Štetno djelovanje električne struje na živa bića: 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.
Štetno djelovanje električne struje na živa bića: Štetno djelovanje električne struje na živa bića:- Dalzielovom formulom izračunavamo fibrilacijske struje za razdoblje od 8 ms do 5 sekundi ukoliko je poznata fibrilacijska struja pri 1 sekundi, K.
Štetno djelovanje električne struje na živa bića: Štetno djelovanje električne struje na živa bića:- 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).
Štetno djelovanje električne struje na živa bića: Štetno djelovanje električne struje na živa bića:- 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.
Štetno djelovanje električne struje na živa bića: 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.
Štetno djelovanje električne struje na živa bića: Štetno djelovanje električne struje na živa bića:- Uočava se bitna razlika u određivanju graničnih vrijednosti napona dodira prema novijim HNR usuglašenim s IEC standardima i starim tehničkim normativima koji su dopuštali u normalnim uvjetima upotrebe i okoline napona dodira trajno 65 V, a u lošijim uvjetima se vrijednost trajno dopuštenog napona dodira ograničavala na vrijednosti od 24 V i 42 V.
Štetno djelovanje električne struje na živa bića: 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
Tipovi mreža niskog napona: 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.
Tipovi mreža niskog napona: Tipovi mreža niskog napona:- Vrsta sustava uzemljenja:
- Radi preglednog prikazivanja pojedinih vrsta sustava uzemljenja, provedeno je označavanje sustava uzemljenja s dva osnovna i jednim do dva dodatna slova.
Tipovi mreža niskog napona: 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:
Tipovi mreža niskog napona: 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
Tipovi mreža niskog napona: Tipovi mreža niskog napona:
Tipovi mreža niskog napona: 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 niskog napona: 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).
Vrste 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 zaštite
- isklapanje sa zaštitnim uređajima diferencijalne struje
- TT sustavi
- isklapanje s nadstrujnom zaštitom
- isklapanje sa zaštitnim uređajima diferencijalne struje
Vrste 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 sustavi
- kontrolnik izolacije
- isklapanje 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.
Vrste zaštita od indirektnog dodira: Vrste zaštita od indirektnog dodira:- 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.
Vrste zaštita od indirektnog dodira: Vrste zaštita od indirektnog dodira:- 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*)
Vrste zaštita od indirektnog dodira: Vrste zaštita od indirektnog dodira:- 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: 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: 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.
- npr. u signalnim i upravljačkim krugovima kod kojih uređaji, primjerice releji, daljinski upravljane sklopke i kontaktori nemaju dovoljnu izolaciju prema strujnim krugovima višeg napona mora se osigurati zaštita od direknog i indirektnog dodira na sljedećim principima:
- kod malog radnog napona zbog izvedbe izvora napajanja i izvedbe strujnih krugova nije isključena mogućnost prenesenih napona dodira primarne mreže pa se mora izvesti zaštita od indirektnog dodira
Vrste zaštita od indirektnog dodira: Vrste zaštita od indirektnog dodira:- 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: 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.
Vrste zaštita od indirektnog dodira: Vrste zaštita od indirektnog dodira:- Zaštita električnim odvajanjem:
- Strujni krug trošila se, pomoću transformatora za odvajanje ili motor-generatora (s namotima odgovarajuće izolacije) galvanski odvoji od ostale električne mreže (sekundarni krug se ne smije uzemljiti).
- 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.
Vrste zaštita od indirektnog dodira: Vrste zaštita od indirektnog dodira:- 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
Zaštita automatskim isključivanjem napajanja: Zaštita automatskim isključivanjem napajanja:- TT sustavi:
- u TT sustavu uzemljuje se neutralna točka sustava (zvijezdište transformatora, generatora)
- sve mase trošila (izložene vodljive dijelove) opreme i uređaja, koji mogu doći pod napon u slučaju kvara, galvanski se povezuju s zaštitnim vodičem i uzemljuju preko posebnog uzemljivača (u nekom objektu može se koristiti jedan uzemljivač za sva trošila)
Zaštita automatskim isključivanjem napajanja : 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 tablici
- istom normom određeni su i minimalni presjeci uzemljivača
Zaštita automatskim isključivanjem napajanja : 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:
Zaštita automatskim isključivanjem napajanja: Zaštita automatskim isključivanjem napajanja:- TT sustavi:
- kod nadstrujnih uređaja s inverznom karakteristikom t-I (osigurači), struja Ia mora biti tolike jakosti da sigurno izazove isklapanje uređaja u vremenu ne duljem od 5 (0.2) sekundi
- kod zaštitnih uređaja s trenutačnom karakteristikom isklapanja vremena isklapanja su manja od 0.1 sekunde, ali struja greške mora biti veća od struje isklapanja uređaja
- u slučaju da se za više trošila s različitim nadstrujnim zaštitnim uređajima koristi samo jedan uzemljivač, ukupni otpor rasprostiranja tog uzemljivača mora zadovoljiti uvjete za ono trošilo koje zahtjeva najmanji otpor uzemljivača
Zaštita automatskim isključivanjem napajanja: Zaštita automatskim isključivanjem napajanja:- TT sustavi:
- zaštitno uzemljenje s pojedinačnim uzemljivačem:
- naziv prema prijašnjim tehničkim normativima za jednu od zaštitnih mjera od previsokog napona dodira
- prema fizikalnoj slici djelovanja i izvedbi odgovara zaštitnoj mjeri od indirektnog dodira automatskim isključivanjem napajanja s nadstrujnim uređajem, ali su osnovni uvjeti za ispravnost zaštitne mjere bitno različiti
Zaštita automatskim isključivanjem napajanja: 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 automatskim isključivanjem napajanja: Zaštita automatskim isključivanjem napajanja:- TT sustavi:
- zaštitno uzemljenje s pojedinačnim uzemljivačem:
- ako se koristi jedan uzemljivač za više trošila s različitim nadstrujim zaštitnim uređajima, otpor tog uzemljivača određuje se prema trošilu koje zahtijeva najveću isklopnu struju, odnosno za kojeg je umnožak kIn najveći
- vrijednost otpora pogonskog uzemljenja također je ograničena, a dobiva se prema izrazu:
-
- Rp otpor pogonskog uzemljivača
- Ud dopušteni napon dodira (50 V)
- (kIn)max najveća isklopna struja štićenih trošila, odnosno dijela uređaja u mreži
- usporedba prijašnjih i novih tehničkih normativa:
- prema novim tehničkim normativima uvjeti su strožiji i pružaju viši stupanj sigurnosti
- niži je dozvoljeni napon dodira i traži se određeno vrijeme isklapanja što u konačnosti rezultira zahtjevom za manjom vrijednošću otpora uzemljenja za iste nazivne struje zaštitnih uređaja
Zaštita automatskim isključivanjem napajanja: 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
Zaštita automatskim isključivanjem napajanja: Zaštita automatskim isključivanjem napajanja:- TT sustavi:
- zaštitno uzemljenje sa zajedničkim uzemljivačem:
- struja kvara se zatvara kroz fazni vodič i spojni vod uzemljenja, a samo manji dio struje ide preko uzemljivača i zemlje (može se zanemariti)
- u slučaju proboja izolacije struja kvara mora biti dovoljno velika da izazove pregorijevanje osigurača na neispravnom trošilu
Zaštita automatskim isključivanjem napajanja: 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
Zaštita automatskim isključivanjem napajanja: Zaštita automatskim isključivanjem napajanja:- 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
Zaštita automatskim isključivanjem napajanja: Zaštita automatskim isključivanjem napajanja:- TT sustavi:
- automatsko isključivanje napajanja zaštitnim uređajima diferencijalne struje
- za ispravnost ove mjere zaštite treba biti ispunjeno:
Zaštita automatskim isključivanjem napajanja: Zaštita automatskim isključivanjem napajanja:- TT sustavi:
- 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
Zaštita automatskim isključivanjem napajanja: Zaštita automatskim isključivanjem napajanja:- 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)
Zaštita automatskim isključivanjem napajanja: Zaštita automatskim isključivanjem napajanja:- TT sustavi:
- zaštitna naponska sklopka (FU):
- Sklopke se obično grade tako da različitim naponima odgovara sljedeći otpor uzemljivača
Zaštita automatskim isključivanjem napajanja: Zaštita automatskim isključivanjem napajanja:- 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 mjernog naponskog releja, a time i neispravnog rada. Zbog toga dozemni vodič mora biti izoliran i mehanički zaštićen.
Zaštita automatskim isključivanjem napajanja : Zaštita automatskim isključivanjem napajanja :- 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)
Zaštita automatskim isključivanjem napajanja : Zaštita automatskim isključivanjem napajanja :- 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
Zaštita automatskim isključivanjem napajanja : Zaštita automatskim isključivanjem napajanja :- 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
Zaštita automatskim isključivanjem napajanja : Zaštita automatskim isključivanjem napajanja :- 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
Zaštita automatskim isključivanjem napajanja : Zaštita automatskim isključivanjem napajanja :- 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:
Zaštita automatskim isključivanjem napajanja : Zaštita automatskim isključivanjem napajanja :- TN sustavi:
- Zemljospoj faznog vodiča u TN sustavu:
- da bi se spriječila pojava većih napona do dopuštenog napona dodira (50V), mora se ukupni otpor uzemljenja RB tako dimenzionirati da je ispunjeno:
-
- pri čemu je: RB ukupni otpor uzemljenja svih paralelno povezanih uzemljivača
- RE otpor zemljospoja, kod izravnog spoja faze sa zemljom - ako vrijednost za RE nije poznata uzima se približno 10
- U0 nazivni napon prema zemlji
- na primjer:
-
Zaštita automatskim isključivanjem napajanja : Zaštita automatskim isključivanjem napajanja :- TN sustavi:
- Nulovanje:
- prema načinu djelovanja zaštitna mjera od indirektnog dodira u TN sustavu s automatskim isključivanjem napajanja pomoću nadstrujnih zaštitnih uređaja jednaka je nulovanju, ali su uvjeti za ispravnost zaštitne mjere različiti
- prema prijašnjim tehničkim normativima za ispravno nulovanje moraju biti ispunjeni slijedeći osnovni uvjeti:
- struja kvara mora biti veća od isklopne struje zaštitnog uređaja – to je ispunjeno ako je otpor petlje kojim prolazi struja greške takav da je ispunjeno:
-
Zaštita automatskim isključivanjem napajanja : Zaštita automatskim isključivanjem napajanja :- TN sustavi:
- Nulovanje:
- granična duljina štićenja
- Lgr se mjeri od
- zaštitnog uređaja
- do mjesta kvara
- na faznom vodiču
Zaštita automatskim isključivanjem napajanja : Zaštita automatskim isključivanjem napajanja :- TN sustavi:
- Nulovanje:
- 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
Zaštita automatskim isključivanjem napajanja : Zaštita automatskim isključivanjem napajanja :
Zaštita automatskim isključivanjem napajanja : Zaštita automatskim isključivanjem napajanja :
Zaštita automatskim isključivanjem napajanja : Zaštita automatskim isključivanjem napajanja :- TN sustavi:
- Nulovanje:
- 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
- nulvodič mora sačinjavati mehanički i galvanski jednu cjelinu po cijeloj svojoj duljini, te nigdje ne smije biti prekidan niti osiguračima niti drugim zaštitnim uređajima
-
Zaštita automatskim isključivanjem napajanja : Zaštita automatskim isključivanjem napajanja :- TN sustavi:
- Nulovanje- razlika spram zaštite automatskim isključivanjem napajanja:
- Prva bitna razlika kod ove zaštitne mjere, prema starim normativima i prema HRN N.B2.741 je u prvom uvjetu – kod nulovanja se ne zahtijeva neko točno vrijeme prekidanja struje greške, već se to postiže posredno preko faktora k.
- Druga bitna razlika je u tome što se nulovanje redovito izvodilo kao TN-C sustav (četverovodni sustav), a pet vodiča (TN-C/S sustav) se zahtjevalo samo u prostorima ugroženim od požara i eksplozije. Prema novim normama, zahtjeva se pet vodiča i u krajnjim strujnim krugovima (presjeci do 10 mm2 Cu i 16 mm2 Al).
Zaštita automatskim isključivanjem napajanja : Zaštita automatskim isključivanjem napajanja :- TN sustavi:
- Nulovanje i zaštitno uzemljenje u istoj električnoj mreži:
- Zaštitno uzemljenje u nulovanoj mreži:
- ukoliko se u mreži nalaze trošila štićena pojedinačnim zaštitnim uzemljenjem, prijeti opasnost od pojave napona na nultom vodiču i na kućištima svih nulovanih trošila uslijed proboja izolacije vodiča na trošilu s pojedinačnim uzemljivačem
Zaštita automatskim isključivanjem napajanja: Zaštita automatskim isključivanjem napajanja:- TN sustavi:
- Nulovanje i zaštitno uzemljenje u istoj električnoj mreži:
- Zaštitno uzemljenje u nulovanoj mreži:
- zbog toga se nulovanje i zaštitno uzemljenje s pojedinačnim uzemljivačem primjenjuje u istim mrežama samo onda ako je za slučaj kvara na izolaciji trošila štićenog pojedinačnim uzemljivačem spriječena pojava veća od 50 V na nultom vodiču
Zaštita automatskim isključivanjem napajanja: Zaštita automatskim isključivanjem napajanja:- TN sustavi:
- Nulovanje i zaštitno uzemljenje u istoj električnoj mreži:
- Zaštitno uzemljenje u nulovanoj mreži:
- ako se u nulovanoj mreži pojedina trošila još dodatno povezuju i na pojedinačni ili zajednički uzemljivač, struja kvara ima dva paralelna puta od trošila do transformatora – jedan nultim vodičem, drugi pojedinačnim ili zajedničkim uzemljivačem
Zaštita automatskim isključivanjem napajanja: Zaštita automatskim isključivanjem napajanja:- TN sustavi:
- Nulovanje i zaštitno uzemljenje u istoj električnoj mreži:
- Zaštitno uzemljenje u nulovanoj mreži:
- ovakvu kombinaciju nulovanja i zaštitnog uzemljenja s zajedničkim uzemljivačem često susrećemo u mrežama vlastite potrošnje niskog napona u elektroenergetskim postrojenjima (elektranama i transformatorskim stanicama)
- sva su trošila niskog napona nulovana, a jednako tako su kućišta tih trošila i uređaja spojena na zajednički uzemljivač objekta zbog sprječavanja pojave previsokog napona dodira uslijed kvara u mreži visokog napona
Zaštita automatskim isključivanjem napajanja: Zaštita automatskim isključivanjem napajanja:- TN sustavi:
- Nulovanje i zaštitno uzemljenje u istoj električnoj mreži:
- Nulovanje u mreži sa zaštitnim uzemljenjem:
- iz istih razloga iz kojih nije dozvoljeno da se u nulovanoj mreži neko trošilo zaštitno uzemlji pojedinačnim uzemljivačem, nije dozvoljeno niti obrnuto da se u mreži s zaštitnim uzemljenjem pojedinačnim uzemljivačem jedno trošilo nuluje
- ako se radi o mreži sa zaštitnim uzemljenjem sa zajedničkim uzemljivačem, struja kvara ima dva paralelna puta od trošila do transformatora – jedan preko uzemljivača i zemlje (zbog velikog otpora struja je mala) i drugi kroz spojni vod uzemljenja koji je povezan s pogonskim uzemljenjem (ovim putem se zatvara veći dio struje kvara jer je otpor ove petlje manji)
- stoga je moguće u mreži s zaštitnim uzemljenjem sa zajedničkim uzemljivačem provesti nulovanje pojedinih potrošača
Zaštita automatskim isključivanjem napajanja: Zaštita automatskim isključivanjem napajanja:- TN sustavi:
- Nulovanje i zaštitno uzemljenje u istoj električnoj mreži:
- Nulovanje u mreži sa zaštitnim uzemljenjem:
- nije dozvoljeno da se u mreži sa zaštitnim uzemljenjem neko od trošila dodatno i nuluje
Zaštita automatskim isključivanjem napajanja: Zaštita automatskim isključivanjem napajanja:- 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
Zaštita automatskim isključivanjem napajanja: Zaštita automatskim isključivanjem napajanja:- TN sustavi:
- zaštita uređajima diferencijalne struje u TN sustavima:
- zaštitni uređaji diferencijalne struje kad se koriste u TN sustavima, mogu se koristiti samo u TN-S ili dijelu TN-C/S sustava gdje su neutralni i zaštitni vodič odvojeni – u TN-C sustavu gdje se koristi PEN vodič, nije moguća primjena zaštitnih uređaja diferencijalne struje
- zaštitni uređaji diferencijalne struje proizvode se za slijedeće nazivne struje:
Zaštita automatskim isključivanjem napajanja: Zaštita automatskim isključivanjem napajanja:- TN sustavi:
- zaštita uređajima diferencijalne struje u TN sustavima:
- 0.4 s za strujne krugove s priključnicama, za pokretna i prenosiva trošila
- 5 s za radijalne strujne krugove stabilnih trošila, a koji ne mogu utjecati na strujne krugove s priključnicama
- no kod zaštitnih uređaja diferencijalne struje koji nemaju vremensku zadršku isklopna vremena od nastanaka greške do isklapanja su vrlo kratka (0.1s)
- zbog izvanrednih karakteristika, visoke pouzdanosti te vrlo kratkih vremena isklapanja ovi uređaji su primjenjivi u svim uobičajenim tipovima NN mreža
- u skladu s prijašnjim tehničkim normativima, u električnim mrežama gdje je primijenjeno nulovanje, nisu se primjenjivale strujne zaštitne sklopke (uređaji diferencijalne struje) kao sustavno rješenje – dopuštala se primjena FI sklopki za pojedinačna trošila pod uvjetom da se masa trošila nije spajala s nulvodom (PEN) već se uzemljavala s posebnim uzemljivačem (kao u TT sustavu)
Zaštita automatskim isključivanjem napajanja: 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 zvijezdišta 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
Zaštita automatskim isključivanjem napajanja: Zaštita automatskim isključivanjem napajanja:- IT sustavi:
- struju zemljospoja može se pojednostavljeno izračunati prema izrazu:
- gdje je: Iz struja zemljospoja
- c konstanta koja ovisi o tipu vodiča i vrsti izolacije (obično približno 0.2)
- Un nazivni napon (kV)
- L ukupna duljina svih vodova u promatranoj mreži (km)
Zaštita automatskim isključivanjem napajanja: Zaštita automatskim isključivanjem napajanja:- IT sustavi:
- struja zemljospoja stvara pad napona na uzemljivaču – da se ne bi pojavio preveliki pad napona na masama trošila mora biti ispunjeno:
- gdje je: RA otpor uzemljivača mase trošila
- Id struja zemljospoja u slučaju prvog spoja (kvara) zanemarivog otpora između faznog vodiča i mase trošila
- Ud dopušteni napon dodira (50 V ili 25 V)
Zaštita automatskim isključivanjem napajanja: Zaštita automatskim isključivanjem napajanja:- IT sustavi:
- 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
Zaštita automatskim isključivanjem napajanja: Zaštita automatskim isključivanjem napajanja:
Zaštita automatskim isključivanjem napajanja: Zaštita automatskim isključivanjem napajanja:
Zaštita automatskim isključivanjem napajanja: Zaštita automatskim isključivanjem napajanja:- IT sustavi:
- 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
Zaštita automatskim isključivanjem napajanja: Zaštita automatskim isključivanjem napajanja:- IT sustavi:
- 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)
Zaštita automatskim isključivanjem napajanja: Zaštita automatskim isključivanjem napajanja:- IT sustavi:
- Sustav zaštitnog voda:
- ako se ne može postići otpor uzemljivača od 20 , u mrežu se mora postaviti relej koji nadzire napon zaštitnog voda prema zemlji i koji isključuje cijelu mrežu ako taj napon prijeđe granicu dopuštenog napona dodira 65 (50) V
- prijašnji tehnički propisi za izvođenje električnih instalacija u zgradama nemaju odredbu o brzom isključivanju u slučaju drugog kvara - takve zahtjeve postavljaju jedino tehnički normativi za električne instalacije u rudnicima i prostorima ugroženim od eksplozije
Do'stlaringiz bilan baham: |
