Procesy normalizacyjne w zakresie samoczynnego wyłączenia zasilania w sieci TT

fot. Obwód prądu zwarciowego w sieci TT: – - – obwód zwarciowy, Ia - prąd zwarciowy, prąd uszkodzenia, 1 - urządzenia ochronne przetężeniowe - bezpieczniki, 2 - urządzenie ochronne przetężeniowe - wyłącznik, 3 - gniazdo wtyczkowe, 4 - uziom części przewodzący

Zastosowanie sieci TT w instalacjach elektrycznych jest znacznie rzadsze niż sieci TN. Jednak ze względu na miejsca ich użytkowania zagadnienia związane z problematyką skutecznej ochrony przeciwporażeniowej są bardzo istotne - sieci TT eksploatowane są często w układach przemysłowych, w których warunki środowiskowe powodują, że ewentualne rażenie prądem elektrycznym może wiązać się z bardzo groźnymi dla życia skutkami patofizjologicznymi.

Ocena skuteczności ochrony przeciwporażeniowej w instalacjach elektrycznych powinna się odbywać zgodnie z przepisami obowiązującymi w okresie powstawania lub modernizacji instalacji. W artykule przedstawiono wymagania przepisów dotyczące środka ochrony przez samoczynne wyłączenie zasilania w sieci TT, obo­wiązujące w ciągu ostatnich 45 lat. W okresie tym obowiązywały następujące akty prawne, regulujące zasady ochrony przeciwpora­żeniowej w instalacjach elektrycznych niskiego napięcia:

• Zarządzenie Ministra Górnictwa i Energetyki oraz Ministra Bu­downictwa i Przemysłu Materiałów Budowlanych z 31 grudnia 1968 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinna odpo­wiadać ochrona przeciwporażeniowa w urządzeniach elektroener­getycznych o napięciu do 1 kV [1].
• Rozporządzenie Ministra Przemysłu z 8 października 1990 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać urzą­dzenia elektroenergetyczne w zakresie ochrony przeciwporażenio­wej [2].
• PN-92/E-05009/41 Instalacje elektryczne w obiektach budowla­nych. Ochrona zapewniająca bezpieczeństwo. Ochrona przeciwpo­rażeniowa [3].
• PN-IEC 60364-4-41:2000 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Ochrona dla zapewnienia bezpieczeństwa. Ochrona przeciwporażeniowa [4].
• PN-HD 60364-4-41 Instalacje elektryczne niskiego napięcia. Część 4-41: Ochrona dla zapewnienia bezpieczeństwa - Ochrona przed porażeniem elektrycznym [5].

Idea ochrony przez samoczynne wyłączenie zasilania w sieci TT 

Idea działania ochrony przeciwporażeniowej przez samoczynne wyłączenie zasilania w sieci TT (dawniej uziemienie ochronne) jest prosta: zwarcie przewodu fazowego z przewodem ochronnym (lub częścią przewodzącą dostępną połączoną z przewodem ochronnym) wymusza przepływ prądu I_a w obwodzie zwarciowym (rys.). Prąd ten powoduje zadziałanie urządzenia ochronnego przetężeniowego lub różnicowoprądowego w wymaganym czasie (jeżeli warunek skuteczności tej ochrony jest spełniony). Wykorzystanie tego środ­ka wymaga jednak zastosowania w instalacji elektrycznej przewodu ochronnego PE oraz w przypadku sieci TT uziemienia części prze­wodzących odbiorników dostępnych objętych ochroną. Brak prze­wodu PE oraz/lub zbyt duża wartość rezystancji uziemienia R jest równoznaczne z brakiem skuteczności ochrony przeciwporażenio­wej. Pojawia się wówczas zagrożenie, nawet śmiertelne, w czasie eksploatacji urządzeń elektrycznych [6].

Podczas eksploatacji sieci TT należy szczególną uwagę zwrócić na stan techniczny uziomu R_A, gdyż ma on decydujący wpływ na poziom bezpieczeństwa w eksploatowanej instancji. Jeżeli uziom R_A jest uziomem fundamentowym wartość jego rezystancji uziemienia jest stabilna przez cały czas eksploatacji. Trwałość takiego uziomu jest równa trwałości obiektu budowlanego, w którym ten uziom się znajduje. W przypadku uziomów sztucznych pogrążo­nych w gruncie, trwałość uziomu sięga maksymalnie dwudziestu lat, a rezystancja uziemienia uziomu zależna jest m.in. od warunków atmosferycznych. Dlatego też, znajomość przepisów określających warunki skutecznej ochrony przeciwporażeniowej w sieci TT jest bardzo istotna, zwłaszcza w przypadku prowadzenia prac odtworzeniowych w zakresie utrzymania wymaganej wartości rezystancji uziemienia R_A.