W7_8_IŚ Ochrona przeciwporażeniowa

2010-11-29

Wypadki pora

enia zdarzaj

najcz

ęś

ciej na skutek:

dotknięcia części urządzeń elektrycznych znajdujących

się

zwykle

pod

napięciem

(np.

nieizolowanych

przewodów, zacisków -

nie przestrzeganie przepisów

BHP

dotknięcie

części

przewodzących

urządzeń

elektrycznych, które znalazły się pod napięciem wskutek
uszkodzenia izolacji,

wadliwa budowa urządzeń elektrycznych,

2010-11-29

Skutki pora

enia pr

dem zale

Ŝą

od:

1. Wartości prądu przepływającego przez organizm.

2. Czasu przepływu prądu przez organizm.

3. Drogi przepływu prądu przez organizm.

4. Rodzaju prądu (stały, przemienny) i częstotliwości.

Najgroźniejsze są poraŜenia spowodowane przepływem prądu
raŜeniowego przez serce i ośrodki nerwowe, a więc droga
między jedną a drugą ręką oraz droga między ręką a stopami.

Prąd  stały  jest  mniej  szkodliwy  niŜ prąd  przemienny  o
częstotliwości  40÷60Hz  o  tej  samej  wartości  (skutecznej),
poniewaŜ przy  prądzie  sinusoidalnym  amplituda  prądu  jest

razy większa od wartości skutecznej.

W praktyce interesują nas szczególnie skutki raŜenia prądem
przemiennym o częstotliwości f = 50Hz, stosowanej
powszechnie w elektroenergetyce.

2010-11-29

Czas przepływu prądu raŜeniowego uwaŜa się

krótkotrwały, jeŜeli płynie krócej niŜ 5 s. Natomiast czas
raŜenia t ≥ 5 s uwaŜa się za długotrwały.

Wartość prądu  płynącego  przez  ciało  człowieka  przy  dotknięciu
ręką części  urządzenia  (będącej  zwykle  pod  napięciem  lub  części,
która  znalazła  się pod  napięciem  w  wyniku  uszkodzenia  izolacji),
zaleŜy od:

wartości napięcia zasilającego obwód elektryczny, (którego część

stanowi równieŜ ciało człowieka),

rezystancji ciała człowieka,

rezystancji pozostałych części obwodu (źródła zasilania,

przewodów, uziemienia, rezystancji przejścia podłoŜa),

pojemności i upływności sieci z punktem neutralnym izolowanym

2010-11-29

– transformatora,

– linii,

– ciała ludzkiego,

– podłoŜa

d ra

enia:

Napi

cie dotykowe:

Napi

cie ra

enia:

poniewaŜ (R

)

<< (R

= 5000÷100 000Ω

2010-11-29

rodki ochrony przeciwpora

eniowej

2010-11-29

OCHRON

PRZECIWPORA

ENIOW

INSTALACJACH I URZ

DZENIACH

ELEKTRYCZNYCH STOSUJE SI

W CELU:

niedopuszczenia do przepływu przez ciało człowieka

prądu raŜeniowego,

ograniczenia

wartości

prądu

raŜeniowego

przepływającego przez ciało człowieka,

ograniczenia czasu przepływu prądu raŜeniowego przez

spowodowanie szybkiego wyłączenia obwodu, w którym
nastąpiło zagroŜenie poraŜeniem.

Czas do chwili wyłączenia obwodu musi być tak krótki,
aby prąd raŜeniowy nie zdąŜył spowodować skutków
groźnych dla zdrowia i Ŝycia człowieka.

2010-11-29

urz

dzeniach

elektroenergetycznych

napi

ciu

znamionowym

nie

szym

1kV

ochron

przeciwpora

eniow

nale

y zapewni

przez zastosowanie:

Napi

ęć

bezpiecznych.

Ochrony przeciwpora

eniowej podstawowej oraz co

najmniej jednego z poni

ej przedstawionej dodatkowej

ochrony przeciwpora

eniowej:

2010-11-29

(R)

(S)

(T)

(robocze i ochronne)

Przepływ prądu zwarcia przy uszkodzeniu izolacji silnika

zerowanego

Zerowanie

Zerowanie –

w urz. prądu przemiennego o napięciu do 500V

(system czteroprzewodowy)

Pętla zwarcia

2010-11-29

Dodatkowe

rodki ochrony prz

eciw

pora

eni

owe

owe stos

stos

stosuje się

tam, gdzie niebezpiecze

tam, gdzie niebezpieczeństwo pora

stwo pora

stwo poraŜenie wskutek uszkodzenia

enie wskutek uszkodzenia

izolacji jest szczeg

izolacji jest szczegóóóólnie du

lnie du

lnie duŜe, a wi

e, a wi

e, a więc w pomieszczeniach

c w pomieszczeniach

wilgotnych

(

wilgotnych

(

wilgotnych

(

wilgotnych

(łazienki,

przepompownie,

azienki,

przepompownie,

azienki,

przepompownie,

azienki,

przepompownie,

chłodnie)

lub

odnie)

lub

odnie)

lub

odnie)

lub

zawieraj

zawierających du

cych du

cych duŜo uziemionych konstrukcji metalowych

o uziemionych konstrukcji metalowych

(urz

(urządzenia d

dzenia d

dzenia dźwigowe, suwnice, kot

wigowe, suwnice, kot

wigowe, suwnice, kotłownie, obrabiarki).

ownie, obrabiarki).

Zerowanie

Zerowanie polega na tym,

polega na tym,

polega na tym, Ŝe korpusy

e korpusy

e korpusy i części metalowe

wystające urządzeń elektrycznych (lub inne mogące przewodzić
prąd w razie uszkodzenia izolacji) łączy si

czy si

czy się z przewodem

z przewodem

zerowym

zerowym (PEN-ochronnym, który w podstacjach jest uziemiony)
za pomoc

za pomoc

za pomocą przewodu zeruj

przewodu zeruj

przewodu zerującego

cego

cego (umocowanego w sposób pewny,

zacisku

ochronnego

znajdującego

się

urządzeniu

elektrycznym).

Zerowanie w stosunku do uziemienia ochronnego

Zerowanie w stosunku do uziemienia ochronnego jest w działaniu

skuteczniejsze, gdyŜ

z góry moŜna obliczyć

wartość

prądu

zwarciowego i dobrać odpowiednie zabezpieczenia.

nstalacja

zerowania jest znacznie ta

sza.

2010-11-29

(R)

(S)

(T)

PEN

PE - zerujący

Tr.

Przepływ prądu zwarcia przy uszkodzeniu izolacji silnika

zerowanego

Zerowanie

Zerowanie –

w urz. prądu przemiennego o napięciu do 500V

(system pięcioprzewodowy)

Pętla zwarcia

2010-11-29

Zerowanie wymaga spe

nienia poni

szych warunk

zapewnienie ci

zapewnienie ciąg

głoooości przewodu zeruj

ci przewodu zeruj

ci przewodu zerującego

cego

cego (PE) i zerowego

i zerowego

(PEN),

opóóóór uziemienia punktu zerowego transformatora nie

r uziemienia punktu zerowego transformatora nie

powinien przekracza

powinien przekraczać 4

4 Ω,

w przewodzie zerowym

w przewodzie zerowym i zerującym nie wolno umieszcza

nie wolno umieszcza

nie wolno umieszczać

bezpiecznik

bezpiecznikóóóów ani wy

w ani wy

w ani wyłącznik

cznik

cznikóóóów,

przekr

przekróóóój przewodu zeruj

j przewodu zeruj

j przewodu zerującego powinien by

cego powinien by

cego powinien być dostatecznie

dostatecznie

duŜy

y (najczęściej o jeden przekrój większy niŜ przekroje

przewodów

fazowych),

by nie ogranicz

, by nie ogranicz

, by nie ograniczać

prawidłowego

zadzia

zadziałania zabezpiecze

ania zabezpiecze

ania zabezpieczeń,

przew

przewóóóód zerowy powinien by

d zerowy powinien by

d zerowy powinien być odizolowany od

odizolowany od

odizolowany od przewodów

fazowych.

2010-11-29

Uziemienie ochronne

- przepływ pr

ądu zwarcia przy

uszkodzeniu izolacji silnika uziemionego zasilanego z sieci
czteroprzewodowej

(R)

(S)

(T)

(uziom)

Przewód
uziemiaj

ący

ętla zwarcia

2010-11-29

- napi

cie krokowe

- napi

cie

dotykowe

napi

cie wzgl

dem ziemi

Rozkład napi

cia w pobli

u uziomu

rurowego

Napi

cie dotykowe w przypadku, gdy

uziom jest oddalony od odbiornika

Napi

cie dotykowe

jest to napi

cie

wyst

puj

ce mi

dzy 2

takimi punktami, które
człowiek mo

dotkn

ąć

jednocze

nie.

– zale

y od wzajemnego

usytuowania

uziomu

urz

dzenia uziemianego.

W szczególnych
przypadkach

≈

2010-11-29

Uziemienie ochronne

Uziemienie ochronne polega na tym,

e korpusy i cz

ęś

metalowe wystaj

ce urz

dze

elektrycznych (lub inne

mog

ce przewodzi

d w razie uszkodzenia izolacji) ł

czy

celowo

przewodem

uziemiaj

cym

(ochronnym,

umocowanym w sposób pewny, do zacisku ochronnego
znajduj

cego si

na urz

dzeniu elektrycznym) z uziomem

metalowym wkopanym do ziemi.

Uziomy

Uziomy mog

sztuczne (pionowe – stalowe rury lub

poziome – ta

my uło

one na gł

boko

ci 0,5÷0,7m w ziemi) i

naturalne (sie

wodoci

gowa uło

ona w ziemi lub

konstrukcje stalowe budynków).

W przypadku gruntów o wyj

tkowej agresywno

korozyjnej dopuszcza si

wykonywanie uziomów

sztucznych z miedzi. Wymiary ich mog

mniejsze o 50%

w stosunku do uziomów wykonanych ze stali.

– rezystywno

ść

gruntu [

Ω

m],

l – długo

ść

uziomu, k – współ. dla pionowych

uziomów 0,84 i 1,8 dla poziomych uziomów

2010-11-29

Transformator separacyjny
(lub przetwornice)

Gniazdo wtyczkowe ze stykiem ochronnym

Wtyczka ze stykiem ochronnym

Osłona metalowa

Przewód oponowy z

Ŝyłą ochronną

Przewód wyrównawczy

Zastosowanie transformatora separacyjnego do zasilania narz

dzi

elektrycznych (np. wiertarka) pracuj

cych na podło

u metalowym

Separacja odbiornik

Tylko do:

500V ~

750V –

dla odbiorników
ruchomych, r

ęcznych

2010-11-29

Schem at w ył

cznika

ró

nicow opr

dow ego trójfazow ego

Schem at w ył

cznika

ró

nicow opr

dow ego trójfazow ego

Schem at w ył

cznika

ró

nicow opr

dow ego trójfazow ego

Schem at w ył

cznika

ró

nicow opr

dow ego trójfazow ego

cznik przeciwpora

eniowy r

nicowo

dowy

Wył

cznik

ró

nicowopr

dowy

Przekładnik
Ferrantiego

2 – przeka

źnik

ró

Ŝnicowoprądowy,

3 – zamek wył

ączający,

∆N

: (

10, 20, 25, 30

, 100,

300, 500, 1000) mA

2010-11-29

Izolacja podw

jna (wzmocniona)

- ochron

stanowi izolacja podstawowa,

- izolacja podstawowa,

- do przył

czenia przewodu PE lub PEN.

- izolacja podwójna lub wzmocniona

brak zacisku ochronnego.

- zasilanie napi

ciem bardzo niskim w

układzie SELV lub PELV.

Izolowanie u

ytkownika od cz

ęś

ci czynnych urz

dze

elektrycznych musi zapewni

odpowiednia obudowa.

Szczelno

ść

obudowy okre

lana jest w

stopniach ochrony

i oznacza si

oraz dwoma cyframi np. IP44.

Urz

dzenia elektryczne dzieli si

równie

na klasy

ochronno

ci ze wzgl

du na wymagany sposób ochrony

przed pora

eniem:

2010-11-29

Izolacja stanowiska

Izolowanie

stanowiska

Izolowanie

stanowiska

(jako

rodka

dodatkowej

ochrony

przeciwpora

eniowej) polega na odizolowaniu stanowiska od ziemi i

wyrównaniu potencjałów cz

ęś

ci metalowych nie nale

Ŝą

cych do obwodu

elektrycznego a dost

pnych z tego stanowiska.

(R)

(S)

(T)

Chodnik
izolacyjny

Przewód
wyrównawczy

b – zasi

ęg ręki

Stanowisko

uwa

za izolowane od

ziemi,

gdy

jego

rezystancja

⋅

Pomosty izolacyjne,
dywaniki, chodniki
gumowe, buty gumowe
nale

Ŝą

do sprz

ochronnego i musz

wykonane wg PN.

2010-11-29

Pierwsza pomoc pora

onemu pr

dem elektrycznym

Wszyscy pracownicy obsługuj

cy urz

dzenia elektryczne

(lub stykaj

cy si

z nimi w czasie pracy np. w laboratoriach,

warsztatach, fabrykach itp.) musz

odby

przeszkoleni w

zakresie bhp

W czasie ratowania nale

y działa

- szybko,
- sprawnie,
- spokojnie (nie wpada

w panik

2010-11-29

Szansa uratowania pora

onego pr

dem elektrycznym w zale

ci od

szybko

ci udzielenia pomocy

Nast

pstwem pora

enia pr

dem elektrycznym s

uszkodzenia

organizmu, które gwałtownie wzrastaj

wraz z czasem trwania przepływu

du ra

eniowego (rys. obok).

Zapami

taj,

ycie twojego kolegi pora

onego

dem zale

y od ciebie i odwrotnie.