujemo

slijedeće struje: otpuštajuća struja – najveća struja pri kojoj se čovjek može snagom svojih mišića

odvojiti od dijelova pod naponom

fibrilacijska struja – ona jakost struje koja izaziva smrtnost (njezina je vrijednost

relativna za svakog čovjeka)

nefibrilacijska struja – jakost struje koja ne izaziva smrtnost (može se smatrati

neopasnom za čovjeka)

Vrlo veliki utjecaj na posljedice koje će nastati djelovanjem električne struje

ima trajanje njenog protjecanja.


Dalzielovom formulom izračunavamo fibrilacijske struje za razdoblje od 8 ms

do 5 sekundi ukoliko je poznata fibrilacijska struja pri 1 sekundi, K.

t

KI

Na slici su prikazane strujne zone po Koeppenu u ovisnosti o reakcijama čovjeka, a značenje zona je: zona I – početak primjetljivosti do otpuštajuće struje zona II - od otpuštajuće struje do nefibrilacijske struje zona III – od nefibrilacijske struje do smrtonosne struje

Na slici je prikazana i krivulja koja odgovara Dalzielovoj formuli - Daliziel razlikuje samo opasne i neopasne struje


Ako se želi ostvariti kontrola nad mogućim izlaganjem čovjeka djelovanju

električne struje potrebno je odrediti koji je to napon koji uzrokuje protjecanje

dopuštene granične struje.

Iz tog razloga potrebno je poznavati impedanciju ljudskog tijela (u praksi se

redovito zanemaruje reaktancija , odnosno promatra samo djelatni otpor). Djelatni otpor ljudskog tijela nije stalan već ovisi o nizu

čimbenika: čistoći, vlažnosti i debljini kože naponu koji djeluje na ljudsko tijelo (na slici je prikazan otpor

ljudskog tijela u ovisnosti o naponu dodira po Bodieru za slučaj da su polovi čvrsto obuhvaćeni, a trajanje djelovanja dugo)

trajanju djelovanja jakosti struje kontaktnom pritisku i površini elektrode, itd.


Kod razrade pojedinih mjera zaštite vrijednost otpora ljudskog tijela promatra

se redovito samo u ovisnosti o naponu dodira.

Vrijednosti ukupne impedancije tijela odraslih osoba koje su navedene u

tablici vrijede za put struje ruka-ruka, odnosno ruka-noga pri kontaktnoj

površini između 50 i 100 cm2 i pri suhoj koži.

Poznavajući djelovanje struja različitih jakosti na ljudski organizam i

prosječnu impedanciju ljudskog tijela moguće je zaključiti o naponima

opasnim za život čovjeka.

Zaštitne mjere od previsokog napona dodira

Štetno djelovanje električne struje na živa bića: Za normalne uvjete okoliša i uporabe trajno dopušteni naponi dodira su

manji od 50 V za izmjeničnu struju, a naponi manji od 120 V za istosmjernu

struju.

Za teže uvjete rada i okoliša (trajni dodir čovjeka s potencijalom zemlje i

znatne promjene impedancije tijela čovjeka u ovisnosti o vlažnosti kože)

granični napon dodira iznosi 25 V za izmjeničnu struju, a 60 V za

istosmjernu struju.

Tablica prikazuje dopuštena

trajanja pojedinih vrijednosti

napona dodira.

Zaštitne mjere od previsokog napona dodira

Štetno djelovanje električne struje na živa bića: Statistički podaci:

Razina razvijenosti zaštitnih mjera i kvalitete električnih instalacija mogu se u nekoj

zemlji ocijeniti pomoću:

broja nesreća na milijun stanovnika

broja nesreća na 1TWh potrošene električne energije

Od ukupnog broja nesreća od elektrokucije koje završavaju smrću:

80-85 % su muškarci

15-20% su žene Najveća zastupljenost smrtnih slučajeva je kod ljudi od

25 do 34 godine starosti. Od svih nesreća uzrokovanih električnom strujom 5% su

smrtne. 85% ih izazove napon do 1kV, a 15% napon iznad 1 kV. Moguće je zaključiti da su nesreće na VN rjeđe, ali i oko

4 puta opasnije.

Tipovi mreža NN

Tipovi mreža niskog napona: Tehničke zaštitne mjere od direktnog i indirektnog dodira u uzajamnoj su

vezi s vrstama razdjelnih mreža niskog napona.

Prema HNR i IEC standardu, vrste razdjelnih sustava niskog napona

određuju se brojem i tipom aktivnih vodiča te vrstom sustava uzemljenja.

Poradi jednostavnijeg prikazivanja i snalaženja u električnim shemama tehnički normativi za niskonaponske električne instalacije propisuju slovno brojčane oznake za pojedine vrste vodiča kako je prikazano u tablici.

Tipovi mreža NN Tipovi mreža niskog napona:

Drugo slovo označava odnos između dohvatljivih vodljivih dijelova (kućišta trošila i sl.) i

uzemljenja:

T – izravno električno spajanje dohvatljivih vodljivih dijelova (kućišta) na zemlju,

neovisno o sustavu uzemljenja mreže

N – izravno električno spajanje vodljivih dijelova (kućišta) na uzemljenu točku

sustava mreže (primjerice na uzemljenu neutralnu točku sustava)

Dodatno slovo koje se nalazi uz drugo slovo, označava raspored neutralnog i zaštitnog

vodiča:

S - neutralni (N) vodič i zaštitni vodič (PE) međusobno su odvojeni u cijeloj mreži

C – neutralni (N) vodič i zaštitni vodič (PE) kombinirani su u jednom (PEN) vodiču

Tipovi mreža NN Tipovi mreža niskog napona:

U razdjelnim mrežama niskog napona postoje tri tipa mreža s obzirom na sustav uzemljenja: TN sustav TT sustav IT sustav

TN sustav: ima jednu točku sustava (neutralnu točku) izravno spojenu sa zemljom, dok su

dohvatljivi dijelovi (kućišta) spojeni preko zaštitnog vodiča na izravno uzemljenu neutralnu točku

s obzirom na raspored i funkciju neutralnog i zaštitnog vodiča postoje tri podvrste TN sustava: TN-S sustav kod kojeg je u cijeloj mreži zaštitni

vodič (PE) odvojen od neutralnog vodiča (N), što znači da pogonska struja ne teče kroz zaštitni vodič

Tipovi mreža NN

Tipovi mreža niskog napona: TN-C-S sustav kod kojeg u dijelu

mreže PEN vodič ima funkciju i zaštitnog i neutralnog vodiča, a u drugom dijelu mreže – blizu trošila – od zadnje razvodne ploče, zaštitni vodiče je odvojen od neutralnog vodiča

TN-C sustav u cijeloj mreži ima sjedinjen zaštitni i neutralni vodič u jedan PEN vodič

Tipovi mreža NN

Tipovi mreža niskog napona: TT sustav:

neutralna točka sustava uzemljena je posredstvom jednog uzemljivača, a kućišta trošila uzemljena su preko drugih uzemljivača, električki neovisnih o uzemljenju neutralne točke sustava

u ovaj sustav se ubraja zaštitno uzemljenje s pojedinačnim uzemljivačem

Tipovi mreža NN

Tipovi mreža niskog napona: IT sustav:

svi aktivni vodiči su izolirani od zemlje ili su u jednoj točki spojeni sa zemljom preko velike impedancije

kućišta trošila se uzemljuju prema prijašnjim tehničkim normativima ovaj sustav je bio nazivan

sustavom zaštitnog voda, koji je poznat i pod nazivom zaštitno uzemljenje izoliranih sustava

Zaštita od indirektnog dodira Zaštita od indirektnog dodira:

Uslijed kvara na izolaciji vodiča, kućišta trošila i opreme te ostale metalne mase, koje u redovnom pogonu nisu pod naponom, mogu doći pod napon i predstavljati opasnost za ljude koji dodiruju ovu opremu.

Ug je napon kvara koji predstavlja potencijal kućišta trošila prema zemlji. Napon koji se pojavljuje između istodobno dostupnih dijelova za vrijeme kvara

zove se napon dodira, Ud (dodirni napon).

Zaštita od indirektnog dodira

Vrste zaštita od indirektnog dodira: Prema načinu djelovanja možemo ih podijeliti u tri skupine:

Istodobna zaštita od direktnog i indirektnog dodira sigurnosni mali napon (SELV) uzemljeni sigurnosni mali napon (PELV) mali radni napon (FELV)

Bez uređaja za prekidanje struje kvara zaštita primjenom uređaja klase II ili odgovarajućom izolacijom nevodljiva okolina električno odvajanje (galvansko odvajanje) izjednačavanje potencijala bez vodljive veze sa zemljom

S uređajima za automatsko isklapanje napajanja TS sustavi

isklapanje s uređajima nadstrujne zaštiteisklapanje sa zaštitnim uređajima diferencijalne struje

TT sustaviisklapanje s nadstrujnom zaštitomisklapanje sa zaštitnim uređajima diferencijalne struje

Zaštita od indirektnog dodira Vrste zaštita od indirektnog dodira:

Prema načinu djelovanja možemo ih podijeliti na tri skupine: S uređajima za automatsko isklapanje napajanja

IT sustavikontrolnik izolacijeisklapanje sa zaštitnim uređajima diferencijalne struje isklapanje s uporabom uređaja nadstrujne zaštite

Osim navedenih mjera zaštite od previsokog napona dodira, danas kao dopunska zaštita obvezatno primjenjuje izjednačavanje potencijala za cijeli objekt ili dijelu nekog objekta.

Izbor i primjena neke od navedenih zaštitnih mjera ovisi o uvjetima koji vladaju u štićenom objektu, traženom stupnju sigurnosti i troškovima izvedbe.


Izjednačavanje potencijala: U tehničkim normativima za izvedbu električnih instalacija izjednačavanje

potencijala se ne navodi kao jedna od osnovnih zaštitnih mjera od previsokog napona dodira, jer se smatra da sama za sebe nije uvijek dovoljna.

Ipak, ona pruža sve elemente dobre i učinkovite zaštite u sklopu s uređajima za brzo isključenje struje greške ili s dobrim uzemljivačem.

Izjednačavanjem potencijala postiže se međusobnim galvanskim spajanjem svih metalnih dijelova različitih instalacija sa zaštitnim vodičem električnih instalacija u nekom prostoru.

U slučaju pojave napona greške na kućištima električnih trošila, taj isti napon pojaviti će se i na svim međusobno povezanim metalnim dijelovima drugih instalacija te neće postojati razlika napona između vodljivih dijelova instalacija.


Posebno mali naponi: U lošim uvjetima upotrebe i okoline, gdje je stupanj opasnosti velik (npr. radovi s

prenosivim električnim alatom na metalnim konstrukcijama, radovi u kotlovnicama, mokrim prostorijama) najdjelotvornija mjera zaštite je snižavanje nazivnih napona uređaja na vrijednosti ispod granice opasnih napona.

Na taj način postiže se istodobno zaštita od direktnog i indirektnog dodira. Visina nazivnog napona ograničena je na najviše 50V efektivno kod izmjeničnih

struja, odnosno 120V kod istosmjerne struje. Kao standardni nazivni naponi najčešće se primjenjuju:

6 V, 12 V, 24 V i 42 V S obzirom na stupanj sigurnosti koju pružaju, a i na način izvedbe posebno male

napone dijele se na: sigurnosni mali napon (SELV*) uzemljeni zaštitni mali napon (PELV*) mali radni napon (FELV*)

* kratice prema IEC normama


Posebno mali naponi: Koriste se uglavnom za ručne svjetiljke, električni alat, upravljačke i signalne

krugove, u poljodjelstvu, te za dječje igračke. Primjena im je dosta ograničena jer se mogu priključiti samo uređaji malih

snaga i na male udaljenosti.

Sigurnosni mali napon (SELV –Safety extra low voltage):

nazivni napon obično ne prelazi 25 V

nužan je sigurnosni izvor napajanja tako da se u slučaju kvara ne mogu

pojaviti viši naponi u krugu sigurnosnog malog napona od nazivnog napona

(sigurnosni transformatori s odvojenim namotima, motor-generatori s

odvojenim namotima, baterije, akumulatori, i sl.)

vodiči i kućište malog sigurnosnog napona ne smiju biti nigdje uzemljeni

vodiči sigurnosnog napona moraju biti odvojeno položeni od ostalih vodiča

viših napona


Vrste zaštita od indirektnog dodira: Posebno mali naponi:

Uzemljeni zaštitni mali napon (PELV – Protective extra low voltage): ponekad nije moguće izbjeći spoj kućišta trošila, priključenog na mali

napon, sa zemljom (npr. ako iz konstrukcijskih i funkcionalnih razloga vodiči malog napona moraju biti uzemljeni)

kod uzemljenog zaštitnog malog napona zahtjevi u pogledu izvora napajanja i izvedbe strujnih krugova te priključnog pribora su istovjetni onim kod zaštitne mjere sigurnosnog malog napona (SELV)

no kućišta trošila ili vodiča smiju biti uzemljena


Vrste zaštita od indirektnog dodira: Posebno mali naponi:

Mali radni napon (FELV –Functional extra low voltage): Ako je zbog ekonomskih ili tehnoloških razloga pogodan mali napon (do 50 V

izmjenične ili 120 V istosmjerne struje), a nisu nužni ni sigurnosni mali napon niti uzemljeni zaštitni mali napon, tada se primjenjuje mali radni napon.

ako je primarni strujni krug štićen od indirektnog dodira nekom od zaštitnih mjera s automatskim isključivanjem napajanja svi izloženi vodljivi dijelovi (mase) opreme spajaju se sa zaštitnim vodičem primarnog strujnog krugakada se mali radni napona dobiva iz izvora koji se napaja iz NN mreže štićene električkim odvajanjem, svi izloženi vodljivi dijelovi (mase) opreme spajaju se s neuzemljenim vodičem za izjednačavanje potencijala primarnog strujnog kruga


Zaštita primjenom opreme klase II ili odgovarajućom izolacijom: Električni uređaji opremaju se, osim normalnom (osnovnom) pogonskom

izolacijom još i dopunskom zaštitnom izolacijom koja onemogućava dodir ili spoj s vodljivim dijelovima uređaja koji mogu doći pod napon u slučaju kvara na osnovnoj izolaciji

Postiže se: izradom kućišta trošila od izolacijskih materijala ugradnjom dopunske izolacije na opremu koja ima samo temeljnu izolaciju postavljanjem pojačane izolacije na neizolirane dijelove pod naponom

Električna oprema izrađena s dvostrukom i pojačanom izolacijom označava se

simbolom kvadrat u kvadratu .

Ako se zaštita postiže dopunskom ili pojačanom izolacijom, radi raspoznavanja

vrste zaštite na vanjskoj strani kućišta postavlja se znak koji predstavlja precrtani

znak uzemljenja .

Ugrađuju li se oprema i uređaji koji imaju samo osnovnu izolaciju izolacijskih

kućišta, tada izolacijska kućišta moraju imati stupanj zaštite najmanje IP 2X.


Vrste zaštita od indirektnog dodira: Zaštita primjenom opreme klase II ili odgovarajućom izolacijom:

Kod opreme i uređaja klase II izloženi vodljivi dijelovi ili umetnuti vodljivi dijelovi ne smiju se spajati sa zaštitnim vodičem. Zbog toga prenosiva trošila u priključenom kabelu imaju samo fazni i neutralni vodič, a utikač nema zaštitni kontakt.

Za ispravnost ove mjere zaštite presudna je kvaliteta i stanje izolacije trošila.


Zaštita električnim odvajanjem: Zaštitno djelovanje temelji se na činjenici da će struja greške i kod

potpunog spoja jedne faze sa zemljom biti vrlo mala jer se strujni krug zatvara smo preko otpora izolacije i kapacitivnog otpora relativno kratkog drugog vodiča.

Budući da struja greške raste s dužinom priključenih vodova, preporuča se da umnožak nazivnog napona u voltima i dužine strujnog kruga u metrima ne prijeđe vrijednost od 100 Vm, pod uvjetom da duljina vodova strujnog kruga nije veća od 500m.

Nazivni napon električki odvojenih strujnih krugova ne smije biti veći od 500 V.

Današnja norma dopušta mogućnost da se iz jednog izvora za električko odvajanje napaja više trošila, uz neke dodatne uvjete.


Zaštita automatskim isključivanjem napajanja: Da bi ova zaštita ispunila svoju zadaću, svaki kvar na izolaciji opreme mora prouzročiti

dovoljno jaku struju kvara koja će izazvati prekidanje napajanja u vremenu koje je nužno za sigurnost ljudi.

Ova vrsta zaštite temelji se na dva elementa: postojanje zatvorenog strujnog kruga, tzv. kruga petlje koji omogućava protjecanje

struje kvara (oblik kruga petlje ovisi o sustavu uzemljenja TT, TN i IT mreže) prekidanje struje kvara primjenom prikladnih zaštitnih uređaja u tako kratkim

vremenima da ne dođe do ozljeđivanja osobe koja je bila izložena naponu dodira

Dopušteno trajanje napona dodira prema IEC normi s kojom su usuglašene i HNR.

Zaštita isključivanjem

Zaštita automatskim isključivanjem napajanja : TT sustavi:

presjeci zaštitnih vodiča određuju se ovisno o jakosti struje i dopuštenom zagrijavanju vodiča prema normi HRN N.B2.754, ali ti presjeci ne smiju biti manji od vrijednosti navedenih u tabliciistom normom određeni su i minimalni presjeci uzemljivača

gdje je UL

dopušteni napon dodira (50V ili 25V)

RA ukupni otpor uzemljivača i otpor

zaštitnog vodiča od uzemljivača od štićenog trošila

Ia struja kvara koja osigurava

isklapanje nadstrujnog zaštitnog uređaja

Zaštita isključivanjem Zaštita automatskim isključivanjem napajanja :

TT sustavi: u slučaju proboja izolacije na opremi, odnosno kvara zanemarive impedancije,

struja kvara će proteći kroz zatvoreni strujni krug kako je prikazano na slici karakteristike nadstrujnih zaštitnih uređaja i ukupni otpor uzemljivača moraju se

odabrati tako da u slučaju kvara zanemarivog otpora nastupi automatsko isključivanje napajanja u vremenu ne duljem od 0.2s (strujni krugovi s priključnicama, prenosnim trošilima ili trošilima koja se za vrijeme rada drže u ruci) odnosno 5 sekundi (u svim ostalim strujnim krugovima) i zbog toga mora biti ispunjen uvjet:

LaA UIR


Zaštita automatskim isključivanjem napajanja: TT sustavi: zaštitno uzemljenje s pojedinačnim uzemljivačem:

k faktor kojim se određuje minimalna potrebna isklopna struja nadstrujnog zaštitnog uređaja prema tablici

s obzirom na vremena

isklapanja u starim

tehničkim normativima

nema izričito navedenih

zahtjeva, jer se ona

neposredno

osiguravaju primjenom

faktora k

Zaštita isključivanjem Zaštita automatskim isključivanjem napajanja:

TT sustavi: zaštitno uzemljenje sa zajedničkim uzemljivačem:

ako se jedna transformatorska stanica nalazi u užem krugu potrošača, npr. jedna

industrijska transformatorska stanica, onda je moguće uzemljenje svih potrošača

provesti sa zajedničkim uzemljenjem

obično je taj uzemljivač manje ili više rasprostranjen, a često se sastoji od nekoliko

uzemljivača međusobno povezanih ili se pak radi o mreži uzemljivača

zaštitno i pogonsko uzemljenje su međusobno dobro spojeni vodičem (jednim ili više

njih) dovoljnog presjeka

ako prilike dozvoljavaju podzemna mreža

cjevovoda može poslužiti kao uzemljivač,

olovni plaštevi NN kabela


Zaštita automatskim isključivanjem napajanja: TT sustavi:

zaštitno uzemljenje s zajedničkim uzemljivačem:

otpor rasprostiranja ovakvog skupnog uzemljivača ne smije biti veći od

2 ovu mjeru zaštite ne obrađuje norma HRN N.B2.741, a prema svojim

karakteristikama ubraja se u poseban oblik TN sustava


TT sustavi: automatsko isključivanje napajanja zaštitnim uređajima diferencijalne struje

masa štićenog trošila povezuje se sa zaštitnim vodičem na posebni uzemljivač

ukoliko se jednim zaštitnim uređajem štiti više trošila njihove mase moraju biti povezane na

isti uzemljivač

djelovanje ove zaštitne mjere temelji se na mjerenju diferencijalne struje posredstvom transformatora

u normalnom pogonskom stanju struja koja dolazi i odlazi iz trošila su jednake – magnetski tokovi nastali djelovanjem ovih struja međusobno se poništavaju i jezgra transformatora ostaje nemagnetizirana

ako na izolaciji trošila nastane kvar struja greške prolazi kroz otpor uzemljivača i otpor pogonskog uzemljenja

uslijed nastale razlike između ulazne i izlazne struje koja prolazi kroz jezgru transformatora, ona se magnetizira i daje vrlo brzo poticaj za isključenje prekidača


TT sustavi: automatsko isključivanje napajanja zaštitnim uređajima diferencijalne struje

kod trofaznih trošila, princip rada ovog uređaja je jednak samo što kroz jezgru

transformatora prolaze sva tri fazna vodiča i neutralni vodič

za ispravnost ove mjere zaštite treba biti ispunjeno:

gdje je RA ukupni otpor uzemljivača i otpor zaštitnog vodiča od uzemljivača do štićenog

trošila

In nazivna isklopna diferencijalna struja pri kojoj dolazi do isklapanja sklopke

Ud dopušteni napon dodira (50 V ili 25 V)

s obzirom da je vrijeme isklapanja ovakvih zaštitnih uređaja manje od 0.1 sekunde, vrijeme isklapanja nije posebno propisano

u slučaju više serijski spojenih uređaja diferencijalne struje, da bi se osigurala selektivnost, vremensko zatezanje može maksimalno iznositi 1 sekundu

dnA UIR



zaštitna strujna sklopka (FI ili ZS):

sva pogonska sredstva zaštićena strujnom zaštitnom sklopkom

potrebno je uzemljiti tako da pri protjecanju struje greške njihov

uzemljivač ima dovoljno maleni otpor uzemljenja da se na pogonskom

sredstvu ne pojavi previsoki napon dodira

maksimalno dozvoljeni otpori uzemljenja TT mreže ovisno o veličini

struje greške (In) i FI sklopke pri Ud=50V

da bi zaštita ispravno djelovala dovoljni su uzemljivači s velikim otporom

uzemljenja, to jest ta se zaštita može koristiti gotovo u svakoj TT mreži

In (A) 0.03 0.1 0.3 0.5 1

RA () 1660 500 166 100 50


TT sustavi: zaštitna naponska sklopka (FU):

hrvatska norma HRN N.B2.741 ne predviđa primjenu zaštitnih naponskih uređaja

(zaštitne naponske sklopke) kao standardnog rješenja zaštite od indirektnog dodira -

dopušta se njihova primjena u posebnim slučajevima kad se ostali uređaji ne mogu

koristiti (npr. istosmjerni strujni krugovi, ako se uporabom FI sklopke ne može postići

vrijeme potrebno za isključenje)

jedan kraj naponskog releja spaja se s kućištima trošila, a drugi kraj releja je spojen s posebnim

uzemljivačem djelovanje ove zaštite sastoji se u tome da se

posredstvom naponskog releja stalno nadzire napon između kućišta trošila i pomoćnog uzemljivača, pa ako taj napon prijeđe određenu granicu (65 V) relej isklapa trošilo pomoću sklopke u vremenu od 0.1s


TT sustavi: zaštitna naponska sklopka (FU):

releji se obično grade tako da različitim naponima odgovara slijedeći otpor uzemljivača

24 V 200

50 V 600

65 V 800

izvedba uzemljivača s navedenim visokim vrijednostima otpora uzemljivača ne predstavlja problem

ograničenja uporabe i opasnosti pri primjeni FU sklopke u TT mreži:

pomoćni uzemljivač RH ne smije se nalaziti u potencijalnom

lijevku drugih uzemljivača (to jest mora biti udaljen minimalno 20 metara) – inače može doći do:

pojave napona na kućištu pogrešnog okidanja sklopke


TT sustavi: zaštitna naponska sklopka:

ograničenja uporabe i opasnosti pri primjeni FU sklopke u TT mreži:

najveća opasnost nedjelotvornog rada naponske zaštitne sklopke je premošćivanje

naponskog releja zbog čega dozemni vodič mora biti izoliran i mehanički zaštićen

ova mjera zaštite nije naročito pouzdana kad se primjenjuje za strojeve koji imaju relativno dobro prirodno uzemljenje (npr. građevinski strojevi koji leže na tlu na većim metalnim plohama, a tlo je pri tome vlažno ili mokro) - tada postoji mogućnost da naponski relej bude premošćen i da sklopka ne djeluje pouzdano



zaštitna naponska sklopka:

zaštitna naponska sklopka često se primjenjuje kao dodatna zaštita kod

nulovanja ili zaštitnog uzemljenja kada nismo u mogućnosti ispuniti neke

propisane uvjete

tada se zaštitnom naponskom sklopkom nadzire napona na nulvodiču, ili na

zaštitnom vodiču i ako napon prijeđe vrijednost 50V, relej naponske sklopke daje

poticaj glavnoj sklopki i isključuje štićeni dio mreže


TN sustavi: u TN sustavima uzemljuje se neutralna točka sustava (redovito zvijezdište

transformatora) sve izložene vodljive dijelove (mase) opreme, uređaja i instalacija, koje mogu

doći pod napon u slučaju kvara galvanski se povezuju s zaštitnim vodičem zaštitni vodič mora biti spojen na neutralnu točku sustava i uzemljen kako bi se u slučaju kvara potencijal zaštitnog vodiča održao što bliže potencijalu

zemlje zaštitni vodič se uzemljuje i u drugim točkama (npr. na ulazu u zgradu)


TN sustavi: presjeci zaštitnih vodiča određuju se u ovisnosti o jakosti struje kvara i

dopuštenom zagrijavanju vodiča prema normi HRN N.B2.754, ali ti presjeci ne smiju biti manji od vrijednosti navedenih u tablici

u trajno položenim instalacijama TN sustava, a koje ne napajaju pokretna trošila, zaštitni vodič PE i neutralni vodič N mogu biti objedinjeni u jedan zajednički PEN vodič (TN-C i TN-C/S ) ako je presjek tog PEN vodiča najmanje 10 mm2 za bakrene vodiče ili 16 mm2 za aluminijske vodiče


TN sustavi: karakteristike nadstrujnih zaštitnih uređaja i presjeci vodiča moraju

se tako odabrati da u slučaju kvara zanemarivog otpora nastupi automatsko isključivanje napajanja u utvrđenom vremenu:

prema vrijednostima iz tablice za strujne krugove s priključnicama nazivnih struja koje ne prelaze 63 A, prenosivim i pomičnim trošilima


TN sustavi: ova zaštitna mjera biti će djelotvorna ako je ispunjen slijedeći uvjet:

gdje je: U0 napon faznog vodiča prema zemlji

ZS impedancija petlje kvara koja obuhvaća izvor, vodič pod naponom do mjesta kvara i zaštitni vodič između mjesta kvara i izvora

napajanja

Ia struja djelovanja uređaja koja osigurava isključivanje napajanja u propisanim vremenima, ovisno o vrsti strujnog kruga

ispravna zaštita od indirektnog dodira s automatskim isključivanjem napajanja mora isključiti u propisanom vremenu ili prije

da bi smo utvrdili vrijeme isključivanja nadstrujnog zaštitnog uređaja potrebno je poznavati njihove karakteristike isklapanja kod primjene osigurača s rastalnim ulošcima iz t-I karakteristike se pomoću struje kvara Ia

pronalazi vrijeme u kojem će osigurač sigurno pregorjeti – to vrijeme mora biti manje od zahtijevanog

kod primjene prekidača, okidača i instalacijskih prekidača potrebno je odrediti struju okidanja pri kojoj će zaštitni uređaj sigurno isklopiti jer struja kvara mora biti veća od struje okidanja – s obzirom da su vremena okidanja ovih uređaja manje od 0.1 sekunda nema poteškoća s vremenom isklapanja

0as UIZ


TN sustavi: Zemljospoj faznog vodiča u TN sustavu:

u NN mrežama koje su dijelom ili u cijelosti sastavljene od nadzemnih vodova može doći do prekida faznog vodiča i njegovog pada na zemlju poteći će struja kvara Ia preko mjesta kvara s otporom zemljospoja RE u zemlju i zatvoriti će se strujni krug preko otpora uzemljenja RB

struja kvara prolazeći kroz uzemljenje s otporom RB podiže potencijal tog uzemljivača na iznos:

BaZ RIU

taj se potencijal preko zaštitnog vodiča (bilo PE ili PEN) rasprostire duž mreže, a mase trošila mogu doći u tom slučaju pod napon


Zaštita automatskim isključivanjem napajanja : TN sustavi:

Nulovanje:

2. nulovanje se smije primijeniti samo ako je dovoljno sigurno da se na

nultom vodiču niti u slučaju kratkog spoja, niti u slučaju zemljospoja

neće pojaviti napon viši od 50V, a ako se pojavi da će se održati samo

najkraće vrijeme odnosno do isključenja strujnog kruga zaštitnim

uređajem

nulti vodič treba obavezno uzemljiti kod napojne transformatorske

stanice i na više mjesta u niskonaponskoj mreži

RB

I


Zaštita automatskim isključivanjem napajanja : TN sustavi:

Nulovanje:

3. presjek nulvodiča mora biti u određenom odnosu spram presjeka faznih vodiča

mora imati jednaki presjek kao fazni vodič ako presjek faznog vodiča nije veći od

16 mm2 kod bakrenih izoliranih vodova i kabela, odnosno ako presjek vodiča nije

veći od 50 mm2 za nadzemne vodove

ako su presjeci faznih vodiča veći od navedenih vrijednosti onda nulvodič može

imati za dva stupnja manji presjek iz standardnog niza za presjeke vodiča, ali

nikada ne smije presjek nulvodiča biti manji od polovice presjeka faznog vodiča

4. nulvodič mora sačinjavati mehanički i galvanski jednu cjelinu po cijeloj svojoj duljini,

te nigdje ne smije biti prekidan niti osiguračima niti drugim zaštitnim uređajima


TN sustavi: zaštita uređajima diferencijalne struje u TN sustavima:

djelovanje ove zaštitne mjere temelji se na mjerenju diferencijalne struje posredstvom transformatora

u normalnom pogonskom stanju struja koja dolazi i odlazi iz trošila su jednake – magnetski tokovi nastali djelovanjem ovih struja međusobno se poništavaju i jezgra transformatora ostaje nemagnetizirana

ako na izolaciji trošila nastane kvar struja greške prolazi zaštitni vodič PE i ne vraća se kroz jezgru transformatora

uslijed nastale razlike između ulazne i izlazne struje koja prolazi kroz jezgru transformatora, ona se magnetizira i daje vrlo brzo poticaj za isključenje prekidača

kod trofaznih trošila, princip rada ovog uređaja je jednak samo što kroz jezgru transformatora prolaze sva tri fazna vodiča i prema potrebi neutralni vodič, ali nikako ne smije prolaziti zaštitni vodič PE


Zaštita automatskim isključivanjem napajanja: IT sustavi:

osnovna je karakteristika IT sustava da u njemu ni jedan dio mreže, koji se nalazi pod naponom, ne smije biti direktno uzemljen, odnosno cijela mreža mora biti izolirana od zemlje

moguće je uzemljenje zvjezdišta samo preko velike impedancije, čija vrijednost u pravilu iznosi ~ (5-6)Un ()

mase trošila moraju biti uzemljene - uzemljenje može biti pojedinačno za svako trošilo, skupno za nekoliko trošila ili zajedničko za sva trošila u mreži

u slučaju proboja izolacije nekog od faznih vodiča, prema masi trošila poteći će struja zemljospoja male vrijednosti zato što se njezin strujni krug prema izvoru napajanja zatvara preko kapacitivnih otpora i otpora izolacije preostalih ispravnih faznih vodiča u mreži



kontrolnik izolacije mora dati zvučni ili vizualni signal u slučaju kvara, a mogu biti građeni i da daju impuls za isklapanje mreža

u takvim mrežama potrebno je prvi kvar što brže ukloniti, jer ako se pod tim okolnostima dogodi i drugi kvar i to u nekoj drugoj fazi, struja kvara može poprimiti znatne iznose i izazvati visoke napone dodira

veličina struje kvara i mogući napon dodira prvenstveno ovise o načinu uzemljenja masa trošila

1. ako su mase trošila uzemljene pojedinačno ili po skupinama, a dvije istodobne pogreške nastaju na trošilima iz različitih skupina i na različitim fazama

na oba trošila nastupaju pojave slične kako u TT sustavu – da se ne bi zadržao previsok napon dodira moraju biti ispunjeni sljedeći uvjeti:

dBab

dAabURIURI



u IT sustavu kao zaštitni uređaji koriste se: kontrolnici izolacije nadstrujni zaštitni uređaji zaštitni uređaji diferencijalne struje

zbog vrlo malih napona dodira kod prve greške, IT sustavi se primjenjuju u sredinama s teškim uvjetima rada kao što su rudnici i u prostorima ugroženim od eksplozije

osim toga u industrijskim mrežama u kojima nema jednofaznih trošila i uvijek samo za jednu transformatorsku stanicu odvojeno



Sustav zaštitnog voda:

opisanom IT sustavu s kontrolnikom izolacije odgovara, prema prijašnjim

tehničkim normativima, zaštitna mjera od previsokog napona dodira nazvana

sustav zaštitnog voda

u pogledu izoliranja zvjezdišta mreže od zemlje nema razlike između stare i

nove tehničke regulative

glede uzemljenja, masa trošila sustav zaštitnog voda predviđa samo jedan

uzemljivač i zaštitni vod za sva trošila na koji se spajaju i sve ostale pristupačne

metalne mase (strani vodljivi dijelovi)

otpor zaštitnog uzemljenja RA je ograničen i ne smije biti veći od 20

obvezna je primjena uređaja za trajan nadzor stanja izolacije sa zvučnom ili

svjetlosnom signalizacijom za neispravno stanje (unutarnji otpor uređaja ne

smije biti manji od 15 k)

Tko želi znati više !

Niskonaponske instalacije (1)

označavanje žila u vodičimaoznačavanje žila u vodičima

zeleno-žuto (PE ili PEN vodič)zeleno-žuto (PE ili PEN vodič)

svijetloplavo (nul vodič)svijetloplavo (nul vodič)

crno (fazni vodič)crno (fazni vodič)

smeđe (fazni vodič)smeđe (fazni vodič)

vodovi za niskonaponske instalacije mogu se podijeliti na dvije osnovne grupe:

A. instalacijski vodovi za priključak prijenosnih trošilaB. instalacijski vodovi za trajno polaganje

a. nadžbukno polaganjeb. podžbukno polaganjec. polaganje u instalacijske cijevi


izbor izoliranih vodičaizbor izoliranih vodiča

PP za uvlačenje u instalacijske cijeviza uvlačenje u instalacijske cijeviP/LP/L za priključak malih pokretnih trošilaza priključak malih pokretnih trošilaPP 00/0PP 00/0 za nadzemno polaganje, vanjsku rasvjetu i za nadzemno polaganje, vanjsku rasvjetu i kućne priključkekućne priključkePP-41PP-41 za razvod u gradskim mrežamaza razvod u gradskim mrežamaPP-45PP-45 za polaganje u zemljuza polaganje u zemljuPP/LPP/L za priključak malih pokretnih trošilaza priključak malih pokretnih trošilaPP/RPP/R za polaganje pod žbukuza polaganje pod žbukuPG/RPG/R za polaganje pod žbukuza polaganje pod žbukuPG/PPG/P za nadžbukno polaganjeza nadžbukno polaganjeGT/UGT/U za priključak pomičnih trošila (npr. glačalo)za priključak pomičnih trošila (npr. glačalo)


standardni presjeci vodiča (Cu)standardni presjeci vodiča (Cu)

0.750.75 mmmm22 rasvjeta (<10A)rasvjeta (<10A)1.51.5 mmmm22 prijenosna trošila (el. alati, uređaji;16-20A)prijenosna trošila (el. alati, uređaji;16-20A)2.52.5 mmmm22 čvrsto postavljanje (utičnice; 20-25A)čvrsto postavljanje (utičnice; 20-25A)44 mmmm22 veća trošila (25-35A)veća trošila (25-35A)66 mmmm22 kućni priključak (35-50A)kućni priključak (35-50A)1010 mmmm22 kućni priključak (50-63A)kućni priključak (50-63A)1616 mmmm22 NN mreža (>63A)NN mreža (>63A)2525 mmmm22

3535 mmmm22

5050 mmmm22

7070 mmmm22

9595 mmmm22


elementi niskonaponske instalacijeelementi niskonaponske instalacije

A. instalacijske cijevi (Bergman, PVC, čelične, polietilen)A. instalacijske cijevi (Bergman, PVC, čelične, polietilen)B. instalacijske kutijeB. instalacijske kutije

a. prema upotrebi (montažne, razvodne, univerzalne)a. prema upotrebi (montažne, razvodne, univerzalne)b. prema obliku (četvrtaste, okrugle)b. prema obliku (četvrtaste, okrugle)c. načinu polaganje (ukopane, nadžbukne)c. načinu polaganje (ukopane, nadžbukne)d. prema namjeni (križanje,odvajanje i prolaz d. prema namjeni (križanje,odvajanje i prolaz

vodova;montažavodova;montaža sklopnih elemenata)sklopnih elemenata)

C. obujmice (za učvršivanje cijevi ili kabela na zid/strop)C. obujmice (za učvršivanje cijevi ili kabela na zid/strop)D. kanalice (nadžbukna instalacija)D. kanalice (nadžbukna instalacija)E. posebne metalne konstrukcije za stropno/podno polaganje E. posebne metalne konstrukcije za stropno/podno polaganje kabelakabela


polaganje el. instalacije u sobipolaganje el. instalacije u sobi


polaganje el. instalacije u kuhinji, kupaonici i rad. prostorijipolaganje el. instalacije u kuhinji, kupaonici i rad. prostoriji

Gromobranske instalacije

Tko želi znati više :

Svrha gromobranske instalacije

Svrha gromobranske instalacijeSvrha gromobranske instalacije

zaštita objekata, ljudi, materijala i predmeta od zaštita objekata, ljudi, materijala i predmeta od štetnih utjecaja atmosferskog pražnjenja štetnih utjecaja atmosferskog pražnjenja

standardima je propisan materijal, oblik i mjera standardima je propisan materijal, oblik i mjera za izrađivanje i izvođenje gromobranskih za izrađivanje i izvođenje gromobranskih instalacija, upute za njihovu primjenu i instalacija, upute za njihovu primjenu i postavljanje na građevinske objektepostavljanje na građevinske objekte

trenutačno još uvijek važeći stari JUStrenutačno još uvijek važeći stari JUS

Materijal za grom. instalaciju

Materijal za izradu gromobranske instalacije:Materijal za izradu gromobranske instalacije:

nad zemljomnad zemljom pod pod zemljomzemljom

čelična pocinčana žicačelična pocinčana žica d=8 mmd=8 mm d=10 mmd=10 mmčelična pocinčana trakačelična pocinčana traka 20x3 mm20x3 mm 25x4 mm25x4 mmčelično pocinčano užečelično pocinčano uže zabranjenozabranjeno zabranjenozabranjenobakarna žicabakarna žica d=6 mmd=6 mm d=10 d=10 mmmmčelična pocinčana cijevčelična pocinčana cijev d=75 mmd=75 mm

L=3000 L=3000 mmmmaluminijska žicaaluminijska žica d=10 mmd=10 mm zabranjenozabranjeno

Dijelovi grom. instalacije (1)

1. glavni prihvatni vod (nalazi se na krovu zgrade, odnosno na sljemenu i zabatima i služi za prihvaćanje direktnog udara munje)

2. odvodi (spojevi između glavnog prihvatnog voda i uzemljivača koji idu rubom krova i okomito se spuštaju niz zid)

3. pomoćni vodovi (povezuju sve metalne dijelove na krovu i duže dijelove zgrade s glavnim prihvatnim vodom ili odvodima)

4. uzemljivač (postavlja se kao prsten oko zgrade na dubini cca. 80cm i razmaku od zgrade 2 m koji povezuje npr. cijevi za uzemljenje)

5. mjerni spoj (spoj za odvajanje instalacije na krovu od uzemljivača zbog određivanja otpora uzemljenja i provjere instalacije)

Dijelovi grom. instalacije (2)

Označavanje grom. instalacije

Ovisnost broja odvoda o izvedbi krova

Vertikalni oluk kao odvod

Vertikalni oluk i okomiti odvod

detalj prijelaza odvoda s detalj prijelaza odvoda s krova, preko vodoravnog i krova, preko vodoravnog i okomitog oluka na okomiti okomitog oluka na okomiti odvod prema uzemljivaču odvod prema uzemljivaču (max. R zakrivljenosti odvoda (max. R zakrivljenosti odvoda 200 mm !)200 mm !)

Vrste uzemljivača

- - cijevni uzemljivačcijevni uzemljivač

- trakasti uzemljivač- trakasti uzemljivač

- okrugli žičani uzemljivač- okrugli žičani uzemljivač

- kombinirani uzemljivač (više cijevnih povezanih trakom)- kombinirani uzemljivač (više cijevnih povezanih trakom)

- prstenasti uzemljivač- prstenasti uzemljivač

- mrežasti uzemljivač- mrežasti uzemljivač

- uzemljivač za transformatorske stanice- uzemljivač za transformatorske stanice

Vrsta zemljišta i spec. otpor

VRSTA ZEMLJIŠTAVRSTA ZEMLJIŠTA SPECIFIČNI OTPOR [SPECIFIČNI OTPOR [m]m]

močvaramočvara 30-5030-50ilovača,obradiva zemlja,ilovača,obradiva zemlja,vlažan sitni pijesakvlažan sitni pijesak 50-10050-100vlažan krupni pijesakvlažan krupni pijesak 100-200100-200suh sitni pijesaksuh sitni pijesak 200-500200-500suh krupni pijesak,šljunaksuh krupni pijesak,šljunak 500-1000500-1000kamen,stijene, betonkamen,stijene, beton 3000-50003000-5000

Proračun otpora uzemljivača (1)

cijevni cijevni uzemljivačuzemljivač

d

l

lRu

4log37.0

l - dužina cijevi [m]l - dužina cijevi [m]

d - promjer cijevi d - promjer cijevi [m][m] - spec. otpor - spec. otpor zemljezemlje

trakasti trakasti uzemljivačuzemljivač hd

l

lRu

2

log37.0 l - dužina trake [m]l - dužina trake [m]

h - dubina ukapanja h - dubina ukapanja [m][m]d - ekv. promjer=b/2 d - ekv. promjer=b/2 [m][m]b - širina trake [m]b - širina trake [m] - spec. otpor zemlje- spec. otpor zemlje


žičani žičani uzemljivačuzemljivač hd

l

lRu

2

log37.0

prstenasti prstenasti uzemljivačuzemljivač dh

D

DRu

64

log37.0

l - dužina žice [m]l - dužina žice [m]h - dubina ukapanja h - dubina ukapanja [m][m]d - promjer žice [m]d - promjer žice [m] - spec. otpor zemlje- spec. otpor zemlje

l - dužina trake [m]l - dužina trake [m]D - promjer prstena D - promjer prstena [m][m]h - dubina ukapanja h - dubina ukapanja [m][m]d - ekv. promjer=b/2 d - ekv. promjer=b/2 [m][m]b - širina trake [m]b - širina trake [m] - spec. otpor zemlje- spec. otpor zemlje


mrežasti mrežasti uzemljivačuzemljivač

lDRm

2

l - ukupna dužina položene trake u mreži [m]l - ukupna dužina položene trake u mreži [m]D - ekvivalentni promjer [m]D - ekvivalentni promjer [m]h - dubina ukapanja [m]h - dubina ukapanja [m] - spec. otpor zemlje- spec. otpor zemljea,b - stranice pravokutnika mrežastog a,b - stranice pravokutnika mrežastog uzemljivačauzemljivača

baF

FD

13.1


uzemljivač za transformatorske staniceuzemljivač za transformatorske stanice

2

2

4

64log37.0

aD

hd

D

DR

e

e

eux

De - ekvivalentni promjer [m]

d - ekv. promjer=b/2 trake [m]h - dubina ukapanja [m] - spec. otpor zemljea - stranica kvadrata uzemljivača

h=0.5mh=0.5m

h=0.75mh=0.75m

h=1.0mh=1.0m

uxuuu RRRR

1...

111

21

Literatura :

http://de.wikipedia.org/wiki/Kleinspannung Vladimir Rodeš : Električne instalacije (1. dio) Vladimir Rodeš : Električne instalacije (2. dio) http://public.carnet.hr/obrt_skola_vg/eli/kazalo.html

Documents

Zastita Od Elektricnog Udara