kurs 1kV.pdf

Biblioteka Zespołu Szkół Elektryczno-Elektronicznych

. im. Marii Skłodowskiej Curie w Bytomiu

2/ZSE-E ,2006

KURS - PUBLIKACJA TECHNICZNA

KURS PODSTAWOWY W ZAKRESIE OCHRONY PRZECIWPORAŻENIOWEJ DO 1 KV.

inż. Stasiów Sławomir

nauczyciel ZSE-E w Bytomiu

Cel i zakres opracowania ; JEST WIELE PYTAŃ O OCHRONĘ PRZECIWPORAŻENIOWĄ. Tym czasem

jest to dziedzina częściowo elektryczna a jednocześnie elektroenergetyczna. Należy do wiedzy ścisłej,

specjalistycznej, którą należy pogłębiać stopniowo i powoli etapami. Następuje ciągła zmiana przepisów

prawnych , rodzą się nowe rozwiązania konstrukcyjne oraz powstaje nowa technologia oparta na ciągłym

rozwoju elektroniki. Publikacje na ten temat wykraczają poza ramy rozkładu materiału nauczania szkoły średniej

technicznej. Dlatego uczniowie i nauczyciele nie docierają do wiedzy aktualnej na ten temat tak prędko.

Opracowanie moje podaje w postaci kursu wiedzę z podstawowego zakresu ochrony przeciwporażeniowej,

której to opanowanie wymaga ciągłej edukacji podczas następnych lat nauki i pracy zawodowej. Materiał jest

ważny w życiu zawodowym elektryka ponieważ jego opanowanie decyduje o bezpieczeństwie naszym oraz

innych. Przedstawiony materiał może być przydatny uczniom i nauczycielom przedmiotów zawodowych oraz

użytkownikom sprzętu i majsterkowiczom .

Wstęp.

Ochronę p. porażeniową należy realizować z pomocą środków podstawowych i

dodatkowych. Środki podstawowe to:

- zabezpieczenie przewodów ruchomych przed uszkodzeniem mechanicznym w miejscu ich

wprowadzenia do odbiorów

- zastosowanie w pomieszczeniu ruchu elektrycznego poręczy lub przegród z materiałów nie

przewodzących

- pokrycie izolacja robocza metalowych części elektrycznych

- osłonięcie gołych części przewodów będących pod napięciem

- zastosowanie zgodnych z przepisami odstępów izolacyjnych gołych szyn rozdzielni od jej

metalowej budowy zakrywającej te szyny

- umieszczenie gołych części znajdujących się pod napięciem w trudnodostępnych miejscach

- wykonanie osłony gołych szyn lub przewodów umieszczonych w pomieszczeniu

- umieszczenie gołych szyn lub przewodów na wysokości większej od 2.5m od poziomu

podłogi lub stanowiska pracy.

Ochrona dodatkowa polega na zastosowaniu jednego z następujących środków:

- samoczynne wyłączanie zasilania

- separacji elektrycznej

- izolacji stanowiska

- nie uziemionych połączeniach wyrównawczych miejscowych

- zastosowanie odbiorników o II klasie ochronności

Warunki techniczne wykonania i odbioru dotyczą instalacji i urządzeń dodatkowej

ochrony przeciwporażeniowej w urządzeniach elektroenergetycznych o napięciu

znamionowym nie przekraczającym 1kV, stało prądowych i przemienno prądowych o

częstotliwości nie przekraczającej 500Hz.

Bezpieczeństwo użytkowania instalacji elektrycznych sprowadza się do zapewnienia

ochrony przed następującymi podstawowymi zagrożeniami:

porażeniem prądem elektrycznym,

prądami przeciążeniowymi i zwarciowymi,

przepięciami łączeniowymi i pochodzącymi od wyładowań atmosferycznych,

skutkami cieplnymi.

Skuteczność ochrony przed wyżej wymienionymi zagrożeniami zależy od zastosowanych,

w instalacjach elektrycznych, rozwiązań oraz środków technicznych.

Miarą skuteczności tej ochrony jest liczba śmiertelnych wypadków porażeń prądem

elektrycznym oraz liczba pożarów, będących następstwem wad lub nieprawidłowej

eksploatacji instalacji elektrycznych.

Z przeprowadzonych analiz wynika, że liczba śmiertelnych wypadków porażeń prądem elek-

trycznym w ciągu roku, przypadająca na jeden milion mieszkańców w Polsce zmniejszyła się

z 9,5 w latach 1980 ‚ 1985 do 6,7 w latach 1991 ‚ 1998 z tendencją dalszego zmniejszania

się w następnych latach. Jednak nadal liczba śmiertelnych wypadków porażeń prądem

elektrycznym jest w Polsce 3 ‚ 4-krotnie większa niż w krajach Zachodniej Europy. Liczba

śmiertelnych wypadków poza statystycznym miejscem pracy, spowodowanych porażeniem

prądem elektrycznym, w stosunku do ogółu śmiertelnych wypadków porażeń prądem

elektrycznym wynosi w Polsce około 86 %.

Wynika z tego, że niebezpieczeństwo śmiertelnych porażeń prądem elektrycznym występuje

przede wszystkim w mieszkaniach i budynkach mieszkalnych oraz w gospodarstwach rolni-

czych i ogrodniczych.

Nadal najwięcej wypadków odnotowuje się na wsi, prawie dwukrotnie większy wskaźnik

śmiertelnych wypadków w stosunku do wypadków w mieście.

Równie częste są przypadki powstania pożarów, spowodowane niesprawną instalacją

elektryczną.

Zasadniczy wpływ na dużą liczbę śmiertelnych porażeń prądem elektrycznym oraz pożarów

w Polsce ma na ogół zły stan techniczny instalacji elektrycznych w obiektach budowlanych,

w tym w mieszkaniach i budynkach mieszkalnych oraz w gospodarstwach rolniczych

i ogrodniczych, a także stosowanie niedoskonałych i niewystarczających środków ochrony

przed zagrożeniami w tych instalacjach, a mianowicie:

powszechne stosowanie układu sieci TN-C w instalacjach elektrycznych z przewodami

o małych przekrojach (1,5 ‚ 10mm 2 ) przeważnie aluminiowymi, zwiększającymi

możliwość uszkodzeń mechanicznych i przerw, szczególnie w przewodach ochronno-

neutralnych PEN występujących w tym układzie sieci. Stąd wynikające często przypadki

pojawiania się na obudowach metalowych odbiorników napięć dotykowych wyższych

od dopuszczalnych długotrwale. Również pojawianie się na przewodzie PEN napięcia

niekorzystnego dla użytkowanych odbiorników, wywołanego przepływem przez ten

przewód prądu wyrównawczego, spowodowanego zaistnieniem asymetrii prądowej

w instalacji,

stosowanie układu sieci TT, nie zawsze gwarantującego skuteczność ochrony

przeciwporażeniowej, gównie z uwagi na dość często występujące trudności w

zapewnieniu wymaganych rezystancji uziemień oraz przypadki przerw w przewodach

uziemiających,

powszechne użytkowanie bezpieczników topikowych, jako urządzeń samoczynnego

wyłączenia. Stosowanie wyłączników nadprądowych było znikomo małe. Przy doborze

bezpieczników topikowych, korzystanie z współczynników „ k ”, zamiast z charakterystyk

czasowo-prądowych, powodujących rzeczywiste czasy samoczynnego wyłączenia,

wielokrotnie dłuższe od czasów wymaganych,

niestosowanie połączeń wyrównawczych dodatkowych (miejscowych), a także bardzo

często połączeń wyrównawczych głównych,

niestosowanie ochrony przed dotykiem pośrednim (ochrony dodatkowej) w pomieszcze-

niach o podłodze źle przewodzącej, przeznaczonych na stały pobyt ludzi, pomimo

występowania w tych pomieszczeniach metalowych uziemionych rur i grzejników

centralnego ogrzewania oraz metalowych rur wodociągowych i gazowych. Dopuszczenie

możliwości stosowania w wyżej wymienionych pomieszczeniach odbiorników klasy

ochronności “0”,

niestosowanie wyłączników ochronnych różnicowoprądowych,

niestosowanie ograniczników przepięć,

w rozwiązaniach instalacji elektrycznych prowadzenie przewodów w sposób wyklucza-

jący ich wymienialność,

stosowanie zbyt małej liczby obwodów odbiorczych oraz gniazd wtyczkowych i wypu-

stów oświetleniowych.

W Polsce, w miastach i na wsi, istnieje ponad 11 milionów mieszkań oraz ponad 2 miliony

gospodarstw rolniczych i ogrodniczych.

Instalacje elektryczne w tych obiektach, z wyjątkiem budowanych w ostatnich latach,

nie odpowiadają postanowieniom obowiązującej Polskiej Normy PN-IEC 60364 „Instalacje

elektryczne w obiektach budowlanych” oraz postanowieniom Warunków Technicznych jakim

powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie.

Są to instalacje elektryczne nie w pełni sprawne, będące źródłem wyżej wymienionych

zagrożeń.

Istnieje w związku z tym konieczność modernizacji instalacji elektrycznych w obiektach

budowlanych, w tym szczególnie w mieszkaniach i budynkach mieszkalnych oraz w

gospodarstwach rolniczych i ogrodniczych.

W instalacjach modernizowanych lub nowo budowanych należy zapewnić konieczność

realizacji nowych, preferowanych rozwiązań, które są objęte wymaganiami obowiązujących

przepisów, to jest normy PN-IEC 60364 oraz Warunków Technicznych jakim powinny

odpowiadać budynki i ich usytuowanie.

Przepisy ochrony przeciwporażeniowej, zawarte w normie PN-IEC 60364, są przede

wszystkim odzwierciedleniem rozpoznania skutków przepływu prądu elektrycznego przez

ciało ludzkie, dostępnych środków ochrony oraz warunków ekonomicznych.

W ostatnich 30 latach nastąpił znaczny postęp w rozpoznaniu skutków rażenia człowieka

prądem. Prowadzone w tym zakresie badania na ludziach i zwierzętach były przedmiotem

szczegółowych analiz oraz raportów Międzynarodowej Komisji Elektrotechnicznej (IEC).

Skutki oddziaływania prądu przemiennego o częstotliwości 50/60 Hz na ciało ludzkie zależą

od wartości prądu I , przepływającego przez ciało ludzkie oraz czasu przepływu t .

Ze względu na prawdopodobieństwo występowania określonych skutków można wyróżnić

następujące strefy przedstawione na rysunku nr 1:

Rys. 1.

Strefy skutków oddziaływania prądu przemiennego o częstotliwości 50/60 Hz

na ciało ludzkie, na drodze lewa ręka - stopy

AC-1 zazwyczaj brak reakcji organizmu,

AC-2 zazwyczaj nie występują szkodliwe skutki patofizjologiczne. Linia b jest progiem

samodzielnego uwolnienia człowieka od kontaktu z częścią pod napięciem,

AC-3 zazwyczaj nie występują uszkodzenia organiczne. Prawdopodobieństwo skurczu

mięśni i trudności w oddychaniu przy przepływie prądu w czasie dłuższym niż 2 s.

Odwracalne zakłócenia powstawania i przenoszenia impulsów w sercu, włącznie

z migotaniem przedsionków i przejściową blokadą pracy serca, bez migotania

komór serca, wzrastające wraz z wielkością prądu i czasem jego przepływu,

AC-4 dodatkowo, oprócz skutków charakterystycznych dla strefy AC-3, pojawia się

wzrastające wraz z wartością prądu i czasem jego przepływu niebezpieczeństwo

skutków patofizjologicznych, np. zatrzymanie czynności serca, zatrzymanie

oddychania i ciężkie oparzenia.

Ze względu na prawdopodobieństwo wywołania migotania komór serca wyróżnia

się następujące strefy:

AC-4.1 5 % przypadków migotania komór serca,

AC-4.2 nie więcej niż 50 % przypadków,

AC-4.3 powyżej 50 % przypadków.

Przyjęto, że graniczna bezpieczna wartość prądu rażeniowego, płynącego w dłuższym czasie

przez ciało ludzkie, wynosi 30 mA dla prądu przemiennego.

Skutki oddziaływania prądu stałego na ciało ludzkie zależą od wartości prądu I ,

przepływającego przez ciało ludzkie oraz czasu przepływu t .

Ze względu na prawdopodobieństwo występowania określonych skutków można wyróżnić

na s t ępu j ą ce strefy przedstawione na rysunku nr 2.

Rys. 2.

Strefy skutków oddziaływania prądu stałego (prąd wznoszący) na ciało ludzkie,

na drodze lewa ręka - stopy

DC-1 zazwyczaj brak reakcji organizmu,

DC-2 zazwyczaj nie występują szkodliwe skutki patofizjologiczne,

DC-3 zazwyczaj nie występują uszkodzenia organiczne. Prawdopodobieństwo

odwracalnych zakłóceń powstawania i przewodzenia impulsów w sercu,

wzrastających wraz z natężeniem prądu i czasem ,

DC-4 prawdopodobieństwo wywołania migotania komór serca oraz wzrastające wraz

z natężeniem prądu i czasem inne szkodliwe skutki patofizjologiczne, np. ciężkie

oparzenia.

Ze względu na prawdopodobieństwo wywołania migotania komór serca wyróżnia się

następujące strefy:

DC-4.1 5 % przypadków migotania komór serca,

DC-4.2 nie więcej niż 50 % przypadków,

DC-4.3 powyżej 50 % przypadków.

Informacje dotyczące wypadków porażeń prądem stałym oraz przeprowadzone badania

wskazują, że:

niebezpieczeństwo migotania komór serca jest w zasadzie związane z prądami

wzdłużnymi (prąd płynący wzdłuż tułowia ciała ludzkiego, np. od ręki do stóp).

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: