Procesy normalizacyjne w zakresie samoczynnego wyłączenia zasilania w sieci TT

gdzie:

Z_s - impedancja pętli zwarciowej obejmującej źródło, przewód fazo­wy do miejsca uszkodzenia, przewód ochronny części przewodzą­cych dostępnych, przewód uziemiający, uziemienia uziomu ochron­nego oraz uziemienia uziomu źródła,

I_a - prąd powodujący samoczynne zadziałanie urządzenia ochron­nego w wymaganym czasie, zależnym od napięcia znamionowego U₀ (tab.),

U₀ - napięcie między przewodem fazowym i neutralnym - napięcie znamionowe względem ziemi [5].

Należy zwrócić uwagę, że w tej samej normie zostało zastosowane to samo oznaczenie dla dwóch różnych wielkości, dla których wy­znaczenie wartości wymaga przeprowadzenia diametralnie różnych pomiarów lub/i obliczeń. W warunku skuteczności ochrony prze­ciwporażeniowej przez samoczynne wyłączenie zasilania w sieci TN oznaczenie Z dotyczy impedancji pętli zwarcia obejmującej źródło zasilania, przewód roboczy aż do punktu zwarcia i przewód ochronny między punktem zwarcia a źródłem zasilania. Natomiast w warunku skuteczności ochrony w sieci TT oznaczenie Z oznacza impedancję pętli zwarcia obejmującej impedancję źródła, przewo­du fazowego do miejsca uszkodzenia, przewodu ochronnego części przewodzących dostępnych, przewodu uziemiającego, uziemienia uziomu ochronnego oraz uziemienia uziomu źródła. Pomimo tej nieścisłości dotyczącej oznaczeń, należy stwierdzić, że rozdzielenie warunków skuteczności ochrony przeciwporażeniowej w zależności od zastosowanych w instalacji urządzeń ochronnych znacznie uła­twia dobór tych zabezpieczeń, ograniczając jednocześnie możliwo­ści własnej interpretacji wymagań.

Uwzględnienie w zależności (4) impedancji uziemienia punktu neutralnego transformatora nakłada na właściciela i użytkownika transformatora obowiązek poinformowania odbiorców o wszelkich zmianach wartości tej impedancji, gdyż zmiana tej wartości może mieć wpływ na bezpieczeństwo eksploatacji instalacji elektrycznej u odbiorców końcowych i wymagać może przeprowadzenia dodat­kowej analizy technicznej oraz ekonomicznej modernizacji instala­cji elektrycznej.

Zmiany następujące wraz z prowadzonym procesem normaliza­cyjnym, nie dotyczyły jednak tylko warunku skuteczności ochrony przeciwporażeniowej. W ramach procesu normalizacyjnego zmie­niały się również maksymalne czasy wyłączania zasilania w obwodach końcowych. Zestawienie wymaganych czasów przedstawiono w tabeli.

Ponowne wprowadzenie w obecnie obowiązujących przepisach [5] wyraźnie zdefiniowanych maksymalnych dopuszczalnych czasów wyłączenia zasilania w sieciach TT, jest krokiem w dobrym kierunku. Zapis taki ogranicza możliwość interpretacji definicji „natychmiastowego wyłączenia zasilania”, która pojawiła się we wcześniej obowiązujących przepisach [3, 4]. Przy niewłaściwej interpretacji wyznacznikiem skuteczności ochrony przeciwporażenio­wej w sieci TT była charakterystyka czasowo-prądowa zastosowa­nego urządzenia ochronnego z dopuszczalnym czasem zadziałania nieprzekraczającym t = 5 s. Przy obecnych standardach dotyczących bezpieczeństwa eksploatacji instalacji i urządzeń elektrycznych taki czas wyłączenia zasilania przy uszkodzeniu jest niedopuszczalny.

Wnioski

Zachodzące zmiany w przepisach regulujących zasady ochro­ny przeciwporażeniowej w instalacjach elektrycznych niskiego napięcia dążą w kierunku zaostrzenia tych wymagań. Wynika to zarówno ze stanu wiedzy o zagrożeniach wynikających z braku właściwej eksploatacji urządzeń i instalacji elektrycznych, jak i postępu technologicznego w zakresie stosowanych w instalacjach urządzeń ochronnych. Zmiany te są uzasadnione, gdyż instalacje elektryczne w układzie sieci TT są eksploatowane przede wszystkim w warunkach przemysłowych, bardzo często w niekorzyst­nych warunkach środowiskowych zwiększających ryzyko wystąpienia groźnych skutków patofizjologicznych w wyniku rażenia prądem elektrycznym.

Należy jednak pamiętać, że ocena stanu technicznego instalacji elektrycznej powinna przebiegać zgodnie z wymaganiami, które obowiązywały w okresie powstawania lub modernizacji instalacji elektrycznej. Dlatego też akceptując „stare” wymagania prawne, warto zwrócić uwagę na możliwość zastosowania w tych instala­cjach rozwiązań, które umożliwią poprawę bezpieczeństwa ich eks­ploatacji.

LITERATURA:

[1] Zarządzenie Ministra Górnictwa i Energetyki oraz Ministra Budownictwa i Prze­mysłu Materiałów Budowlanych z 31.12.1968 r. w sprawie warunków technicz­nych, jakim powinna odpowiadać ochrona przeciwporażeniowa w urządzeniach elektroenergetycznych o napięciu do 1 kV

[2] Rozporządzenie Ministra Przemysłu z 8.10.1990 w sprawie warunków technicz­nych, jakim powinny odpowiadać urządzenia elektroenergetyczne w zakresie ochrony przeciwporażeniowej. Dz.U. 1990 nr 81 poz. 473

[3] PN-92/E-05009/41 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Ochrona za­pewniająca bezpieczeństwo. Ochrona przeciwporażeniowa

[4] PN-IEC 60364-4-41:2000 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Ochro­na dla zapewnienia bezpieczeństwa. Ochrona przeciwporażeniowa

[5] PN-HD 60364-4-41:2009 Instalacje elektryczne niskiego napięcia. Część 4-41: Ochrona dla zapewnienia bezpieczeństwa - Ochrona przed porażeniem elek­trycznym

[6] Biegelmeier G., Mórx A.: Ganzheitsbetrachtungen und Grudnsregeln fur den Schutz gegen electrischen Schlag in Niederspannungsanlagen. XIII Międzynarodowa Kon­ferencja Naukowo-Techniczna „Bezpieczeństwo elektryczne”, Wrocław 2001

[7] Lejdy B.: Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych WNT, Warszawa 2013

[8] Sulkowski M.: Metoda analizy niezawodności technicznych środków ochrony przeciwporażeniowej w urządzeniach elektrycznych niskiego napięcia - rozprawa doktorska. Białystok 2008

[9] Wołkowiński K., Markiewicz H.: Instalacje elektroenergetyczne. Zagadnienia wy­brane. WNT, Warszawa 1985