1.Opisać różnicę pomiędzy układem sieciowym TNC i TNS.
TN-C – funkcje przewodów neutralnych i ochronnych pełni jeden przewód w całym układzie sieci
TN-S – funkcje przewodów neutralnych i ochronnych pełnią oddzielne przewody w całym układzie sieci
2. Bezpieczniki topikowe – charakterystyki i właściwości.
Wszystkie bezpieczniki topikowe charakteryzują następujące podstawowe parametry:
Prąd znamionowy
Napięcie znamionowe
Prąd wyłączalny
Właściwości bezpieczników określają następujące charakterystyki:
a) Charakterystyka czasowo-prądowa I=f(t) określająca dla danego czasu największe prądy niezadziałania
(lewa krzywa charakterystyki pasmowej) oraz najmniejsze prądy wyłączające (prawa krzywa
charakterystyki pasmowej):
Bezpieczniki topikowe mają różnorodne charakterystyki czasowo-prądowe:
- szybka (Bi-Wts),
- zwłoczna (Bi-Wtz)
- gG (pełnozakresowa ogólnego przeznaczenia)
b) Charakterystyka określająca energię przepuszczaną przez bezpiecznik zwana charakterystyką całki
Joul’a podająca zależność I2t=f(t)
c) Charakterystyka prądu ograniczonego logr=f(t) określająca zdolność ograniczania wartości prądu
zwarciowego za bezpiecznikiem w zależności od spodziewanej wartości prądu zwarcia przed
bezpiecznikiem
Bezpieczniki topikowe dzielą się na dwa rodzaje:
- bezpieczniki przeznaczone do obsługi przez osoby niewykwalifikowane
- bezpieczniki przeznaczone do obsługi przez osoby wykwalifikowane
3. Wyłączniki instalacyjne - charakterystyki i właściwości.
Od roku 1995 w Polsce (zgodnie z rozporządzeniem ministra Infrastruktury) [2,3] w nowo budowanych
instalacjach do celów ochrony przed skutkami zwarć i przeciążeń należy stosować w obwodach odbiorczych
wyłączniki nadprądowe. Najpowszechniej stosowanymi w tych obwodach odbiorczych, szczególnie w
instalacjach mieszkaniowych są wyłączniki nadprądowe zwane wyłącznikami instalacyjnymi. Są to wyłączniki o
dużej trwałości łączeniowej i mechanicznej, łatwe w obsłudze, które mogą być użytkowane przez osoby
niewykwalifikowane.
4. Zasady doboru zabezpieczeń nadprądowych w instalacjach elektrycznych.
Dobór zabezpieczeń i przewodów dla obciążenia długotrwałego
Urządzenia nadprądowe zabezpieczające przewody powinny być tak dobrane, aby umożliwione było
długotrwałe obciążenie przewodów największym spodziewanym prądem obciążenia IB. Dobór przekroju
przewodów ze względu na obciążalność prądową długotrwałą powinien uwzględniać wymagania opisane
następującymi wzorami [6]:
IB ≤ In,
oraz In ≤ IZ,
czyli IB ≤ In ≤ IZ, (1)
w którym:
• IB – prąd obliczeniowy w obwodzie elektrycznym,
• In - prąd znamionowy urządzenia zabezpieczającego nadprądowego,
• IZ - obciążalność prądowa długotrwała przewodu.
• Uwaga: W urządzeniach zabezpieczających z możliwością regulowania wartości prądu, prąd In jest prądem
nastawionym.
Podczas projektowania dowolnego obwodu elektrycznego należy wykonywać obliczenia i sprawdzenia w
podanej poniżej kolejności:
1. Obliczyć (wyznaczyć) szczytową moc obciążenia obwodu.
2. Obliczyć szczytową wartość prądu obciążenia IB .
3. Dobrać zabezpieczenie nadprądowe o odpowiednim prądzie In.
4. Dobrać przewód (kabel) o odpowiedniej obciążalności prądowej długotrwałej Iz i wyznaczyć przekrój S (csa –
cross-section area) dobranego przewodu.
5. Sprawdzić odporność dobranego przewodu na przeciążenie.
6. Sprawdzić odporność dobranego przewodu na zwarcie.
7. Sprawdzić odporność mechaniczną dobranego przewodu.
8. Sprawdzić spadek napięcia w obwodzie.
9. Sprawdzić skuteczność działania ochrony przy uszkodzeniu – przez spełnienie warunku samowyłączenia.
5. Zasada zapewnienia wybiórczości układu bezpiecznik-bezpiecznik.
Wybiórczość układu bezpiecznik-bezpiecznik
Jest to najmniej kłopotliwy przypadek wybiórczości dzięki temu, że współpracujące ze sobą wkładki
bezpiecznikowe mają charakterystyki czasowo-prądowe zależne, o zbliżonym przebiegu. Przyjmuje się, że
wkładki bezpiecznikowe na kolejnych stopniach zabezpieczeń działają wybiórczo:
• w zakresie prądów przeciążeniowych, jeśli ich pasmowe charakterystyki t-I nie tylko nie przecinają się, ale
pozioma odległość między nimi jest większa niż różnica prądów płynących w rozpatrywanym czasie przez obie
wkładki,
• w zakresie prądów zwarciowych, jeśli ich pasmowe charakterystyki I2t-I nie przecinają się.
Rys. 1. Szeregowy układ połączeń bezpiecznik – bezpiecznik
Przyjmuję się, że kolejne wkładki w kierunku zasilania powinny mięć prądy znamionowe większe w stosunku
1,6.
Dotyczy to jednak tylko wybiórczości zwarciowej i tylko wkładek o tym samym typie charakterystyki, zwłaszcza
wkładek gG o prądzie znamionowym co najmniej 16A. W innym przypadku należy upewnić się, że całka Joule’a
przedłukowa (przetrzymywania) wkładki bliżej zasilania nie jest mniejsza niż całka Joule’a wyłączania kolejnej
wkładki, która ma zwarcie wyłączyć. Okazuje się na przykład, że wkładka gG poprzedzająca wkładkę aM, dla
zachowania wybiórczości zwarciowej, powinna mieć prąd znamionowy większy w stosunku od 2,0 do 3,6, przy
czym większe wartości dotyczą wkładek aM( wyłączających zwarcie) o mniejszym prądzie znamionowym.
6. Zasada zapewnienia wybiórczości układu bezpiecznik-wyłącznik.
Wybiórczość układu bezpiecznik – wyłącznik
Konfiguracja bezpiecznik przed wyłącznikiem stosowana jest w polskich instalacjach najczęściej, ponieważ
zgodnie z wymaganiami dotyczącymi zasad budowy instalacji elektrycznych w budynkach obwody odbiorcze
powinny być zabezpieczane przez samoczynnie działające wyłączniki nadprądowe (instalacyjne). Kryteria
wybiórczości w takiej konfiguracji są jednoznaczne i łatwe do sprawdzenia:
• w zakresie prądów przeciążeniowych pasmowe charakterystyki t – I nie powinny się przecinać, a pozioma
odległość między nimi powinna być większa niż różnica prądów płynących w rozpatrywanym czasie przez oba
aparaty,
• w zakresie spodziewanych prądów zwarciowych pasmowe charakterystyki I2 t = f(Ip) obu aparatów nie
powinny się przecinać
Rys. 7. Szeregowy układ połączeń bezpiecznik – wyłącznik
Sprawdzenie wybiórczości jest łatwe bo bezpiecznik ma jednoznaczne kryterium przetrzymywania prądu
zwarciowego - wartość całki Joule'a przetrzymywania, w uproszczeniu utożsamianą z maksymalną całką Joule'a
przedłukową. Powinna być ona nie mniejsza niż całka Joule'a wyłączania wyłącznika, której wartości są
podawane w katalogach.
7. Wymienić systemy ochrony przeciwporażeniowej.
SYSTEMY OCHRONY PRZECIWPORAZENIOWEJ
OCHRONA PODSTAWOWA (OCHRONA PRZED DOTYKIEM BEZPOSREDNIM )
OCHRONA PRZY USZKODZENIU (OCHRONA PRZED DOTYKIEM POSREDNIM, OCHRONA DODATKOWA)
RÓWNOCZESNA OCHRONA PRZED DOTYKIEM BEZPOSREDNIM I POSREDNIM
(okreslenie nieaktualne
!!!)
8. Wymienić środki ochrony podstawowej (przed dotykiem bezpośrednim).
9. Wymienić środki ochrony przy uszkodzeniu (przed dotykiem pośrednim).
10. Opisać warunki skuteczności ochrony przez samoczynne wyłączenie zasilania w sieci TN
.
Warunki skuteczności ochrony przez SWZ w sieci TN:
1. przy metalicznym zwarciu przewodów L i PE (PEN) lub przewodu L i części przewodzącej dostępnej musi być
spełniony warunek:
2. główne połączenia wyrównawcze
3. dodatkowe uziemienia przewodu PEN w sieci zasilającej poprawiające bezpieczeństwo przy zakłóceniach
11. Zasady stosowania wyłączników różnicowoprądowych w instalacjach elektrycznych.
W instalacjach elektrycznych budynków mieszkalnych należy dążyć do ochrony jak największej części instalacji
wysokoczułym RCD.
• W szczególności należy chronić obwody gniazd wtyczkowych zainstalowanych w łazience, kuchni, piwnicy,
garażu, oraz gniazd na prąd do 20 A przeznaczonych do zasilania urządzeń użytkowanych poza budynkiem (np.
kosiarek do trawy, lamp przenośnych itp.).
• W instalacjach przemysłowych wysokoczułe RCD powinny być stosowane do zabezpieczenia obwodów, w
których wymagane jest uzupełnianie ochrony przed dotykiem bezpośrednim (obwodów gniazd wtyczkowych
zasilających odbiorniki ręczne i przenośne).
• Wyłączniki średnioczułe (o prądzie zadziałania nie przekraczającym 0,5 A) należy stosować do zabezpieczania
obwodów wymagających ochrony przed pożarem wywołanym doziemnym prądem upływowym.
12. Zasady ochrony przed porażeniem elektrycznym na placach budów.
Ochrona przed porażeniem elektrycznym
Na terenie budowy nie dopuszcza się stosowania ochrony w postaci przeszkód ani przez umieszczenie poza
zasięgiem ręki. Obwody zasilające gniazda wtyczkowe o prądzie znamionowym do 32 A włącznie oraz inne
obwody zasilają-ce narzędzia elektryczne o prądzie znamionowym do 32 A włącznie powinny być
zabezpieczone przez:
• urządzenia różnicowoprądowe o znamionowym prądzie różnicowym IΔn nieprzekraczającym 30 mA,
• środek ochrony: bardzo niskie napięcie zasilające SELV i/lub PELV,
• środek ochrony: separacja elektryczna indywidualna – każde gniazdo wtyczkowe lub każde ręczne narzędzie
elektryczne powinno być zasilane indywidualnie z transformatora separacyjnego lub przez oddzielne uzwojenie
transformatora.