Title: Za
1Zaštitne mjere od previsokog napona dodira
- Štetno djelovanje elektricne struje na živa bica
- Elektrokucija svjesno ili nesvjesno izlaganje
covjeka djelovanju elektricne struje - Za djelovanje elektriciteta na covjeka najvažnija
je struja, odnosno jakost struje koja protjece
kroz ljudsko tijelo. - Pri razmatranju djelovanja elektricne struje na
ljudski organizam razlikujemo slijedece struje - otpuštajuca struja najveca struja pri kojoj se
covjek može snagom svojih mišica odvojiti od
dijelova pod naponom - fibrilacijska struja ona jakost struje koja
izaziva smrtnost (njezina je vrijednost relativna
za svakog covjeka) - nefibrilacijska struja jakost struje koja ne
izaziva smrtnost (može se smatrati neopasnom za
covjeka) - Vrlo veliki utjecaj na posljedice koje ce nastati
djelovanjem elektricne struje ima trajanje njenog
protjecanja.
2Zaštitne mjere od previsokog napona dodira
- Štetno djelovanje elektricne struje na živa bica
- Dalzielovom formulom izracunavamo fibrilacijske
struje za razdoblje od 8 ms do 5 sekundi ukoliko
je poznata fibrilacijska struja pri 1 sekundi, K.
- Na slici su prikazane strujne zone po Koeppenu u
ovisnosti o reakcijama covjeka, a znacenje zona
je - zona I pocetak primjetljivosti do otpuštajuce
struje - zona II - od otpuštajuce 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
3Zaštitne mjere od previsokog napona dodira
- Štetno djelovanje elektricne struje na živa bica
- Ako se želi ostvariti kontrola nad mogucim
izlaganjem covjeka djelovanju elektricne struje
potrebno je odrediti koji je to napon koji
uzrokuje protjecanje dopuštene granicne 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 vec
ovisi o nizu cimbenika - cistoci, 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 slucaj da su polovi
cvrsto obuhvaceni, a trajanje djelovanja dugo) - trajanju djelovanja
- jakosti struje
- kontaktnom pritisku i površini elektrode, itd.
4Zaštitne mjere od previsokog napona dodira
- Štetno djelovanje elektricne struje na živa bica
- 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 izmedu 50 i 100 cm2 i pri
suhoj koži. - Poznavajuci djelovanje struja razlicitih jakosti
na ljudski organizam i prosjecnu impedanciju
ljudskog tijela moguce je zakljuciti o naponima
opasnim za život covjeka.
5Zaštitne mjere od previsokog napona dodira
- Štetno djelovanje elektricne struje na živa bica
- Za normalne uvjete okoliša i uporabe trajno
dopušteni naponi dodira su manji od 50 V za
izmjenicnu struju, a naponi manji od 120 V za
istosmjernu struju. - Za teže uvjete rada i okoliša (trajni dodir
covjeka s potencijalom zemlje i znatne promjene
impedancije tijela covjeka u ovisnosti o
vlažnosti kože) granicni napon dodira iznosi 25 V
za izmjenicnu struju, a 60 V za istosmjernu
struju.
- Tablica prikazuje dopuštena trajanja pojedinih
vrijednosti napona dodira.
6Zaštitne mjere od previsokog napona dodira
- Štetno djelovanje elektricne struje na živa bica
- Uocava se bitna razlika u odredivanju granicnih
vrijednosti napona dodira prema novijim HNR
usuglašenim s IEC standardima i starim tehnickim
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 ogranicavala na
vrijednosti od 24 V i 42 V.
7Zaštitne mjere od previsokog napona dodira
- Štetno djelovanje elektricne struje na živa bica
- Statisticki podaci
- Razina razvijenosti zaštitnih mjera i kvalitete
elektricnih instalacija mogu se u nekoj zemlji
ocijeniti pomocu - broja nesreca na milijun stanovnika
- broja nesreca na 1TWh potrošene elektricne
energije - Od ukupnog broja nesreca od elektrokucije koje
završavaju smrcu - 80-85 su muškarci
- 15-20 su žene
- Najveca zastupljenost smrtnih slucajeva je kod
ljudi od 25 do 34 godine starosti. - Od svih nesreca uzrokovanih elektricnom strujom
5 su smrtne. - 85 ih izazove napon do 1kV, a 15 napon iznad 1
kV. - Moguce je zakljuciti da su nesrece na VN rjede,
ali i oko 4 puta opasnije.
8Tipovi mreža nn
- Tipovi mreža niskog napona
- Tehnicke 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 odreduju se brojem i tipom
aktivnih vodica te vrstom sustava uzemljenja.
- Poradi jednostavnijeg prikazivanja i snalaženja u
elektricnim shemama tehnicki normativi za
niskonaponske elektricne instalacije propisuju
slovno brojcane oznake za pojedine vrste vodica
kako je prikazano u tablici.
9Tipovi mreža nn
- Tipovi mreža niskog napona
- Vrsta sustava uzemljenja
- Radi preglednog prikazivanja pojedinih vrsta
sustava uzemljenja, provedeno je oznacavanje
sustava uzemljenja s dva osnovna i jednim do dva
dodatna slova.
- Prvo slovo oznacava odnos izmedu mreže i
uzemljenja - T izravno spojena jedna tocka mreže na zemlju
(npr. neutralna tocka transformatora) - I svi aktivni dijelovi mreže izolirani su od
zemlje ili u jednoj tocki spojeni s zemljom preko
impedancije
10Tipovi mreža nn
- Tipovi mreža niskog napona
- Drugo slovo oznacava odnos izmedu dohvatljivih
vodljivih dijelova (kucišta trošila i sl.) i
uzemljenja - T izravno elektricno spajanje dohvatljivih
vodljivih dijelova (kucišta) na zemlju, neovisno
o sustavu uzemljenja mreže - N izravno elektricno spajanje vodljivih
dijelova (kucišta) na uzemljenu tocku sustava
mreže (primjerice na uzemljenu neutralnu tocku
sustava) - Dodatno slovo koje se nalazi uz drugo slovo,
oznacava raspored neutralnog i zaštitnog vodica
- S - neutralni (N) vodic i zaštitni vodic (PE)
medusobno su odvojeni u cijeloj mreži - C neutralni (N) vodic i zaštitni vodic (PE)
kombinirani su u jednom (PEN) vodicu
11Tipovi 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 tocku sustava (neutralnu tocku) izravno
spojenu sa zemljom, dok su dohvatljivi dijelovi
(kucišta) spojeni preko zaštitnog vodica na
izravno uzemljenu neutralnu tocku
- s obzirom na raspored i funkciju neutralnog i
zaštitnog vodica postoje tri podvrste TN sustava - TN-S sustav kod kojeg je u cijeloj mreži zaštitni
vodic (PE) odvojen od neutralnog vodica (N), što
znaci da pogonska struja ne tece kroz zaštitni
vodic
12Tipovi mreža nn
- Tipovi mreža niskog napona
- TN-C-S sustav kod kojeg u dijelu mreže PEN vodic
ima funkciju i zaštitnog i neutralnog vodica, a u
drugom dijelu mreže blizu trošila od zadnje
razvodne ploce, zaštitni vodice je odvojen od
neutralnog vodica - TN-C sustav u cijeloj mreži ima sjedinjen
zaštitni i neutralni vodic u jedan PEN vodic
- prema prijašnjim tehnickim normativima ova tri
sustava prikazuju tri razlicite varijante
nulovanja
13Tipovi mreža nn
- Tipovi mreža niskog napona
- TT sustav
- neutralna tocka sustava uzemljena je posredstvom
jednog uzemljivaca, a kucišta trošila uzemljena
su preko drugih uzemljivaca, elektricki neovisnih
o uzemljenju neutralne tocke sustava - u ovaj sustav se ubraja zaštitno uzemljenje s
pojedinacnim uzemljivacem
14Tipovi mreža nn
- Tipovi mreža niskog napona
- IT sustav
- svi aktivni vodici su izolirani od zemlje ili su
u jednoj tocki spojeni sa zemljom preko velike
impedancije - kucišta trošila se uzemljuju
- prema prijašnjim tehnickim normativima ovaj
sustav je bio nazivan sustavom zaštitnog voda,
koji je poznat i pod nazivom zaštitno uzemljenje
izoliranih sustava
15Zaštita od indirektnog dodira
- Zaštita od indirektnog dodira
- Uslijed kvara na izolaciji vodica, kucišta
trošila i opreme te ostale metalne mase, koje u
redovnom pogonu nisu pod naponom, mogu doci pod
napon i predstavljati opasnost za ljude koji
dodiruju ovu opremu. - Ug je napon kvara koji predstavlja potencijal
kucišta trošila prema zemlji. - Napon koji se pojavljuje izmedu istodobno
dostupnih dijelova za vrijeme kvara zove se napon
dodira, Ud (dodirni napon).
- Napon dodira može poprimiti najviše vrijednost
faznog napona ako je kvar zanemarive impedancije
nastao na prikljucnoj stezaljci jednog trošila, a
drugi istodobno dostupni pristupacni vodljivi dio
ima direktan spoj sa zemljom. - Takav najviši napon dodira koji se može pojaviti
u elektricnoj instalaciji prilikom kvara sa
zanemarivom impedancijom zovemo ocekivani napon
dodira.
16Zaštita od indirektnog dodira
- Vrste zaštita od indirektnog dodira
- Prema nacinu 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 uredaja za prekidanje struje kvara
- zaštita primjenom uredaja klase II ili
odgovarajucom izolacijom - nevodljiva okolina
- elektricno odvajanje (galvansko odvajanje)
- izjednacavanje potencijala bez vodljive veze sa
zemljom - S uredajima za automatsko isklapanje napajanja
- TS sustavi
- isklapanje s uredajima nadstrujne zaštite
- isklapanje sa zaštitnim uredajima diferencijalne
struje - TT sustavi
- isklapanje s nadstrujnom zaštitom
- isklapanje sa zaštitnim uredajima diferencijalne
struje
17Zaštita od indirektnog dodira
- Vrste zaštita od indirektnog dodira
- Prema nacinu djelovanja možemo ih podijeliti na
tri skupine - S uredajima za automatsko isklapanje napajanja
- IT sustavi
- kontrolnik izolacije
- isklapanje sa zaštitnim uredajima diferencijalne
struje - isklapanje s uporabom uredaja nadstrujne zaštite
- Osim navedenih mjera zaštite od previsokog napona
dodira, danas kao dopunska zaštita obvezatno
primjenjuje izjednacavanje potencijala za cijeli
objekt ili dijelu nekog objekta. - Izbor i primjena neke od navedenih zaštitnih
mjera ovisi o uvjetima koji vladaju u šticenom
objektu, traženom stupnju sigurnosti i troškovima
izvedbe.
18Zaštita od indirektnog dodira
- Vrste zaštita od indirektnog dodira
- Izjednacavanje potencijala
- U tehnickim normativima za izvedbu elektricnih
instalacija izjednacavanje 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 ucinkovite
zaštite u sklopu s uredajima za brzo iskljucenje
struje greške ili s dobrim uzemljivacem.
- Izjednacavanjem potencijala postiže se medusobnim
galvanskim spajanjem svih metalnih dijelova
razlicitih instalacija sa zaštitnim vodicem
elektricnih instalacija u nekom prostoru. - U slucaju pojave napona greške na kucištima
elektricnih trošila, taj isti napon pojaviti ce
se i na svim medusobno povezanim metalnim
dijelovima drugih instalacija te nece postojati
razlika napona izmedu vodljivih dijelova
instalacija.
19Zaštita 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
elektricnim alatom na metalnim konstrukcijama,
radovi u kotlovnicama, mokrim prostorijama)
najdjelotvornija mjera zaštite je snižavanje
nazivnih napona uredaja na vrijednosti ispod
granice opasnih napona. - Na taj nacin postiže se istodobno zaštita od
direktnog i indirektnog dodira. - Visina nazivnog napona ogranicena je na najviše
50V efektivno kod izmjenicnih struja, odnosno
120V kod istosmjerne struje. - Kao standardni nazivni naponi najcešce se
primjenjuju - 6 V, 12 V, 24 V i 42 V
- S obzirom na stupanj sigurnosti koju pružaju, a i
na nacin izvedbe posebno male napone dijele se
na - sigurnosni mali napon (SELV)
- uzemljeni zaštitni mali napon (PELV)
- mali radni napon (FELV)
kratice prema IEC normama
20Zaštita od indirektnog dodira
- Vrste zaštita od indirektnog dodira
- Posebno mali naponi
- Koriste se uglavnom za rucne svjetiljke,
elektricni alat, upravljacke i signalne krugove,
u poljodjelstvu, te za djecje igracke. - Primjena im je dosta ogranicena jer se mogu
prikljuciti samo uredaji malih snaga i na male
udaljenosti. - Sigurnosni mali napon (SELV Safety extra low
voltage) - nazivni napon obicno ne prelazi 25 V
- nužan je sigurnosni izvor napajanja tako da se u
slucaju 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.) - vodici i kucište malog sigurnosnog napona ne
smiju biti nigdje uzemljeni - vodici sigurnosnog napona moraju biti odvojeno
položeni od ostalih vodica viših napona
21Zaštita od indirektnog dodira
- Vrste zaštita od indirektnog dodira
- Posebno mali naponi
- Uzemljeni zaštitni mali napon (PELV Protective
extra low voltage) - ponekad nije moguce izbjeci spoj kucišta trošila,
prikljucenog na mali napon, sa zemljom (npr. ako
iz konstrukcijskih i funkcionalnih razloga vodici
malog napona moraju biti uzemljeni) - kod uzemljenog zaštitnog malog napona zahtjevi u
pogledu izvora napajanja i izvedbe strujnih
krugova te prikljucnog pribora su istovjetni onim
kod zaštitne mjere sigurnosnog malog napona
(SELV) - no kucišta trošila ili vodica smiju biti
uzemljena
22Zaštita 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 izmjenicne 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 upravljackim krugovima kod
kojih uredaji, 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 sljedecim principima - kod malog radnog napona zbog izvedbe izvora
napajanja i izvedbe strujnih krugova nije
iskljucena mogucnost prenesenih napona dodira
primarne mreže pa se mora izvesti zaštita od
indirektnog dodira
ako je primarni strujni krug šticen od
indirektnog dodira nekom od zaštitnih mjera s
automatskim iskljucivanjem napajanja svi izloženi
vodljivi dijelovi (mase) opreme spajaju se sa
zaštitnim vodicem primarnog strujnog kruga kada
se mali radni napona dobiva iz izvora koji se
napaja iz NN mreže šticene elektrickim
odvajanjem, svi izloženi vodljivi dijelovi (mase)
opreme spajaju se s neuzemljenim vodicem za
izjednacavanje potencijala primarnog strujnog
kruga
23Zaštita od indirektnog dodira
- Vrste zaštita od indirektnog dodira
- Zaštita primjenom opreme klase II ili
odgovarajucom izolacijom - Elektricni uredaji opremaju se, osim normalnom
(osnovnom) pogonskom izolacijom još i dopunskom
zaštitnom izolacijom koja onemogucava dodir ili
spoj s vodljivim dijelovima uredaja koji mogu
doci pod napon u slucaju kvara na osnovnoj
izolaciji - Postiže se
- izradom kucišta trošila od izolacijskih
materijala - ugradnjom dopunske izolacije na opremu koja ima
samo temeljnu izolaciju - postavljanjem pojacane izolacije na neizolirane
dijelove pod naponom - Elektricna oprema izradena s dvostrukom i
pojacanom izolacijom oznacava se simbolom kvadrat
u kvadratu . - Ako se zaštita postiže dopunskom ili pojacanom
izolacijom, radi raspoznavanja vrste zaštite na
vanjskoj strani kucišta postavlja se znak koji
predstavlja precrtani znak uzemljenja . - Ugraduju li se oprema i uredaji koji imaju samo
osnovnu izolaciju izolacijskih kucišta, tada
izolacijska kucišta moraju imati stupanj zaštite
najmanje IP 2X.
24Zaštita od indirektnog dodira
- Vrste zaštita od indirektnog dodira
- Zaštita primjenom opreme klase II ili
odgovarajucom izolacijom - Kod opreme i uredaja klase II izloženi vodljivi
dijelovi ili umetnuti vodljivi dijelovi ne smiju
se spajati sa zaštitnim vodicem. Zbog toga
prenosiva trošila u prikljucenom kabelu imaju
samo fazni i neutralni vodic, a utikac nema
zaštitni kontakt. - Za ispravnost ove mjere zaštite presudna je
kvaliteta i stanje izolacije trošila.
25Zaštita od indirektnog dodira
- Vrste zaštita od indirektnog dodira
- Zaštita elektricnim odvajanjem
- Strujni krug trošila se, pomocu transformatora za
odvajanje ili motor-generatora (s namotima
odgovarajuce izolacije) galvanski odvoji od
ostale elektricne mreže (sekundarni krug se ne
smije uzemljiti). - Zaštitno djelovanje temelji se na cinjenici da ce
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 vodica.
- Buduci da struja greške raste s dužinom
prikljucenih vodova, preporuca se da umnožak
nazivnog napona u voltima i dužine strujnog kruga
u metrima ne prijede vrijednost od 100 Vm, pod
uvjetom da duljina vodova strujnog kruga nije
veca od 500m. - Nazivni napon elektricki odvojenih strujnih
krugova ne smije biti veci od 500 V. - Za razliku od prijašnjih tehnickih normativa nova
norma dopušta mogucnost da se iz jednog izvora za
elektricko odvajanje napaja više trošila, uz neke
dodatne uvjete.
26Zaštita od indirektnog dodira
- Vrste zaštita od indirektnog dodira
- Zaštita automatskim iskljucivanjem napajanja
- Da bi ova zaštita ispunila svoju zadacu, svaki
kvar na izolaciji opreme mora prouzrociti
dovoljno jaku struju kvara koja ce 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 omogucava protjecanje struje kvara
(oblik kruga petlje ovisi o sustavu uzemljenja
TT, TN i IT mreže) - prekidanje struje kvara primjenom prikladnih
zaštitnih uredaja u tako kratkim vremenima da ne
dode do ozljedivanja osobe koja je bila izložena
naponu dodira
- Dopušteno trajanje napona dodira prema IEC normi
s kojom su usuglašene i HNR. - Glavna razlika izmedu HRN N.B2.741 i prijašnjih
tehnickih normativa za elektricne instalacije u
zgradama je snižavanje vrijednosti trajno
dopuštenog napona dodira sa 65 V na vrijednosti
manje od 50 V.
27Zaštita iskljucivanjem
- Zaštita automatskim iskljucivanjem napajanja
- TT sustavi
- u TT sustavu uzemljuje se neutralna tocka sustava
(zvijezdište transformatora, generatora) - sve mase trošila (izložene vodljive dijelove)
opreme i uredaja, koji mogu doci pod napon u
slucaju kvara, galvanski se povezuju s zaštitnim
vodicem i uzemljuju preko posebnog uzemljivaca (u
nekom objektu može se koristiti jedan uzemljivac
za sva trošila)
28Zaštita iskljucivanjem
- Zaštita automatskim iskljucivanjem napajanja
- TT sustavi
- presjeci zaštitnih vodica odreduju se ovisno o
jakosti struje i dopuštenom zagrijavanju vodica
prema normi HRN N.B2.754, ali ti presjeci ne
smiju biti manji od vrijednosti navedenih u
tablici - istom normom odredeni su i minimalni presjeci
uzemljivaca
29Zaštita iskljucivanjem
- Zaštita automatskim iskljucivanjem napajanja
- TT sustavi
- u slucaju proboja izolacije na opremi, odnosno
kvara zanemarive impedancije, struja kvara ce
proteci kroz zatvoreni strujni krug kako je
prikazano na slici - karakteristike nadstrujnih zaštitnih uredaja i
ukupni otpor uzemljivaca moraju se odabrati tako
da u slucaju kvara zanemarivog otpora nastupi
automatsko iskljucivanje napajanja u vremenu ne
duljem od 0.2s (strujni krugovi s prikljucnicama,
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
gdje je UL dopušteni napon dodira (50V ili
25V) RA ukupni otpor uzemljivaca i otpor
zaštitnog vodica od uzemljivaca od šticenog
trošila Ia struja kvara koja osigurava
isklapanje nadstrujnog zaštitnog uredaja
30Zaštita iskljucivanjem
- Zaštita automatskim iskljucivanjem napajanja
- TT sustavi
- kod nadstrujnih uredaja s inverznom
karakteristikom t-I (osiguraci), struja Ia mora
biti tolike jakosti da sigurno izazove isklapanje
uredaja u vremenu ne duljem od 5 (0.2) sekundi - kod zaštitnih uredaja s trenutacnom
karakteristikom isklapanja vremena isklapanja su
manja od 0.1 sekunde, ali struja greške mora biti
veca od struje isklapanja uredaja - u slucaju da se za više trošila s razlicitim
nadstrujnim zaštitnim uredajima koristi samo
jedan uzemljivac, ukupni otpor rasprostiranja tog
uzemljivaca mora zadovoljiti uvjete za ono
trošilo koje zahtjeva najmanji otpor uzemljivaca
31Zaštita iskljucivanjem
- Zaštita automatskim iskljucivanjem napajanja
- TT sustavi
- zaštitno uzemljenje s pojedinacnim uzemljivacem
- naziv prema prijašnjim tehnickim normativima za
jednu od zaštitnih mjera od previsokog napona
dodira - prema fizikalnoj slici djelovanja i izvedbi
odgovara zaštitnoj mjeri od indirektnog dodira
automatskim iskljucivanjem napajanja s
nadstrujnim uredajem, ali su osnovni uvjeti za
ispravnost zaštitne mjere bitno razliciti
- Osnovni uvjeti
- ukupni otpor uzemljivaca ne smije biti veci od
- gdje je Rz otpor rasprostiranja uzemljivaca
- Ud dopušteni napon dodira (50V, 25V)
- In nazivna struja osiguraca, isklopna
struja prekidaca
32Zaštita iskljucivanjem
- Zaštita automatskim iskljucivanjem napajanja
- TT sustavi
- zaštitno uzemljenje s pojedinacnim uzemljivacem
- k faktor kojim se odreduje minimalna potrebna
isklopna struja nadstrujnog zaštitnog uredaja
prema tablici - s obzirom na vremena
- isklapanja u starim
- tehnickim normativima
- nema izricito navedenih
- zahtjeva, jer se ona
- neposredno
- osiguravaju primjenom
- faktora k
33Zaštita iskljucivanjem
- Zaštita automatskim iskljucivanjem napajanja
- TT sustavi
- zaštitno uzemljenje s pojedinacnim uzemljivacem
- ako se koristi jedan uzemljivac za više trošila s
razlicitim nadstrujim zaštitnim uredajima, otpor
tog uzemljivaca odreduje se prema trošilu koje
zahtijeva najvecu isklopnu struju, odnosno za
kojeg je umnožak kIn najveci - vrijednost otpora pogonskog uzemljenja takoder je
ogranicena, a dobiva se prema izrazu -
- Rp otpor pogonskog uzemljivaca
- Ud dopušteni napon dodira (50 V)
- (kIn)max najveca isklopna struja šticenih
trošila, odnosno dijela uredaja u mreži - usporedba prijašnjih i novih tehnickih normativa
- prema novim tehnickim normativima uvjeti su
strožiji i pružaju viši stupanj sigurnosti - niži je dozvoljeni napon dodira i traži se
odredeno vrijeme isklapanja što u konacnosti
rezultira zahtjevom za manjom vrijednošcu otpora
uzemljenja za iste nazivne struje zaštitnih
uredaja
34Zaštita iskljucivanjem
- Zaštita automatskim iskljucivanjem napajanja
- TT sustavi
- zaštitno uzemljenje sa zajednickim uzemljivacem
- ako se jedna transformatorska stanica nalazi u
užem krugu potrošaca, npr. jedna industrijska
transformatorska stanica, onda je moguce
uzemljenje svih potrošaca provesti sa zajednickim
uzemljenjem - obicno je taj uzemljivac manje ili više
rasprostranjen, a cesto se sastoji od nekoliko
uzemljivaca medusobno povezanih ili se pak radi o
mreži uzemljivaca - zaštitno i pogonsko uzemljenje su medusobno dobro
spojeni vodicem (jednim ili više njih) dovoljnog
presjeka
- ako prilike dozvoljavaju podzemna mreža cjevovoda
može poslužiti kao uzemljivac, olovni plaštevi NN
kabela
35Zaštita iskljucivanjem
- Zaštita automatskim iskljucivanjem napajanja
- TT sustavi
- zaštitno uzemljenje sa zajednickim uzemljivacem
- struja kvara se zatvara kroz fazni vodic i spojni
vod uzemljenja, a samo manji dio struje ide preko
uzemljivaca i zemlje (može se zanemariti) - u slucaju proboja izolacije struja kvara mora
biti dovoljno velika da izazove pregorijevanje
osiguraca na neispravnom trošilu
gdje je Vf fazni napon Rpe otpor
petlje struje kvara In nazivna struja
osiguraca, isklopna struja
prekidaca k faktor isklopne struje
36Zaštita iskljucivanjem
- Zaštita automatskim iskljucivanjem napajanja
- TT sustavi
- zaštitno uzemljenje s zajednickim uzemljivacem
- otpor rasprostiranja ovakvog skupnog uzemljivaca
ne smije biti veci od 2 ? - ovu mjeru zaštite ne obraduje norma HRN N.B2.741,
a prema svojim karakteristikama ubraja se u
poseban oblik TN sustava
37Zaštita iskljucivanjem
- Zaštita automatskim iskljucivanjem napajanja
- TT sustavi
- automatsko iskljucivanje napajanja zaštitnim
uredajima diferencijalne struje - masa šticenog trošila povezuje se sa zaštitnim
vodicem na posebni uzemljivac - ukoliko se jednim zaštitnim uredajem štiti više
trošila njihove mase moraju biti povezane na isti
uzemljivac
- djelovanje ove zaštitne mjere temelji se na
mjerenju diferencijalne struje posredstvom
diferencijalnog transformatora - u normalnom pogonskom stanju struja koja dolazi i
odlazi iz trošila su jednake magnetski tokovi
nastali djelovanjem ovih struja medusobno se
poništavaju i jezgra transformatora ostaje
nemagnetizirana - ako na izolaciji trošila nastane kvar struja
greške prolazi kroz otpor uzemljivaca i otpor
pogonskog uzemljenja - uslijed nastale razlike izmedu ulazne i izlazne
struje koja prolazi kroz jezgru transformatora,
ona se magnetizira i daje vrlo brzo poticaj za
iskljucenje prekidaca
38Zaštita iskljucivanjem
- Zaštita automatskim iskljucivanjem napajanja
- TT sustavi
- automatsko iskljucivanje napajanja zaštitnim
uredajima diferencijalne struje - za ispravnost ove mjere zaštite treba biti
ispunjeno
- gdje je RA ukupni otpor uzemljivaca i otpor
zaštitnog vodica od uzemljivaca do
šticenog trošila - I?n 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 uredaja manje od 0.1 sekunde, vrijeme
isklapanja nije posebno propisano - u slucaju više serijski spojenih uredaja
diferencijalne struje, da bi se osigurala
selektivnost, vremensko zatezanje može maksimalno
iznositi 1 sekundu
39Zaštita iskljucivanjem
- Zaštita automatskim iskljucivanjem napajanja
- TT sustavi
- zaštitna strujna sklopka (FI ili ZS)
- sva pogonska sredstva zašticena strujnom
zaštitnom sklopkom potrebno je uzemljiti tako da
pri protjecanju struje greške njihov uzemljivac
ima dovoljno maleni otpor uzemljenja da se na
pogonskom sredstvu ne pojavi previsoki napon
dodira - maksimalno dozvoljeni otpori uzemljenja TT mreže
ovisno o velicini struje greške (I?n) i FI
sklopke pri Ud50V - da bi zaštita ispravno djelovala dovoljni su
uzemljivaci s velikim otporom uzemljenja, to jest
ta se zaštita može koristiti gotovo u svakoj TT
mreži
I?n (A) 0.03 0.1 0.3 0.5 1
RA (?) 1660 500 166 100 50
40Zaštita iskljucivanjem
- Zaštita automatskim iskljucivanjem napajanja
- TT sustavi
- zaštitna naponska sklopka (FU)
- hrvatska norma HRN N.B2.741 ne predvida primjenu
zaštitnih naponskih uredaja (zaštitne naponske
sklopke) kao standardnog rješenja zaštite od
indirektnog dodira - dopušta se njihova primjena
u posebnim slucajevima kad se ostali uredaji ne
mogu koristiti (npr. istosmjerni strujni krugovi,
ako se uporabom FI sklopke ne može postici
vrijeme potrebno za iskljucenje)
- jedan kraj naponskog releja spaja se s kucištima
trošila, a drugi kraj releja je spojen s posebnim
uzemljivacem - djelovanje ove zaštite sastoji se u tome da se
posredstvom naponskog releja stalno nadzire napon
izmedu kucišta trošila i pomocnog uzemljivaca, pa
ako taj napon prijede odredenu granicu (65 V)
relej isklapa trošilo pomocu sklopke u vremenu od
0.1s
41Zaštita iskljucivanjem
- Zaštita automatskim iskljucivanjem napajanja
- TT sustavi
- zaštitna naponska sklopka (FU)
- Sklopke se obicno grade tako da razlicitim
naponima odgovara sljedeci otpor uzemljivaca
24 V 200 ?
50 V 600 ?
65 V 800 ?
- izvedba uzemljivaca s navedenim visokim
vrijednostima otpora uzemljivaca ne predstavlja
problem - ogranicenja uporabe i opasnosti pri primjeni FU
sklopke u TT mreži - pomocni uzemljivac RH ne smije se nalaziti u
potencijalnom lijevku drugih uzemljivaca (to
jest mora biti udaljen minimalno 20 metara)
inace može doci do - pojave napona na kucištu
- pogrešnog okidanja sklopke
42Zaštita iskljucivanjem
- Zaštita automatskim iskljucivanjem napajanja
- TT sustavi
- zaštitna naponska sklopka
- ogranicenja uporabe i opasnosti pri primjeni FU
sklopke u TT mreži - najveca opasnost nedjelotvornog rada naponske
zaštitne sklopke je premošcivanje mjernog
naponskog releja, a time i neispravnog rada. Zbog
toga dozemni vodic mora biti izoliran i mehanicki
zašticen.
- ova mjera zaštite nije narocito pouzdana kad se
primjenjuje za strojeve koji imaju relativno
dobro prirodno uzemljenje (npr. gradevinski
strojevi koji leže na tlu na vecim metalnim
plohama, a tlo je pri tome vlažno ili mokro) -
tada postoji mogucnost da naponski relej bude
premošcen i da sklopka ne djeluje pouzdano
43Zaštita iskljucivanjem
- Zaštita automatskim iskljucivanjem napajanja
- TN sustavi
- u TN sustavima uzemljuje se neutralna tocka
sustava (redovito zvijezdište transformatora) - sve izložene vodljive dijelove (mase) opreme,
uredaja i instalacija, koje mogu doci pod napon u
slucaju kvara galvanski se povezuju s zaštitnim
vodicem - zaštitni vodic mora biti spojen na neutralnu
tocku sustava i uzemljen - kako bi se u slucaju kvara potencijal zaštitnog
vodica održao što bliže potencijalu zemlje
zaštitni vodic se uzemljuje i u drugim tockama
(npr. na ulazu u zgradu)
44Zaštita iskljucivanjem
- Zaštita automatskim iskljucivanjem napajanja
- TN sustavi
- presjeci zaštitnih vodica odreduju se u
ovisnosti o jakosti struje kvara i dopuštenom
zagrijavanju vodica 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 vodic
PE i neutralni vodic N mogu biti objedinjeni u
jedan zajednicki PEN vodic (TN-C i TN-C/S ) ako
je presjek tog PEN vodica najmanje 10 mm2 za
bakrene vodice ili 16 mm2 za aluminijske vodice
45Zaštita iskljucivanjem
- Zaštita automatskim iskljucivanjem napajanja
- TN sustavi
- karakteristike nadstrujnih zaštitnih uredaja i
presjeci vodica moraju se tako odabrati da u
slucaju kvara zanemarivog otpora nastupi
automatsko iskljucivanje napajanja u utvrdenom
vremenu - prema vrijednostima iz tablice za strujne
krugove s prikljucnicama nazivnih struja koje ne
prelaze 63 A, prenosivim i pomicnim trošilima
46Zaštita iskljucivanjem
- Zaštita automatskim iskljucivanjem napajanja
- TN sustavi
- ova zaštitna mjera biti ce djelotvorna ako je
ispunjen slijedeci uvjet - gdje je U0 napon faznog vodica prema zemlji
- ZS impedancija petlje kvara koja obuhvaca
izvor, vodic pod naponom do mjesta kvara
i zaštitni vodic izmedu mjesta kvara i izvora
napajanja - Ia struja djelovanja uredaja koja
osigurava iskljucivanje napajanja u
propisanim vremenima, ovisno o vrsti strujnog
kruga - ispravna zaštita od indirektnog dodira s
automatskim iskljucivanjem napajanja mora
iskljuciti u propisanom vremenu ili prije - da bi smo utvrdili vrijeme iskljucivanja
nadstrujnog zaštitnog uredaja potrebno je
poznavati njihove karakteristike isklapanja - kod primjene osiguraca s rastalnim ulošcima iz
t-I karakteristike se pomocu struje kvara Ia
pronalazi vrijeme u kojem ce osigurac sigurno
pregorjeti to vrijeme mora biti manje od
zahtijevanog - kod primjene prekidaca, okidaca i instalacijskih
prekidaca potrebno je odrediti struju okidanja
pri kojoj ce zaštitni uredaj sigurno isklopiti
jer struja kvara mora biti veca od struje
okidanja s obzirom da su vremena okidanja ovih
uredaja manje od 0.1 sekunda nema poteškoca s
vremenom isklapanja
47Zaštita iskljucivanjem
- Zaštita automatskim iskljucivanjem napajanja
- TN sustavi
- Zemljospoj faznog vodica u TN sustavu
- u NN mrežama koje su dijelom ili u cijelosti
sastavljene od nadzemnih vodova može doci do
prekida faznog vodica i njegovog pada na zemlju - poteci ce struja kvara Ia preko mjesta kvara s
otporom zemljospoja RE u zemlju i zatvoriti ce se
strujni krug preko otpora uzemljenja RB - struja kvara prolazeci kroz uzemljenje s otporom
RB podiže potencijal tog uzemljivaca na iznos
- taj se potencijal preko zaštitnog vodica (bilo PE
ili PEN) rasprostire duž mreže, a mase trošila
mogu doci u tom slucaju pod napon
48Zaštita iskljucivanjem
- Zaštita automatskim iskljucivanjem napajanja
- TN sustavi
- Zemljospoj faznog vodica u TN sustavu
- da bi se sprijecila pojava vecih napona do
dopuštenog napona dodira (50V), mora se ukupni
otpor uzemljenja RB tako dimenzionirati da je
ispunjeno -
- pri cemu je RB ukupni otpor uzemljenja svih
paralelno povezanih uzemljivaca - 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
-
49Zaštita iskljucivanjem
- Zaštita automatskim iskljucivanjem napajanja
- TN sustavi
- Nulovanje
- prema nacinu djelovanja zaštitna mjera od
indirektnog dodira u TN sustavu s automatskim
iskljucivanjem napajanja pomocu nadstrujnih
zaštitnih uredaja jednaka je nulovanju, ali su
uvjeti za ispravnost zaštitne mjere razliciti - prema prijašnjim tehnickim normativima za
ispravno nulovanje moraju biti ispunjeni
slijedeci osnovni uvjeti - struja kvara mora biti veca od isklopne struje
zaštitnog uredaja to je ispunjeno ako je otpor
petlje kojim prolazi struja greške takav da je
ispunjeno -
R S T O
gdje je Vf fazni napon (V) Rpe
otpor petlje (?) In nazivna struja
zaštitnog uredaja (A) k faktor
isklopne struje
50Zaštita iskljucivanjem
- Zaštita automatskim iskljucivanjem napajanja
- TN sustavi
- Nulovanje
- granicna duljina šticenja
- Lgr se mjeri od
- zaštitnog uredaja
- do mjesta kvara
- na faznom vodicu
51Zaštita iskljucivanjem
- Zaštita automatskim iskljucivanjem napajanja
- TN sustavi
- Nulovanje
- nulovanje se smije primijeniti samo ako je
dovoljno sigurno da se na nultom vodicu niti u
slucaju kratkog spoja, niti u slucaju zemljospoja
nece pojaviti napon viši od 50V, a ako se pojavi
da ce se održati samo najkrace vrijeme odnosno do
iskljucenja strujnog kruga zaštitnim uredajem - nulti vodic treba obavezno uzemljiti kod napojne
transformatorske stanice i na više mjesta u
niskonaponskoj mreži
52Zaštita iskljucivanjem
- Zaštita automatskim iskljucivanjem napajanja
- TN sustavi
- Nulovanje
a) bez uzemljenja na kraju nulvodica dok se
kvar ne isklopi napon nulvodica prema zemlji i na
cijelom njegovom dijelu desno od mjesta kvara
(koji nije protjecan strujom kvara) iznosi 110 V
ako je fazni napon V0230 V (uz pretpostavku
RvR0) napon na nulvodicu lijevo od mjesta kvara
opada tako da je na samom pocetku vodica nula s
obzirom da kroz pogonsko uzemljenje ne tece
struja moguce je zakljuciti da ce se na svim
trošilima cija su kucišta spojena s nulvodom
pojaviti napon 115 V spram zemlje dok se kvar ne
ukloni
53Zaštita iskljucivanjem
- Zaštita automatskim iskljucivanjem napajanja
- TN sustavi
- Nulovanje
b) sa uzemljenjem na kraju nulvodica spram
slucaja a) struja kvara ce biti nešto veceg
iznosa jer ona sada tece kroz fazni vodic i na
mjestu kvara se dijeli na dva dijela kroz
nulvodic i pogonska uzemljenja Rp i Rp pad
napona na faznom vodicu ?Vv nešto je veci od 115
V potencijal nulvodica na mjestu kvara je manji
od 115 V a jednako vrijedi i za sve tocke
nulvodica desno od mjesta kvara potencijal
zvijezdišta transformatora više nije nula vec
?VRp
54Zaštita iskljucivanjem
- Zaštita automatskim iskljucivanjem napajanja
- TN sustavi
- Nulovanje
- presjek nulvodica mora biti u odredenom odnosu
spram presjeka faznih vodica - mora imati jednaki presjek kao fazni vodic ako
presjek faznog vodica nije veci od 16 mm2 kod
bakrenih izoliranih vodova i kabela, odnosno ako
presjek vodica nije veci od 50 mm2 za nadzemne
vodove - ako su presjeci faznih vodica veci od navedenih
vrijednosti onda nulvodic može imati za dva
stupnja manji presjek iz standardnog niza za
presjeke vodica, ali nikada ne smije presjek
nulvodica biti manji od polovice presjeka faznog
vodica - nulvodic mora sacinjavati mehanicki i galvanski
jednu cjelinu po cijeloj svojoj duljini, te
nigdje ne smije biti prekidan niti osiguracima
niti drugim zaštitnim uredajima -
55Zaštita iskljucivanjem
- Zaštita automatskim iskljucivanjem napajanja
- TN sustavi
- Nulovanje- razlika spram zaštite automatskim
iskljucivanjem 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
tocno vrijeme prekidanja struje greške, vec se to
postiže posredno preko faktora k. - Druga bitna razlika je u tome što se nulovanje
redovito izvodilo kao TN-C sustav (cetverovodni
sustav), a pet vodica (TN-C/S sustav) se
zahtjevalo samo u prostorima ugroženim od požara
i eksplozije. Prema novim normama, zahtjeva se
pet vodica i u krajnjim strujnim krugovima
(presjeci do 10 mm2 Cu i 16 mm2 Al).
56Zaštita iskljucivanjem
- Zaštita automatskim iskljucivanjem napajanja
- TN sustavi
- Nulovanje i zaštitno uzemljenje u istoj
elektricnoj mreži - Zaštitno uzemljenje u nulovanoj mreži
- ukoliko se u mreži nalaze trošila šticena
pojedinacnim zaštitnim uzemljenjem, prijeti
opasnost od pojave napona na nultom vodicu i na
kucištima svih nulovanih trošila uslijed proboja
izolacije vodica na trošilu s pojedinacnim
uzemljivacem
- za slucaj kvara na izolaciji trošila šticenog
pojedinacnim uzemljivacem, struja kvara tece od
pojedinacnog uzemljivaca, preko pogonskog
uzemljenja, prema zvijezdištu transformatora i
tom prigodom uzrokuje pad napona na pogonskom
uzemljenju koji diže potencijal nultog vodica
prema zemlji u cijeloj mreži što može
predstavljati opasnost za ljude koji bi u tom
trenutku dodirivali kucišta nulovanih trošila - ako je Rz5?, Rp2? gtV050V, a za Rzlt5? (što je
moguce) je V0gt50V
57Zaštita iskljucivanjem
- Zaštita automatskim iskljucivanjem napajanja
- TN sustavi
- Nulovanje i zaštitno uzemljenje u istoj
elektricnoj mreži - Zaštitno uzemljenje u nulovanoj mreži
- zbog toga se nulovanje i zaštitno uzemljenje s
pojedinacnim uzemljivacem primjenjuje u istim
mrežama samo onda ako je za slucaj kvara na
izolaciji trošila šticenog pojedinacnim
uzemljivacem sprijecena pojava veca od 50 V na
nultom vodicu
- taj ce uvjet sigurno biti ispunjen ako je
zadovoljeno - gdje je Rp ukupni otpor uzemljenja nultog
vodica cjelokupne mreže - Rz min najmanji otpor od svih otpora
pojedinacnih uzemljivaca - ako je Rp0.2 ? onda je moguca primjena zaštitnog
uzemljenja s pojedinacnim uzemljivacem u
nulovanoj mreži bez provjere iznosa pojedinih
uzemljivaca
58Zaštita iskljucivanjem
- Zaštita automatskim iskljucivanjem napajanja
- TN sustavi
- Nulovanje i zaštitno uzemljenje u istoj
elektricnoj mreži - Zaštitno uzemljenje u nulovanoj mreži
- ako se u nulovanoj mreži pojedina trošila još
dodatno povezuju i na pojedinacni ili zajednicki
uzemljivac, struja kvara ima dva paralelna puta
od trošila do transformatora jedan nultim
vodicem, drugi pojedinacnim ili zajednickim
uzemljivacem
- sada je ukupni otpor petlje Rpe manji pa ce doci
brže i sigurnije do prorade nadstrujnih zaštitnih
uredaja - V0 I1Rp (I1 ltltI2 zbog R0ltRpRz)
- zbog toga je dopušteno miješanje ova dva sustava
u istoj mreži bez ikakvih dodatnih uvjeta
59Zaštita iskljucivanjem
- Zaštita automatskim iskljucivanjem napajanja
- TN sustavi
- Nulovanje i zaštitno uzemljenje u istoj
elektricnoj mreži - Zaštitno uzemljenje u nulovanoj mreži
- ovakvu kombinaciju nulovanja i zaštitnog
uzemljenja s zajednickim uzemljivacem cesto
susrecemo u mrežama vlastite potrošnje niskog
napona u elektroenergetskim postrojenjima
(elektranama i transformatorskim stanicama) - sva su trošila niskog napona nulovana, a jednako
tako su kucišta tih trošila i uredaja spojena na
zajednicki uzemljivac objekta zbog sprjecavanja
pojave previsokog napona dodira uslijed kvara u
mreži visokog napona
60Zaštita iskljucivanjem
- Zaštita automatskim iskljucivanjem napajanja
- TN sustavi
- Nulovanje i zaštitno uzemljenje u istoj
elektricnoj mreži - Nulovanje u mreži sa zaštitnim uzemljenjem
- iz istih razloga iz kojih nije dozvoljeno da se u
nulovanoj mreži neko trošilo zaštitno uzemlji
pojedinacnim uzemljivacem, nije dozvoljeno niti
obrnuto da se u mreži s zaštitnim uzemljenjem
pojedinacnim uzemljivacem jedno trošilo nuluje - ako se radi o mreži sa zaštitnim uzemljenjem sa