w w w. e l e k t r o . i n f o . p l

n r   9 / 2 0 0 5

p r e z e n t a c j a

  

122

p r e z e n t a c j a

dobór uziemiaczy

Wytwórnia Sprzętu Ochronnego WAEL-bis

W

iele lat doświadczeń w produk-
cji uziemiaczy pozwala nam 

stwierdzić, iż mimo przekonania o po-
trzebie ich stosowania, użytkownicy 
najczęściej skarżą się na ich ciężar. 
Czy można zatem przy jednoczesnym 
zmniejszeniu ich wagi ograniczyć na-
pięcie rażenia? W jaki sposób należy 
prawidłowo dobrać uziemiacz?

O ciężarze sprzętu decyduje w za-

sadniczym stopniu przekrój i dłu-
gość przewodów uziemiaczy, a dłu-
gość przewodów ma także wpływ na 
napięcie rażenia (spadek napięcia na 
przewodach). Uziemiacze 

WAEL-bis 

badane są na zgodność z wymagania-
mi normy PN-EN 61230:1999 „Praca 
pod napięciem. Przenośny sprzęt do 
uziemiania i zwierania”, czyli ich 
działanie weryfikowane jest w naj-
trudniejszych warunkach, jakie mo-
gą zdarzyć się podczas eksploatacji. 
Tak właśnie przewiduje norma. W ja-
kich okolicznościach mogą jednak ta-
kie warunki rzeczywiście wystąpić? 

Można przyjąć, że np. na zaciskach 

transformatora o dużej mocy sytuacja 
taka zajdzie wtedy, gdy zabezpiecze-
nia są tak nastawione, że zwarcie zo-
stanie wyłączone dokładnie po cza-
sie znamionowym uziemiacza t

r

 (obec-

nie najczęściej t

r

=1 s), a niezanikający 

prąd zwarcia będzie miał 
akurat wartość równą prą-
dowi znamionowemu uzie-
miacza I

r

. Takie warunki 

mogą występować na szy-
nach stacji transformatoro-
wych lub w rozdzielniach 
potrzeb  własnych  elek-
trowni (przy założeniu, że 
nastawiony czas zabezpie-
czeń wynosi 1 s). W roz-
dzielniach zazwyczaj są na 
stałe przygotowane uziemia-
cze, dobrane do mocy zwarciowej na 
szynach i do odpowiednich długości 
konstrukcji stacji.

Większość prac prowadzona jest 

jednak w terenie, w sieciach. Uzie-
miacze, chroniące pracujących tam 
ludzi, zakładane są na przewody linii, 
które są dobierane przez projektan-
tów z uwzględnieniem różnych pa-
rametrów, między innymi wytrzy-
małości zwarciowej. Jak dobierane są 
przewody linii ze względu na zwar-
cia? Jednym z kryteriów jest tempe-
ratura, jaką może osiągnąć goły prze-
wód linii lub stacji napowietrznej 
podczas zwarcia. Jest to istotne za-
równo ze względu na zwisy linii, jak 
i również na możliwość rozwarstwie-
nia się przewodów AFL (aluminium 
i stal mają bardzo różne współczyn-
niki wydłużenia termicznego). Nor-
my przewidują maksymalne dopusz-
czalne temperatury pracy przewodów 
(np. PN-EN 61284). Wartości tempera-
tury, jaką mogą osiągać gołe przewo-
dy, podano w 

tabeli 1. 

Można zatem przeliczyć, jaki jedno-

sekundowy prąd zwarcia może pod-
grzać przewód w linii do dopuszczal-

nej temperatury w zależności od tem-
peratury przed zwarciem. Dopusz-
czalną obciążalność przewodów AFL, 
w zależności od temperatury T

0

 przed 

zwarciem, podano w 

tabeli 2.

Nasuwa się wniosek, że nie ma po-

trzeby stosowania uziemiaczy przy 
większym prądzie znamionowym 
niż wynika to z przekroju przewodu 
uziemianej linii. Na przykład, w linii 
z przewodem AFL-6-35 prąd zwarcia 
nie powinien przekroczyć wartości 
4 kA, dlatego przy doborze uziemia-
cza należy uwzględniać też przekrój 
przewodów uziemianej linii. 

Warto też zastanowić się, czy za-

wsze czas zwarcia będzie wynosił jed-
ną sekundę. Norma PN-EN 61230:1999 
wprowadziła nowy parametr, jakim 
muszą być znamionowane uziemiacze, 
tzw. całkę Joule’a. Oznacza on, że uzie-
miacz nie może przekroczyć wartości 
prądu zwarcia. Całkę Joule’a określa 
iloczyn I

r

2

⋅t

w

. Dopuszczalne jest stoso-

wanie uziemiaczy o mniejszym prze-
kroju, jeśli czas zwarcia jest odpowied-
nio mniejszy od t

w

 uziemiacza. Jeśli 

chodzi np. o problem długości prze-
wodów uziemiaczy, to wyobraźmy 
sobie sytuację jak na 

rysunku 1. Spa-

dek napięcia na uziemiaczu jest na-
pięciem rażenia dla człowieka. Z te-
go powodu, jak i ze względu na dzia-
łanie sił elektrodynamicznych, prze-
wód musi mieć odpowiednią długość 

(więcej na ten temat w „elektro.info” 
4/2005). Norma PN-EN 61230 wyma-
ga, aby „Długość przewodów zwierają-
cych była dostosowana do wymiarów 
instalacji i odległości między przyłą-
czeniami”. Według normy przewody 
powinny być dłuższe o 20 % od odle-
głości między punktami przyłącze-
nia. Należy jednak pamiętać, że zbyt 
długie przewody spowodują pojawie-
nie się napięcia przekraczającego war-
tości dopuszczalne i jego silne prze-
mieszczenie podczas zwarcia.

Dobierając odpowiednio uziemia-

cze możemy znacznie ograniczyć ich 
ciężar bez utraty właściwości ochron-
nych, a także zmniejszyć ryzyko wy-
stąpienia nadmiernego napięcia raże-
nia. Twoje bezpieczeństwo w naszych 
uziemiaczach.

Zapraszamy do naszego stoiska  

na targach ENERGETAB 2005  

(pawilon W, stoisko 360)

Dopuszczalna  

temperatura 200°C

  AFL-6-16 AFL-6-25 AFL-6-35 AFL-6-50 AFL-6-70 AFL-6-120

Przekrój, w [mm

2

]

 

16

25

35

50

70

120

T

0

 [°C]

30

 

 

 

 

 

 

Gęstość [A/mm

2

]

105

 

 

 

 

 

 

Prąd I

1sec

 [A]

 

1680

2625

3675

5250

7350

12600

T

0

 [°C]

25

 

 

 

 

 

 

Gęstość [A/mm

2

]

107

 

 

 

 

 

 

Prąd I

1sec

 [A]

 

1712

2675

3745

5350

7490

12840

T

0

 [°C]

20

 

 

 

 

 

 

Gęstość [A/mm

2

]

109

 

 

 

 

 

 

Prąd I

1sec

 [A]

 

1744

2725

3815

5450

7630

13080

Tab. 2   Dopuszczalna obciążalność przewodów AFL w zależności od temperatury T

0

 przed zwar-

ciem

Rodzaj przewodu

Temperatura graniczna dopuszczalna, w °C

Długotrwale

Przy zwarciu

Aluminiowy

80

150

Miedziany

80

200

Stalowo-aluminiowy

80

200

Tab. 1

reklama

WAEL-bis

30-611 Kraków

ul. Stojałowskiego 15 A

tel. (0-12) 654 21 80

tel./faks (0-12) 654 57 79

wael@wael.pl

www.wael.pl

Rys. 1