Recenzenci:dr in. Krzysztof Sioda Rzeczoznawca SEP, Specjalista SEPin. Aleksander Podbrez Rzeczoznawca SEP

Ksika jest przeznaczona dla osb przygotowujcych si do egza-minu kwalifikacyjnego na uprawnienia w zakresie eksploatacji urzdze,instalacji i sieci elektroenergetycznych i zawiera wiadomoci wymagane naegzaminie kwalifikacyjnym. Ksika ta moe by przydatna rwnie osobomna stanowiskach dozoru nad urzdzeniami, instalacjami i sieciami elektro-energetycznymi.

' Copyright by Wydawnictwo i Handel Ksikami KaBe" s.c. Krosno 2001

ISBN 83-913084-4-8

Wydawca: Wydawnictwo i Handel Ksikami KaBe" s.c. Krosno,tel.(013)43 216 52

Wydanie drugie, poprawione i uzupenione.

Skad i amanie: F.U.H. Fold-Kom" s.c. Krosno, tel. (013) 436 60 54

Druk i oprawa: SER1DRUK S.C. d, tel./fax (042) 649 30 66

Spis treci

Wstp. 15

1. ZARYS WIADOMOCI Z PODSTAW ELEKTROTECHNIKI . 17

1.1. Obwd elektryczny oraz podstawowe prawa 171.1.1. Obwd elektryczny 171.1.2. Prd i napicie 171.1.3. Prawo Ohma 191.1.4. Rezystancja i rezystywno. czenie rezystorw 191.1.5. rda prdu elektrycznego 211.1.6. Prawa Kirchhoffa 211.1.7. Moc i energia. Prawo Joulea-lenza 231.1.8. Budowa i dziaanie akumulatorw 23

1.2. Zjawiska magnetyczne i elektromagnetyczne 261.2.1. Pole magnetyczne 261.2.2. Zjawisko indukcji elektromagnetycznej 271.2.3. Zjawisko elektrodynamiczne 291.2.4. Zasada dziaania prdnicy i silnika elektrycznego prdu staego 30

1.3. Prd przemienny jednofazowy 321.3.1. Wielkoci charakterystyczne prdu sinusoidalnego 321.3.2. Obwd elektryczny z rezystancj, reaktancj i impedancj 331.3.3. Kondensatory. czenie kondensatorw 361.3.4. Moc prdu przemiennego jednofazowego 37

1.4. Prd przemienny trjfazowy 381.4.1. Ukady pocze 381.4.2. Moc prdu trjfazowego 39

5

2. OCHRONA PRZED PORAflENIEM PRDEM ELEKTRYCZNYMW URZDZENIACH ELEKTROENERGETYCZNYCH O NAPICIU DO 1 k V 4 0

2.1. Wiadomoci oglne 402.1.1. Oddziaywanie prdu elektrycznego na organizm ludzki 402.1.2. Warunki rodowiskowe ..412.1.3. Stopnie ochrony obudw urzdze elektrycznych 412.1.4. Klasy ochronnoci urzdze elektrycznych i elektronicznych 432.1.5. Napicia i ukady sieciowe 442.1.6. Oznaczenia przewodw i zaciskw 502.1.7. rodki ochrony przed poraeniem prdem elektrycznym przy eksploatacji

urzdze elektroenergetycznych 52

2.2. Rodzaje ochron przeciwporaeniowych 522.2.1. Ochrona przed dotykiem bezporednim (ochrona podstawowa) 532.2.2. Ochrona przed dotykiem porednim (ochrona dodatkowa) 55

2.2.2.1. Ochrona przez zastosowanie samoczynnego wyczenia zasilania 562.2.2.2. Ochrona przez zastosowanie urzdzenia II klasy ochronnoci 732.2.2.3. Ochrona przez zastosowanie izolowania stanowiska 742.2.2.4. Ochrona przez zastosowanie separacji elektrycznej 752.2.2.5. Ochrona przez zastosowanie nieuziemionych pocze wyrwnawczych miejscowych ...78

2.2.3. Rwnoczesna ochrona przed dotykiem bezporednim i porednim 792.2.4. Poczenia wyrwnawcze 812.2.5. Przewody ochronne, ochronno-neutralne i wyrwnawcze 832.2,6 Uziomy i przewody uziemiajce 852.2.7. Wymagania dodatkowe dotyczce ochrony przeciwporaeniowej w zalenoci

od warunkw rodowiskowych 892.2.7.1. Pomieszczenia wyposaone w wann lub basen natryskowy (azienki) 892.2.7.2. Place budowy i robt rozbirkowych 912.2.7.3. Gospodarstwa rolne i ogrodnicze 932.2.7.4. Wymagania dodatkowe dotyczce ochrony przeciwporaeniowej

w ograniczonych przestrzeniach przewodzcych 942.2.8. Przyczanie urzdze elektrycznych 95

3. OCHRONA PRZECIWPORAflENIOWA W URZDZENIACHELEKTROENERGETYCZNYCH O NAPICIU POWYflEJ 1 kV 99

4. BUDOWA I EKSPLOATACJA URZDZE ELEKTROENERGETYCZNYCH.......102

4.1. Oglne zasady eksploatacji urzdze elektroenergetycznych 1024.1.1. Wiadomoci oglne 1024.1.2. Wymagania kwalifikacyjne dla osb zajmujcych si eksploatacj

urzdze elektroenergetycznych 1044.1.3. Dokumentacja techniczna 1064.1.4. Przyjmowanie urzdze do eksploatacji 1084.1.5. Prowadzenie eksploatacji urzdze elektroenergetycznych 1094.1.6. Kontrola eksploatacji 110

4.2. Elektryczne urzdzenia napdowe 1114 . 2 . 1 . Rodzaje i budowa silnikw elektrycznych 111

4.2.1.1. Silniki indukcyjne 1 1 24.2.1.2. Silniki prdu staego 1234.2.1.3. Silniki komutatorowe prdu przemiennego jednofazowe 1294.2.1.4. Dobr silnikw w zalenoci od warunkw rodowiskowych .....1304.2.1.5. Zabezpieczenia silnikw elektrycznych 131

4.2.2. Eksploatacja elektrycznych urzdze napdowych 1354.2.2.1. Wiadomoci oglne 1354.2.2.2. Ogldziny i przegldy 1384.2.2.3. Zakres bada technicznych dla elektrycznych urzdze napdowych 1424.2.2.4. Podstawowe uszkodzenia silnikw indukcyjnych, ich objawy i sposoby usuwania 1444.2.2.5. Podstawowe uszkodzenia silnikw prdu staego, ich objawy i sposoby usuwania 153

4.3. Transformatory energetyczne 1554 . 3 . 1 . Budowa i dziaanie transformatorw 1554.3.2. Eksploatacja transformatorw 1664.3.3. Typowe zakcenia i uszkodzenia transformatorw 1714.3.4. Zakres pomiarw i prb eksploatacyjnych transformatorw o mocy do 1,6 MVA 174

4.4. Stacje elektroenergetyczne 1744 . 4 . 1 . Budowa stacji elektroenergetycznych 1744.4.2. Eksploatacja stacji elektroenergetycznych 181

4.4.2.1. Wiadomoci oglne i czynnoci czeniowe 1814.4.2.2. Ogldziny stacji elektroenergetycznych 1844.4.2.3. Przegldy stacji elektroenergetycznych 187

6 7

4.5. Elektroenergetyczne linie napowietrzne 1904.5.1. Budowa linii napowietrznych 1904.5.2. Ochrona od przepi linii napowietrznych 208

4.5.2.1. Ochrona od przepi elektroenergetycznych linii napowietrznych o napiciuwyszym ni 1 kV 208

4.5.2.2. Ochrona od przepi elektroenergetycznych linii napowietrznych o napiciu do 1 W 2094.5.3. Eksploatacja elektroenergetycznych linii napowietrznych 2104.5.4. Zakres pomiarw i prb eksploatacyjnych linii napowietrznych 213

4.6. Elektroenergetyczne linie kablowe 2144.6.1. Kable elektroenergetyczne i sygnalizacyjne 2144.6.2. Osprzt kablowy 2174.6.3. Ukadanie kabli 218

4.6.3.1. Postanowienia oglne 2184.6.3.2. Ukadanie kabli w ziemi 2204.6.3.3. Ukadanie kabli w kanaach, tunelach i budynkach 225

4.6.4. Oznaczenia linii kablowych 2274.6.5. Przekazywanie linii kablowych do eksploatacji 2284.6.6. Eksploatacja linii kablowych 231

4.6.6.1. Ogldziny i przegldy linii kablowych 2314.6.6.2. Czynnoci zwizane z zaczaniem i wyczaniem linii kablowych 2324.6.6.3. Postpowanie w razie awarii, poaru lub innych nienormalnych objaww

pracy linii kablowych 2334.6.7. Zakres pomiarw i prb eksploatacyjnych linii kablowych 234

4.7. Instalacje elektryczne 2384.7.1. Wiadomoci oglne 2384.7.3. Rodzaje pomieszcze i ich wpyw na dobr instalacji 2474.7.4. Przycza i zcza 2504.7.5. Warunki techniczne jakim powinna odpowiada instalacja elektryczna

w obiekcie budowlanym 2524.7.6. Ochrona przewodw przed prdem przeteniowym 2544.7.7. Ochrona przed przepiciami w instalacjach elektrycznych nn 2564.7.8. Sprawdzenie odbiorcze instalacji elektrycznych 2604.7.9. Eksploatacja instalacji elektrycznych 2624.7.10. Zakres pomiarw i prb eksploatacyjnych instalacji oraz terminy wykonania 263

4.8. Baterie kondensatorw do kompensacji mocy biernej 2654.8.1. Budowa baterii kondensatorw 2654.8.2. Rodzaje kompensacji mocy biernej za pomoc kondensatorw 2694.8.3. Dobr mocy baterii do kompensacji mocy biernej 2704.8.4. Eksploatacja baterii kondensatorw do kompensacji mocy biernej 271

4.8.4.1. Prowadzenie eksploatacji i programy pracy 2714.8.4.2. Ogldziny i przegldy baterii kondensatorw 2734.8.4.3. Pomiary eksploatacyjne 275

4.9. Spawarki i zgrzewarki 2764.9.1. Rodzaje i budowa spawarek 2764.9.2. Rodzaje i budowa zgrzewarek 2804.9.3. Eksploatacja spawarek i zgrzewarek 281

4.9.3.1. Zagadnienia oglne 2814.9.3.2. Ogldziny i przegldy 283

4.9.4. Zakres bada technicznych dla urzdze spawalniczych 286

4.10. Urzdzenia owietlenia elektrycznego 2884.10.1. Zasady eksploatacji urzdze owietleniowych 2884.10.2. Ogldziny, przegldy i remonty urzdze owietlenia elektrycznego 2904.10.3. Uytkowanie urzdze owietlenia elektrycznego 292

4.11. Urzdzenia prostownikowe i akumulatorowe 2934.11.1. Urzdzenia prostownikowe 2934.11.2. Urzdzenia akumulatorowe 296

4.11.2.1. Baterie akumulatorw 2964.11.2.2. adowanie akumulatorw 297

4.11.3. Zasady eksploatacji urzdze prostownikowych i akumulatorowych 3024.11.4. Wymagania w zakresie wynikw pomiarw urzdze

prostownikowych i akumulatorowych 306

4.12. Zespoy prdotwrcze 3074.12.1. Rodzaje zespow prdotwrczych 3074.12.2. Eksploatacja zespow prdotwrczych 308

4.12.2.1. Uruchomienie zespou prdotwrczego i programy pracy 3084.12.2.2. Obsuga zespow prdotwrczych 3114.12.2.3. Ogldziny, konserwacja i remonty zespow prdotwrczych 314

98

4.13. Urzdzenia elektrotermiczne 3164.13.1. Rodzaje i budowa urzdze elektrotermicznych 3164.13.2. Eksploatacja urzdze elektrotermicznych 325

4.13.2.1. Warunki przyjcia do eksploatacji i program pracy urzdze elektrotermicznych 3254.12.2.2. Ogldziny, przegldy i remonty urzdze elektrotermicznych 327

4.13.3. Zakres bada technicznych urzdze elektrotermicznych 330

4.14. Urzdzenia do elektrolizy 3324.14.1. Zasada dziaania i budowa urzdze do elektrolizy 3324.14.2. Eksploatacja urzdze do elektrolizy 336

4.14.2.1. Podstawowe czynnoci eksploatacyjno ruchowe 3364.14.2.2. Ogldziny, przegldy i remonty urzdze do elektrolizy 338

4.14.3. Zakres bada technicznych urzdze do elektrolizy 340

4.15. Sieci elektrycznego owietlenia ulicznego 3414.15.1. Monta 3414.15.2. Eksploatacja sieci elektrycznego owietlenia ulicznego 3444.15.3. Organizacja bezpiecznej pracy przy sieciach elektrycznego owietlenia ulicznego ....347

4.16. Elektryczne urzdzenia w wykonaniu przeciwwybuchowym 3484.16.1. Zagroenia wybuchem 3484.16.2. Urzdzenia elektryczne przeciwwybuchowe Ex i strefy zagroenia 3504.16.3. Dobr urzdze elektrycznych w strefach zagroonych wybuchem 3554.16.4. Instalowanie urzdze elektrycznych w strefach zagroonych wybuchem 3594.16.5. Eksploatacja urzdze elektrycznych w strefach zagroonych wybuchem 361

4.16.5.1. Podstawowe zosady eksploatacji urzdze przeciwwybuchowych 3614.16.5.2. Ogldziny urzdze elektrycznych w strefach zagroonych wybuchem 3654.16.5.3. Przegldy urzdze elektrycznych w strefach zagroonych wybuchem 3684.16.5.4. Czynnoci konserwacyjne urzdze elektrycznych czynnych i rezerwowych

w strefach zagroonych wybuchem 3714.16.5.5. Naprawa elektrycznych urzdze w strefach zagroonych wybuchem 372

4.17. Urzdzenia piorunochronne 3764.17.1. Budowa urzdze piorunochronnych 3764.17.2. Ochrona wewntrzna 3854.17.3. Badania urzdze piorunochronnych 388

10

5. OGLNE ZASADY RACJONALNEJ GOSPODARKIELEKTROENERGETYCZNEJ 395

5.1. Straty energii 395

5.2. Zasady oszczdzania energii w zakadach przemysowych 397

5.3. Kompensowanie mocy biernej 398

6. BEZPIECZESTWO I HIGIENA PRACY 400

6.1. Wiadomoci oglne 400

6.2. Podstawowe warunki bezpiecznej pracy przy urzdzeniachelektroenergetycznych 402

7. ZASADY ORGANIZACJI I WYKONYWANIA PRACPRZY URZDZENIACH ELEKTROENERGETYCZNYCH 405

7.1. Okrelenia 405

7.2. Rodzaje polece na prac 406

7.3. Polecenia na wykonanie prac oraz kwalifikacje i obowizkipracownikw w zakresie organizacji bezpiecznej pracy 408

7.4. Przygotowanie miejsca pracy, dopuszczenie do pracy,zakoczenie pracy 413

7.5. Zasady bezpiecznego wykonywania prac 4197.5.1. Zasady wykonywania prac na polecenie 4197.5.2. Wykonywanie staych czynnoci eksploatacyjno-konserwacyjnych

przez wyznaczone osoby przy urzdzeniach o napiciu do 1 kV 4217.5.3. Zasady bezpieczestwa wykonywania prac przy obsudze

urzdze elektroenergetycznych 422

11

7.6. Sprzt ochronny i narzdzia pracy 424

8. OCHRONA PRZECIWPOflAROWA 436

8 . 1 . Niebezpieczestwo poaru od urzdze elektrycznych 436

8.2. rodki i sprzt ganiczy 437

8.3. Postpowanie w razie poaru 442

8.4. Gaszenie urzdze elektroenergetycznych 443

8.5. Wymagania w zakresie ochrony przeciwpoarowejdotyczce instalacji elektrycznych w obiektach budowlanychw zalenoci od wpyww zewntrznych 444

9. ZASADY POSTPOWANIA PRZY RATOWANIU OSBPORAflONYCH PRDEM ELEKTRYCZNYM I POPARZONYCH 448

9.1. Skutki przepywu prdu przez ciao ludzkie 448

9.2. Uwalnianie poraonego spod dziaania prdu elektrycznegoo napiciu do 1 kV 449

9.3. Uwalnianie poraonego spod dziaania prdu elektrycznegoo napiciu powyej 1 kV 454

9.4. Udzielanie pomocy przedlekarskiej osobom

poraonym prdem elektrycznym 456

9.5. Sztuczne oddychanie 458

9.6. Przywrcenie krenia 460

9.7. Udzielanie pomocy przedlekarskiej przy oparzeniachtermicznych i chemicznych 463

12

Literatura 455

Normy 466

Przepisy prawne .... 470

Katalogi 471

13

Ponadto poprawiono zauwaone bdy i uwzgldniono suszneuwagi krytyczne.

Chciabym w tym miejscu serdecznie podzikowa recenzen-tom Panu drowi in. Krzysztofowi Siodle i Panu in. AleksandrowiPodbrezowi za bardzo wnikliwe, konstruktywne i yczliwe uwagi orazcenne wskazwki.

Mam nadziej, e to wydanie ksiki bdzie rwnie stanowicenn pomoc w przygotowaniu si elektrykw do egzaminu kwalifika-cyjnego.

Autor.

1. ZARYS WIADOMOCI Z PODSTAWELEKTROTECHNIKI

1.1. Obwd elektryczny oraz podstawowe prawa

1.1.1. Obwd elektrycznyObwd elektryczny jest to zesp elementw tworzcych przy-

najmniej jedn zamknit drog dla przepywu prdu elektrycznego.Podstawowymi elementami obwodu elektrycznego s:

rda napicia, odbiorniki, przewody czce.

Obwd moe by nierozgaziony (rys. 1.1) lub rozgaziony (rys. 1.2).

Rys. 1.1. Schemat najprostszego obwoduelektrycznego nierozgazionego.

Rys. 1.2. Schemat obwodu rozgazionego.

1.1.2. Prd i napiciePrdem elektrycznym nazywamy stosunek iloci adunku

przepywajcego przez przekrj przewodnika w maym przedzialeczasu do tego czasu.

Prd stay jest to prd, ktrego warto i zwrot nie zmieniaj si w funkcjiczasu (rys.l.3a).Prd nie speniajcy tego warunku nazywa si zmiennym (rys.l.3b, c).Jednostk prdu elektrycznego jest 1 Amper [A].

1716

c)

d)

Rys. 1.3. Przebiegi prdw w czasie: a) staego, b) zmiennego dwukierunko-wego, c) sinusoidalnie zmiennego, d) pulsujcego jednokierunkowego.

Napicie midzy punktami A i B jest to rnica potencja-w midzy tymi punktami

gdzie VA i VB - potencjay punktw A i B.Jednostk napicia U jest 1 Volt [V].

Prd mierzy si amperomierzem, ktry naley wczy szere-gowo z odbiornikiem (rys.l .4a).

Napicie mierzy si woltomierzem, ktry naley wczy rw-nolegle z odbiornikiem (rys. 1.4b).

Rys. 1.4. Pomiary: a) prdu I) amperomierzem; 2) amperomierzem z boczni-kiem; b) napicia; R rezystancja odbiornika; RB - rezystancja bocznika;

- rezystancja posobnika; - rezystancja wewntrzna amperomierza.

18

1.1.3. Prawo OhmaW obwodach prdu staego prawo Ohma ma posta:

Prd w obwodzie jest wprost proporcjonalny do przyoonego napi-cia, a odwrotnie proporcjonalny do rezystancji obwodu.

Jednostk rezystancji R jest 1 Om

gdzie: R - rezystancja.

1.1.4. Rezystancja i rezystywno. czenie rezystorwRezystancj jednorodnego przewodnika wyraa wzr:

gdzie: R - rezystancja w/ - dugo przewodnika w mS - przekrj poprzeczny przewodnika w mm2

G -konduktancja w simensach

- konduktywno w-

19

Inne postacie:

rezystywno w

Rezystancj przewodu w zalenoci od temperatury wyraa wzr:

gdzie: - rezystancja przewodu w temperaturze t- rezystancja przewodu w temperaturze 20C,

a -wspczynnik temperaturowy rezystancji w

Rezystancj wypadkow szeregowo poczonych n rezystorw(opornikw) (rys. 1.5a) oblicza si ze wzoru:

Rezystancj wypadkow rwnolegle poczonych n rezystorw (rys. 1.5b)oblicza si ze wzoru:

a)

b)

Rys. 1.5. Poczenie rezystorw: a) szeregowe; b) rwnolege.

Dla dwch rezystorw poczonych rwnolegle (rys. 1.6) rezystancjwypadkow oblicza si ze wzoru:

20

Rys. 1.6. Ukad rwnolegy dwch opornikw.

1.1.5. rda prdu elektrycznegordami prdu przemiennego s prdnice maszynowe trjfa-

zowe (generatory) zainstalowane w elektrowniach zawodowych, prze-mysowych lub prywatnych.

Rys. 1.7. czenie ogniw: a) szeregowe; b) rwnolegle; c) mieszane.

rdami prdu staego mog by prdnice maszynowe prdustaego, ogniwa i akumulatory (pkt 1.1.8). W celu uzyskania wyszegonapicia ogniwa lub akumulatory czymy w tak zwane baterie(rys. 1.7).

1.1.6. Prawa Kirchhoffa Pierwsze prawo KirchhoffaSuma prdw dopywajcych do kadego wza jest rwna

sumie prdw wypywajcych z tego wza.Prdy dopywajce do wza oznaczamy jako dodatnie, a prdy

wypywajce jako ujemne (rys. 1.8).Pierwsze prawo Kirchhoffa mona zapisa w postaci:

21

po przeksztaceniu

oglnie

Rys. 1.8. Wze obwoduelektrycznego.

Drugie prawo KirchhoffaW dowolnym zamknitym obwodzie elektrycznym, zwanym

oczkiem (rys. 1.9) suma algebraiczna napi rdowych (Ek) jest rw-na sumie algebraicznej napi odbiornikowych Ut (spadkw napi)

Rys. 1.9. Obwd elektryczny jednooczkowy.

Zgodnie z II prawem Kirchhoffa w obwodzie przedstawionym narys. 1.9 jest spenione rwnanie:

22

1.1.7. Moc i energia. Prawo Joulea-Lenza Moc prdu staego wyraa zaleno

gdzie: P - moc w W,U - napicie w V,/ - prd w A,R - rezystancja w

Jednostk mocy P jest 1 Wat [W], wiksz jednostk jest 1 kW =1000 W.

Energia elektryczna W pobrana w czasie t przez odbiornikprzy napiciu U oraz prdzie I wyraa si wzorem:

Jednostk energii W jest 1 kilowatogodzina [kWh].

Prawo Joulea - LenzaIlo ciepa Qc wydzielonego w przewodniku pod wpywem

przepywu prdu elektrycznego jest proporcjonalna do rezystancji Rprzewodnika, do kwadratu prdu oraz do czasu przepywu t.

Jednostk ciepa Qc jest 1 dul [J].

1 J = l W s

lkWh = 3,6 106J

1.1.8. Budowa i dziaanie akumulatorwAkumulator przeznaczony jest do magazynowania energii

elektrycznej. Proces formowania si akumulatora nazywamy procesemadowania, a proces oddawania energii elektrycznej do obwodu proce-sem wyadowania.

23

Podczas adowania akumulator jest odbiornikiem energii elek-trycznej, ktra zamienia si na energi chemiczn i w tej postaci jestmagazynowana.

Podczas wyadowania akumulator pracuje jako rdo energiielektrycznej i energia chemiczna z powrotem jest zamieniana na ener-gi elektryczn.

Rozrniamy akumulatory kwasowe (oowiowe) i zasadowe(elazo-niklowe i kadmowo-niklowe).

Akumulatory oowiowe (rys. 1.10)W stanie naadowanym elektrod ujemn jest ow Pb, elek-

trod dodatni jest dwutlenek oowiu PbO2, a elektrolitem wodnyroztwr kwasu siarkowego (H2SO4 + H2O)

Stan naadowania: PbO2 - 2H2SO4 - Pb+

Podczas wyadowania obie elektrody pokrywaj si siarczanem oo-wiu.Stan wyadowania: PbSO4 - 2H2O - PbSO4

+ -Przy adowaniu gsto elektrolitu zwiksza si (1,28 g/cm3).Przy wyadowaniu gsto elektrolitu zmniejsza si (1,14 g/cm3).Napicie akumulatora oowiowego ma warto 2V.

Rys. 1.10. Akumulatorkwasowo-olowiowy do bateriistacjonarnych firmyTLTNGSTONE BATTER1ES.

Przez pojemno akumulatora rozumiemy adunek Q, jakimona z niego otrzyma przy jednokrotnym wyadowaniu. Wyraamyj w amperogodzinach.

24

Przebieg adowania i rozadowania akumulatora oowiowegoprzedstawiono na rys. 1.11.

Rys. 1.11. Akumulator oowiowy: a) ukad pocze przy wyadowaniu aku-mulatora; b) ukad pocze przy adowaniu akumulatora; c) przebieg ado-wania i wyadowania akumulatora U =f(t).

Sprawno pojemnociowa jest rwna stosunkowi a-dunku Qwyt wydanego podczas wyadowania do adunku pobrane-go przez akumulator podczas adowania

przy tej samej staej wartoci prdu adowania i prdu wyadowania.

25

C)

Sprawno energetyczna jest rwna stosunkowi ener-gii oddanej przez akumulator podczas wyadowania do energii pobra-nej podczas adowania

Jest ona mniejsza od sprawnoci pojemnociowej, bo napicie wya-dowania jest nisze od napicia adowania.

Akumulatory czy si w szereg tworzc baterie. Sia elektro-motoryczna, baterii szeregowej zoonej z n jednakowych akumulato-rw jest rwna: E = n a pojemno jest rwna pojemnoci jedne-go akumulatora Q =

Akumulatory zasadoweW akumulatorze zasadowym elektrolitem jest roztwr wodny

ugu potasowego KOH o gstoci 1,19 - 1,20 g/cm3. W akumulatorzeelazo-niklowym jako elektrod ujemn stosuje si elazo Fe, a jakoelektrod dodatni - wodorotlenek niklu Ni(OH)3. W akumulatorzekadmowo-niklowym jako elektrod ujemn stosuje si kadm, a jakoelektrod dodatni wodorotlenek niklu.

Napicie znamionowe jednego ogniwa akumulatora zasado-wego wynosi 1,2 V. Do zalet nowoczesnych akumulatorw kadmowo-niklowych nale: lekko, odporno na wstrzsy, niewraliwo nawyadowanie duym prdem, bardzo mae samowyadowanie.Do wad naley zaliczy ich mniejsz w porwnaniu z akumulatoramioowiowymi sprawno pojemnociow = 0,7 - 0,52 i sprawnoenergetyczn = 0,5 - 0,52 oraz wysok cen.

1.2. Zjawiska magnetyczne i elektromagnetyczne

1.2.1. Pole magnetycznePole magnetyczne moe by wytworzone przez: magnes trway (rys. 1.12a), elektromagnes (rys. 1.12b).

Zesp elementw tworzcych drog zamknit dla strumienia ma-gnetycznego nazywamy obwodem magnetycznym.

26

Rys. 1.12. Obrazy pl magnetycznych wytworzonych przez: a) magnes trwa-y; b) elektromagnes.

1.2.2. Zjawisko indukcji elektromagnetycznejZjawisko indukcji elektromagnetycznej polega na indukowaniu

si napicia nazywanego si elektromotoryczn SEM w przewodzieporuszajcym si w polu magnetycznym lub w zamknitym obwodzieobejmujcym zmienny w czasie strumie magnetyczny (rys. 1.13)

b)

Rys. 1.13. Zjawisko indukcji elektromagnetycznej: a) zblienie magnesu docewki, b) zblienie cewki do magnesu, c) zmiana wartoci prdu w jednejz cewek.

Napicie indukowane w przewodzie poruszajcym si w polu magne-tycznym jest wprost proporcjonalne do dugoci czynnej przewodu l,prdkoci poruszania przewodnika v oraz indukcji magnetycznej B.

27

a)

Indukcja B okrela intensywno pola magnetycznego.Jednostk indukcji B jest 1 Tesla [T].

E = B l v

Kierunek indukowanej siy elektromotorycznej wyznaczamy za pomo-c reguy prawej doni (rys. 1.14).

ruchu

Kierunek ruchu

Rys. 1.14. Stosowanie reguy prawej doni. [6]

Zjawisko indukcji wasnej jest to indukowanie si siy elek-tromotorycznej w cewce pod wpywem zmian prdu pyncego w tejcewce. Si elektromotoryczn indukcji wasnej nazywamy si elek-tromotoryczn samoindukcji eL.

Wielko L oznacza indukcyjno wasn cewki.Jednostk indukcyjnoci L jest 1 Henr [H].

Rys. 1.15. Indukowanie siy elektromotorycznej: a) w cewce 2 przy zmianieprdu w cewce 1; b) w cewce I przy zmianie prdu w cewce 2.

28

Zjawisko indukcji wzajemnej jest to indukowanie si siy elektromoto-rycznej w cewce pod wpywem zmian prdu w drugiej cewce z nisprzon. Sia elektromotoryczna indukcji wzajemnej wyraa siwzorem

wielko M - oznacza indukcyjno wzajemn np. cewki pierwszejz drug (rys. 1.15).

Jednostk indukcyjnoci wzajemnej M jest 1 Henr [H].

1.2.3. Zjawisko elektrodynamiczneJeeli w polu magnetycznym znajduj si przewodniki z pr-

dem, to na przewodnik dziaa sia F

Wielko siy zaley od indukcji magnetycznej B, natenia prdu Ii dugoci czynnej przewodu /. Kierunek dziaania siy okrela si sto-sujc regu lewej doni (rys. 1.16).

Rys. 1.16. Stosowanie reguy lewej doni. [6]

29

1.2.4. Zasada dziaania prdnicy i silnika elektrycznego prdustaego

Zjawisko indukowania si siy elektromotorycznej w przewod-niku w poruszajcym si polu magnetycznym oraz oddziaywania polamagnetycznego na prd elektryczny s podstaw przemiany pracymechanicznej w energi elektryczn i odwrotnie.

Przemiany te odbywaj si w maszynach elektrycznych, ktredzielimy na:

prdnice elektryczne wytwarzajce energi elektrycznkosztem dostarczonej im pracy mechanicznej,

silniki elektryczne wykonujce prac mechaniczn kosz-tem pobieranej energii elektrycznej.

Zasada dziaania prdnicy elektrycznej

Elementarny model i schemat zastpczy prdnicy pokazano narys. 1.17.

Rys. 1.17. Model wyjaniajcy zasad dziaania prdnicy (a) i schemat za-stpczy prdnicy (b). [6]

Na prt dziaamy pewn si F powodujc ruch prostoliniowyprta w kierunku prostopadym do linii pola magnetycznego z prdkociv. W prcie indukuje si sia elektromotoryczna E = B 1 v. Jeeli obwdprta bdzie zamknity, to pod wpywem SEM E popynie prd /. Kieru-nek SEM i prdu mona okreli posugujc si regu prawej doni(rys. 1.14). Prd / w obwodzie zamknitym, ktrego czci jest prtporuszany w polu magnetycznym, jest przyczyn powstawania siy

30

elektrodynamicznej Fe = B I I przeciwdziaajcej ruchowi prta.Kierunek dziaania siy jest przeciwny do kierunku ruchu prta. W celuutrzymania prta w ruchu naley stale pokonywa si Iloczyn siyFe i prdkoci v jest moc mechaniczn Pm potrzebn do utrzymaniaprta w ruchu.

Iloczyn siy elektromotorycznej E oraz prdu I jest moc elektrycznwytworzon w prcie

Moc elektryczna wytworzona w prcie jest teoretycznie rwna mocymechanicznej doprowadzonej do prta (przy zaoeniu, e nie ma ad-nych strat mocy). Doprowadzona do ukadu energia mechaniczna zo-staa zamieniona w energi elektryczn. Na tej zasadzie oparte jestdziaanie prdnic.

Zasada dziaania silnika prdu staego

Elementarny model i schemat zastpczy silnika pokazano narys. 1.18. Do prta doprowadzamy prd ze rda o napiciu U. Po-niewa prt znajduje si w polu magnetycznym dziaa na niego siaF = B I /o zwrocie odpowiadajcym regule lewej doni. Jeeli tasia jest dostatecznie dua, prt zaczyna si porusza z prdkociv pokonujc si hamujc. Jednoczenie indukuje si w prcie siaelektromotoryczna E = B I v, ktrej zwrot jest przeciwny do kierun-ku prdu.

Rozpatrywany prt staje si odbiornikiem energii elektrycznej.Energia ta przemienia si w prac mechaniczn. Na tej zasadzie opartejest dziaanie silnika elektrycznego.

Teoretycznie wytwarzana moc mechaniczna Pm jest rwna pobranejmocy elektrycznej. W rzeczywistoci zachodz w silniku straty mocy,choby z uwagi na rezystancj wewntrzn Rw uzwoje silnika.

31

b)

Rys. 1.18. Model wyjaniajcy zasad dziaania silnika (a) i schemat zastp-czy silnika (b). [6]

1.3. Prd przemienny jednofazowy

1.3.1. Wielkoci charakterystyczne prdu sinusoidalnego

Warto chwilowa (rys. 1.19)g d z i e : - warto maksymalna (amplituda),

- pulsacja (czstotliwo ktowa),- czas.

Okres prdu sinusoidalnego . Jednostk okresu Tjest 1 s.

Pulsacja . Jednostk pulsacji jest 1 rad/s.

Czstotliwo . Jednostk czstotliwoci jest 1 Herc [Hz].

Warto skuteczna prdu sinusoidalnego /

Rys. 1.19. Wykres prdusinusoidalnego.

32

W praktyce posugujemy si wartociami skutecznymi napiprdw. Mierzymy je za pomoc miernikw elektromagnetycznychi elektrodynamicznych. Wartoci skuteczne okrela si duymi literamibez wskanikw.

1.3.2. Obwd elektryczny z rezystancj, reaktancj i impe-dancj

Obwd elektryczny z rezystancj R (rys. 1.20)

Napicie na rezystancji jest w fazie z prdem (kt przesunicia

Rys. 1.20. Obwd elektryczny Z rezystancj R: a) ukad pocze, b) przebiegiu, i, p; c) wykres wektorowy wartoci skutecznych prdu i napicia p war-to chwilowa mocy.

Obwd elektryczny z cewk o indukcyjnoci L (rys. 1.21)

- reaktancj indukcyjna cewki

Jednostk reaktancji indukcyjnej XL jest 1 Om

33

gdzie

fazowego midzy prdem i napiciem

Rys. 1.21. Obwd elektryczny z cewk o indukcyjnoci L: a) ukad pocze;b) przebiegi u, i, p; c) wykres wektorowy wartoci skutecznych prdu i napicia.

a) c)

Rys. 1.22. Obwd elektryczny z kondensatorem o pojemnoci C: a) ukadpocze; b) przebiegi u, i, p; c) wykres wektorowy wartoci skutecznychprdu i napicia.

Obwd elektryczny z kondensatorem o pojemnoci C(rys. 1.22)

gdzie Xc - reaktancja pojemnociowa

C - pojemno kondensatora w faradach [F]

34

Jednostk reaktancji pojemnociowej Xc jest 1 Om

Napicie na kondensatorze opnia si wzgldem prdu o kt 90; lubprd wyprzedza napicie na kondensatorze o kt 90.

Obwd elektryczny z impedancj Z (rys. 1.23)

Impedancja Z =

Reaktancja X =

a) b) c)

Rys. 1.23. Obwd szeregowy R, L, C (z impedancj): a) ukad pocze;b) wykres wektorowy przy przewaajcej reaktancji indukcyjnej; c) wykreswektory przy przewaajcej reaktancji pojemnociowej.

Prawo Ohma dla obwodu prdu przemiennego

lub inne postacie U = I Z;

- susceptancja

Jednostk susceptancji jest 1 Simens [S].

Reaktancja dwjnika szeregowego R, L, C w zalenoci od wartoci L,C, moe by:a) dodatnia czyli X> 0, kt fazowy jest dodatni, obwd ma

charakter indukcyjny,b) ujemna czyli X< 0, kt fazowy jest ujemny obwd ma

charakter pojemnociowy,c) rwna zeru XL = Xc czyli X = 0, kt fazowy jest rwny zeru,

obwd ma charakter rezystancyjny.

35

c)b)a)

1.3.3. Kondensatory. czenie kondensatorw

Pojemno kondensatoraKondensatorem nazywamy urzdze-

nie skadajce si z dwch przewodnikwzwanych okadzinami rozdzielonych dielek-trykiem. Pojemno kondensatora C jest ce-ch charakterystyczn kondensatora okrela-jc jego zdolno do gromadzenia adunkuelektrycznego.

Rys. 1.24. Kondensa-tor paski (przekrjpoprzeczny).

Pojemno kondensatora paskiego(rys. 1.24) mona obliczy ze wzoru:

gdzie: C - pojemno kondensatora w F,S - powierzchnia okadziny w m2,

- przenikalno bezwzgldna dielektryka ,m

d - odstp midzy okadzinami w m.Jednostk pojemno C jest jeden Farad [F], mniejsze jednostki to:

czenie kondensatorwPojemno wypadkow (zastpcz) szeregowo poczonych

kondensatorw (rys. 1.25) oblicza si ze wzoru:

36

Rys. 1.25. Poczenie szeregowe kondensatorw.

Pojemno wypadkow (zastpcz) rwnolegle poczonychkondensatorw (rys. 1.26) oblicza si ze wzoru:

Rys. 1.26. Poczenie rwnolege kondensatorw.

1.3.4. Moc prdu przemiennego jednofazowegoMoc prdu przemiennego jednofazowego wyraaj nastpuj-

ce zalenoci:Moc czynna P =Jednostk mocy czynnej P jest 1 Wat [W].Moc biernaJednostk mocy biernej Q jest lVar [Var].Moc pozornaJednostk mocy pozornej S jest 1 Woltamper [VA]gdzie: U - warto skuteczna napicia,

/ - warto skuteczna prdu- kt przesunicia fazowego midzy prdem

i napiciem,-wspczynnik mocy.

37

to:jeeli

1.4. Prd przemienny trjfazowy

1.4.1. Ukady poczeW ukadach trjfazowych symetrycznych zachodz nastpuj-

ce zalenoci:a) poczenie w gwiazd - (rys. 1.27)

Rys. 1.27. Poczenieodbiornikw trjfazowychw gwiazd.

b) poczenie w trjkt - A (rys. 1.28)

Rys. 1.28. Poczenieodbiornikw trjfazowychw trjkt.

gdzie: U - napicie midzyprzewodowe (midzyfazowe),- napicie fazowe,

I - prd przewodowy,- prd fazowy.

38

1.4.2. Moc prdu trjfazowegoMoc prdu trjfazowego oblicza si ze wzorw:

moc czynna P =

moc bierna Q =

moc pozorna S =

Zaleno midzy moc czynn, biern i pozorn przedstawia wzr:

Tangens kta przesunicia fazowego midzy prdem i napiciem mo-na obliczy ze wzoru:

39

2. OCHRONA PRZED PORAflENIEM PRDEMELEKTRYCZNYM W URZDZENIACH

ELEKTROENERGETYCZNYCH O NAPICIU DO 1 kV

2 . 1 . Wiadomoci oglne

2.1.1. Oddziaywanie prdu elektrycznego na organizm ludzki

1. Co nazywamy poraeniem prdem elektrycznym?Skutki chorobowe wywoane przepywem prdu przez ciao

czowieka nazywane s poraeniem prdem elektrycznym.

2. Od czego zale skutki przepywu prdu przez ciao czowieka?Skutki przepywu prdu przez ciao czowieka zale od: rodzaju prdu (stay lub przemienny), natenia prdu, czasu przepywu prdu, drogi przepywu prdu przez ciao.

3. Ile wynosi minimalna niebezpieczna dla czowieka warto prdu pyncego przez jegociao przez duszy czas?

Minimalna niebezpieczna dla czowieka warto prdu pyn-cego przez jego ciao przez duszy czas wynosi:

30 mA prdu przemiennego, 70 mA prdu staego.

4. Czy w praktyce w ochronie przeciwporaeniowej operuje si pojciem minimalnej niebez-piecznej wartoci prdu?

W praktyce w ochronie przeciwporaeniowej nie operuje sipojciem minimalnej niebezpiecznej wartoci prdu lecz pojciem naj-wyszej dopuszczalnej wartoci napicia dotykowego, ktre moe sidugotrwale utrzymywa w okrelonych warunkach rodowiskowych.Napicie to nazywamy napiciem dotykowym bezpiecznym i oznacza-my je UL-

40

2.1.2. Warunki rodowiskowe

5. Co to s warunki rodowiskowe?Warunki rodowiskowe s to lokalne warunki zewntrzne,

w ktrych maj pracowa urzdzenia elektryczne lub instalacje elek-tryczne.

6. Jakie warunki zewntrzne decyduj w praktyce o doborze rodkw ochrony przeciwpora-eniowej?

W praktyce na dobr rodkw ochrony przeciwporaeniowejmaj wpyw nastpujce warunki zewntrzne:BA - kwalifikacje osb mogcych przebywa w danym rodowisku np.

osoby nieprzeszkolone, dzieci, osoby niesprawne fizycznie i chorepsychicznie, osoby z kwalifikacjami, osoby przeszkolone,

BB - wielko rezystancji ciaa ludzkiego (zaley od wilgotnoci ciaaludzkiego, temperatury otoczenia, stanu psychicznego czowie-ka, czy ciao znajduje si w wodzie, czy jest zranione itp.),

BC - kontakt ludzi z potencjaem ziemi: brak kontaktu - osoby znajduj si na stanowiskach nie-

przewodzcych i nie maj kontaktu z czciami przewo-dzcymi obcymi,

czsty kontakt - osoby maj czsty kontakt z czciamiprzewodzcymi obcymi (np. praca na obrabiarce);

cigy kontakt - osoby znajduj si stale na czciachprzewodzcych obcych i posiadaj przy tym ograniczonmoliwo przerwania tego kontaktu (np. praca w zbiorni-kach metalowych).

2.1.3. Stopnie ochrony obudw urzdze elektrycznych

7. Jak oznacza si stopnie ochrony obudw urzdze elektrycznych?Stopnie ochrony obudw urzdze elektrycznych s oznaczone

kodem IP w nastpujcy sposb:

41

Ukad kodu IP

Litery kodu(International Protection)

IP 2 3 C H

Pierwsza charakterystyczna cyfra(cyfry 0 do 6 lub litera X) okrela stopie ochronyprzed dostaniem si obcych cia staych i dostpemdo czci niebezpiecznych (czci bdcych podnapiciem lub czci bdcych w ruchu)

Druga charakterystyczna cyfra (cyfry 0 do 8 lub literaX) okrela stopie ochrony przed wnikaniem wodyi szkodliwymi jej skutkami

Dodatkowa litera (nieobowizujca) (litery A, B, C, D)okrela stopie ochrony przed dostpem do czci niebez-piecznych

Uzupeniajca litera (nieobowizujca) (litery H, M, S, W)oznacza dodatkowe uzupeniajce informacje

oznaczenia:A - wierzchem doni,B - palcem,C - narzdziem,D - drutemH - urzdze nn,M - ruchu w czasie prb wod,S - postoju w czasie prb wod,W - warunkw klimatycznych.

42

Przykady oznaczenia:

IP 23CS - Obudowa z takim oznaczeniem:

(2) - chroni osoby przed dostpem palcem do czci niebez-piecznych;

- chroni urzdzenie wewntrz obudowy przed wchodze-niem obcych cia staych o rednicy 12,5 mm i wikszej;

(3) - chroni urzdzenie wewntrz obudowy przed szkodli-wymi skutkami wody natryskowej na obudow;

(C) - chroni przed dostpem do czci niebezpiecznych osobyoperujce narzdziem o rednicy 2,5 mm i wikszeji dugoci nie wikszej ni 100 mm (narzdzie musiwej do obudowy na ca dugo).

(S) - badania ochrony przed szkodliwymi skutkami przedo-stajcej si wody przeprowadzono przy wszystkich cz-ciach urzdzenia nieruchomych.

Jeeli charakterystyczna cyfra nie jest okrelana zastpuje sij liter X (XX gdy obie cyfry s opuszczone). Dodatkowe litery i/lubuzupeniajce litery s opuszczane bez zastosowania, np.: IPX5; IP2X,1PXXB. Jeeli podany jest ukad IPX5/IPX7 to przypisano dwa rnestopnie ochrony zapewniane przez obudow. Stopnie ochrony zapew-niane przez obudowy (Kod IP) podane s w normie [57].

2.1.4. Klasy ochronnoci urzdze elektrycznych i elektro-nicznych

8. Jaki jest podzia urzdze elektrycznych i elektronicznych ze wzgldu na zastosowanyrodek ochrony przeciwporaeniowej przed dotykiem porednim (ochrony dodatkowej)?

Urzdzenia elektryczne i elektroniczne ze wzgldu na zasto-sowany rodek ochrony przeciwporaeniowej przed dotykiem pored-nim dzieli si na cztery klasy ochronnoci 0,1, II, III (Tablica 2.1)

43

Tablica 2.2. Zakresy napiciowe prdu przemiennego i staego wg [56]

W sieciach elektrycznych stosuje si dwa zakresy napicioweokrelone w tablicy 2.2. Napicia znamionowe sieci oraz urzdzeelektroenergetycznych podane s w tablicy 2.3.

Tablica 2.3. Napicia znamionowe sieci oraz urzdze elektroenergetycz-nych prdu staego i przemiennego niskiego napicia wg [55]

Rodzaj prdu

Prd staty

Prd przemiennyo czstotliwoci f = 50 Hz

Napicie znamionowe w V

bardzo niskie

6, 12.24,36.48,60.72,96, 110

6, 12,24,48

niskie

220, 440, 750 , 1500

230/400,400/690, 1000

Uwaga: W tablicy podano wartoci preferowane, dotyczy sieci trakcyjnej.

10. Jakie obwody elektryczne stosuje si w sieciach I zakresu napicia.W sieciach pierwszego zakresu napicia stosuje si obwody:

SELV,PELV, FELV.

1 1 . Czym charakteryzuje si obwd SELV?Obwd SELV jest obwodem napicia bardzo niskiego nie

przekraczajcego napicia zakresu 1 bez uziemienia roboczego, zasila-ny ze rda bezpiecznego (transformator ochronny, przetwornicadwumaszynowa, baterie akumulatorw), zapewniajcy, niezawodneoddzielenie elektryczne od innych obwodw (rys. 2.1).

44 45

2.1.5. Napicia i ukady sieciowe

9. Jakie zakresy napiciowe stosuje si w sieciach elektrycznych?

12. Czym charakteryzuje si obwd PELV?Obwd PELV jest obwodem napicia bardzo niskiego nie

przekraczajcego napicia zakresu I, z uziemieniem roboczym zasilanyze rda bezpiecznego (transformator ochronny, przetwornica dwu-maszynowa, bateria akumulatorw) zapewniajcy niezawodne od-dzielenie elektryczne od innych obwodw (rys. 2.1).

FELV

Rys. 2.1. Rodzaje obwodw zasilanych bardzo niskim napiciem SELV,PELV, FELV: 1,2 transformatory ochronne; 3 - transformator obniajcy;4 autotransformator; 5 - odbiorniki III klasy ochronnoci.

13. Czym charakteryzuje si obwd FELV?Obwd FELV jest obwodem napicia bardzo niskiego, nie za-

pewniajcy niezawodnego oddzielenia elektrycznego od innych obwo-dw, a napicie niskie stosowane jest ze wzgldw funkcjonalnych, a niedla celw ochrony przeciwporaeniowej. rdem zasilania moe by np.autotransformator, transformator obniajcy, prostownik (rys. 2.1).

14. Na jakie ukiady sieciowe dziel si sieci II zakresu napicia?Sieci II zakresu napicia w zalenoci od sposobu uziemienia

dziel si na nastpujce ukady:

Ukad sieciowy TN - podukadUkad sieciowy TTUkad sieciowy IT

46

Schematy ukadw sieciowych przedstawiono na rys. 2.2.

Rys. 2.2. Schematy ukadw sieciowych: a) TN-C, b) TN-S, c) TN-C-S, d) TT,e) IT; L1, L2, L3 - przewody fazowe, N - przewd neutralny, PE - przewdochronny, PEN - przewd ochronno-neutralny.

15. Jakimi cechami charakteryzuje si ukad sieciowy TN?Ukad sieciowy TN charakteryzuje si nastpujcymi cechami: punkt neutralny rda napicia (prdnica, transformator)

powinien by uziemiony,

47

wszystkie czci przewodzce dostpne, ktre w normalnychwarunkach nie s pod napiciem powinny by poczonez uziemionym punktem neutralnym rda za pomoc prze-wodw ochronnych PE lub ochronno-neutralnych PEN,

zaleca si przyczanie przewodw ochronnych i ochron-no-neutralnych do uziomw,

zaleca si uziemienie przewodw ochronnych w miejscuich wprowadzenia do budynku,

zaleca si uziemienie punktu, w ktrym przewd ochron-no-neutralny PEN rozdziela si na przewd ochronny PEi przewd neutralny N (ukad TN-C-S),

kady obiekt budowlany powinien mie poczenia wy-rwnawcze gwne.

16. Jakie wady posiada ukad sieciowy TN-C?Ukad sieciowy TN-C posiada nastpujce wady: im wiksza asymetria obcie, tym wiksze napicie wzgl-

dem ziemi panuje w przewodzie ochronno-neutralnymw miejscu zainstalowania odbiornikw,

w przypadku przerwy w przewodzie neutralnym, na sty-kach ochronnych gniazd wtykowych moe pojawi sipene napicie sieciowe (rys. 2.3),

Rys. 2.3. Przerwa w przewodzie ochronno-neutralnym PEN (kolorem czer-wonym oznaczono przewody, przez ktre przedostaje si napicie na stykiochronne gniazd).

48

przy poczeniu opraw owietleniowych prd lampy pynieczciowo przez przewd ochronno-neutralny, a czcio-wo przez zawieszenie do uziemionej konstrukcji. Przyprzerwie w przewodzie ochronno-neutralnym lampa wiecinadal, a cakowity prd pynie przez zawieszenie (rys. 2.4),niemoliwo stosowania wycznikw rnicowoprdo-wych midzy innymi z tego powodu, e przewd ochron-no-neutralny PEN i czci przewodzce dostpne przy-czone do tego przewodu za wycznikiem nie zapewniajcakowitego odizolowania od ziemi co mogoby powodo-wa bdne zadziaanie wycznika i wyczenie instalacjiw czasie normalnej pracy urzdze na skutek upywu doziemi czci roboczego prdu obcienia.

Stannormalny

Rys. 2.4. Poczenie oprawy owietleniowej w ukadzie TN-C.

Przerwa wprzewodzieochronno-neutralnym

17. Jakimi cechami charakteryzuje si ukad sieciowy TT?Ukad sieciowy TT charakteryzuje si nastpujcymi cechami: punkt neutralny rda napicia (prdnica, transformator)

powinien by uziemiony, wszystkie czci przewodzce dostpne (ktre w normalnych

warunkach nie s pod napiciem) chronione przez to samourzdzenie ochronne powinny by poczone ze sob prze-wodami ochronnymi i przyczone do tego samego uziomu,

kady obiekt budowlany powinien mie poczenia wy-rwnawcze gwne.

49

18. Jakimi cechami charakteryzuje si ukad sieciowy IT?Ukad sieciowy IT charakteryzuje si nastpujcymi cechami:

a) punkt neutralny rda zasilania powinien by odizolowany odziemi, bd poczony przez bezpiecznik iskiernikowy lub duimpedancj,

b) wszystkie czci przewodzce dostpne powinny by uziemione: indywidualnie (rys. 2.5a), grupowo (rys. 2.5b), zbiorowo (rys. 2.5c).

c) kady obiekt budowlany powinien mie poczenia wyrwnawczegwne.

Rys. 2.5. Sposoby uziemie: a) indywidualne; e) grupowe, c) zbiorowe; 1 od-biorniki.

2.1.6. Oznaczenia przewodw i zaciskw

19. W jakim celu stosuje si oznakowanie przewodw i zaciskw urzdze?Oznakowanie przewodw i zaciskw urzdze stosuje si w celu: zapewnienia bezpieczestwa uytkowania, uzyskania atwej identyfikacji, uniknicia pomyek.

50

20. W jaki sposb oznacza si na schematach poszczeglne przewody i zaciski urzdze?Do oznaczenia przewodw oraz zaciskw urzdze stosuje si

symbole literowo-cyfrowe oraz barwy. Oznaczenia przewodw i zaci-skw oraz barwy przewodw podane s w tablicy 2.4. Oznaczenia barwprzewodw fazowych podano przykadowo. Mona stosowa inne barwyzgodnie z norm [28] za wyjtkiem zastrzeonych dla przewodwochronnych, ochronno-neutralnych i neutralnych.

Tablica 2.4. Oznaczenia przewodw oraz zaciskw odbiornikw

51

na zakoczeniach

miejscach widocznych.

widocznych

2.1.7. rodki ochrony przed poraeniem prdem elektrycznymprzy eksploatacji urzdze elektroenergetycznych

2 1 . Jakiego rodzaju rodki ochrony stosuje si przy eksploatacji urzdze elektroenerge-tycznych?

Przy eksploatacji urzdze elektroenergetycznych stosuje sitechniczne i organizacyjne rodki ochrony przed poraeniem.

22. Co zaliczamy do rodkw technicznych ochrony przed poraeniem?Do rodkw technicznych zaliczamy ochron przed dotykiem

bezporednim (ochron podstawow), ochron przed dotykiem po-rednim (ochron dodatkow) oraz rwnoczesn ochron przed doty-kiem bezporednim i porednim. Nazywamy je ochron przeciwpora-eniow.

23. Co zaliczamy do rodkw organizacyjnych ochrony przed poraeniem?Do rodkw organizacyjnych zaliczamy: organizacj pracy

(szkolenia, instrukcje, polecenia pisemne), wymagania kwalifikacyjne,sprzt ochronny, inne rodki organizacyjne.

2.2. Rodzaje ochron przeciwporaeniowych

24. Jak zapewniamy ochron przeciwporaeniow w urzdzeniach o napiciu do 1 kV?W urzdzeniach o napiciu do 1 kV ochron przeciwporae-

niow zapewniamy przez:1. Zastosowanie bardzo niskich napi w obwodach SELV lub

PELV, jest to rwnoczesna ochrona przed dotykiem bezporednimi porednim.

2. Zastosowanie ochrony przed dotykiem bezporednim oraz conajmniej jednego ze rodkw ochrony przed dotykiem pored-nim.

52

2.2.1. Ochrona przed dotykiem bezporednim (ochrona pod-stawowa)

25. Jak realizowana jest ochrona przed dotykiem bezporednim?Ochrona przed dotykiem bezporednim jest realizowana przez: izolowanie czci czynnych (izolacja podstawowa), stosowanie obudw lub ogrodze, stosowanie barier, umieszczenie czci czynnych poza zasigiem rki.

26. Na czym polega ochrona przez izolowanie czci czynnych?Ochrona przez izolowanie czci czynnych polega na wykona-

niu izolacji podstawowej w postaci trwaego i cakowitego pokryciaczci czynnych materiaem izolacyjnym staym. Izolacja nie moe dasi usun z czci czynnej inaczej ni przez zniszczenie. W przypad-ku urzdze produkowanych fabrycznie, izolacja powinna speniawymagania odpowiednich norm dotyczcych tych urzdze elektrycz-nych. Jeeli izolacja podstawowa jest wykonywana w trakcie montauinstalacji, to jej jako powinna by potwierdzona prbami analogicz-nymi do tych, ktrym poddaje si izolacj podobnych urzdze produ-kowanych fabrycznie.Pokrycia farb, pokostem i podobnymi produktami zastosowane samo-dzielnie nie s uznane za odpowiedni izolacj chronic przed pora-eniem prdem elektrycznym podczas eksploatacji.

27. Na czym polega ochrona przez stosowanie obudw lub ogrodze?Ochrona przez stosowanie obudw lub ogrodze polega na

tym, e wszystkie czci czynne urzdzenia s umieszczone wewntrzobudw lub ogrodze i niemoliwe jest ich dotknicie (stopie ochro-ny co najmniej IP2X; atwo dostpne grne powierzchnie ogrodzei obudw co najmniej IP4X).Obudowy i ogrodzenia powinny by trwale zamocowane, nie mogda si usun bez uycia klucza lub narzdzia i musz by odporne nanormalnie wystpujce w warunkach eksploatacji naraenia zewntrz-ne: mechaniczne, wilgotno, temperatur, opady atmosferyczne.

53

29. Na czym polega ochrona przez stosowanie barier?Ochrona przez stosowanie barier ma na celu zabezpieczenie

przed przypadkowym dotkniciem czci czynnych, Jcz nie chroniprzed dotykiem bezporednim spowodowanym rozmylnym dziaa-niem. Moe by stosowana tylko w przestrzeniach wycznie dla osbposiadajcych kwalifikacje (np. pomieszczenie ruchu elektrycznego).Bariery powinny utrudnia: niezamierzone zblienie ciaa do czciczynnych lub niezamierzone dotknicie czci czynnych w trakcieobsugi urzdze. Bariery mog by usuwane bez uycia klucza lubnarzdzi, lecz powinny by zabezpieczone przed niezamierzonym usu-niciem.

30. Na czym polega ochrona przez umieszczenie czci czynnych poza zasigiem rki?Ochrona przez umieszczenie czci czynnych poza zasigiem rki

polega na umieszczeniu ich w taki sposb aby byy niedostpne z danegostanowiska (rys. 2.6). Ochrona ta moe by stosowana gwnie w po-mieszczeniach ruchu elektrycznego.

Rys. 2.6. Granice zasigu rku

54

3 1 . Co stanowi uzupenienie ochrony przed dotykiem bezporednim?Uzupenienie ochrony przed dotykiem bezporednim w przy-

padku nieskutecznego dziaania innych rodkw ochrony przed doty-kiem bezporednim, lub w przypadku nieostronoci uytkownikw,stanowi wysokoczue urzdzenie rnicowoprdowe o prdzie wy-zwalajcym < 30 mA.

2.2.2. Ochrona przed dotykiem porednim (ochrona dodat-kowa)

32. Jaki jest cel stosowania rodkw ochrony przed dotykiem porednim?Stosowanie rodkw ochrony przed dotykiem porednim ma

na celu: zabezpieczenie przed skutkami niebezpiecznego napicia

dotykowego w wypadku uszkodzenia izolacji podstawoweji pojawienia si napicia na czciach przewodzcych do-stpnych (obudowa, konstrukcje itp.),

niedopuszczenie do wystpowania niebezpiecznych napidotykowych.

33. Co to jest cz przewodzca dostpna?Cz przewodzca dostpna jest to cz, ktra moe by

dotknita i ktra w warunkach normalnej pracy nie znajduje si podnapiciem, lecz moe si znale pod napiciem z powodu uszko-dze.

34. Jak realizowana jest ochrona przed dotykiem porednim?Ochrona przed dotykiem porednim realizowana jest przez: zastosowanie samoczynnego wyczenia zasilania, zastosowanie urzdze II klasy ochronnoci, zastosowanie izolowania stanowiska, zastosowanie separacji elektrycznej, zastosowanie nieuziemionych pocze wyrwnawczych

miejscowych.

55

2.2.2.1. Ochrona przez zastosowanie samoczynnego wyczeniazasilania

35. Jakie urzdzenia mog powodowa samoczynne wyczenie zasilania?Urzdzeniami powodujcymi samoczynne wyczenie zasila-

nia mog by: urzdzenia przeteniowe (nadmiarowo-prdowe) np. bez-

pieczniki, wyczniki nadmiarowo-prdowe, urzdzenia rnicowoprdowe np. wyczniki rnicowo-

prdowe, urzdzenia ochronne nadnapiciowe.

Sposb poczenia tych urzdze w instalacji pokazano na rys. 2.7, rys.2.8, rys. 2.9.

Rys. 2.7. Obwd z urzdzeniem ochronnym przeteniowym: A - urzdzenieochronne przeteniowe; B - odbiornik; I2 - prd zadziaania urzdzenia.

Rys. 2.8. Obwd z wycznikiem rnicowo-prdowym: W - wycznik rni-cowo-prdowy; B - odbiornik; - rnica prdw -1 powodujca zadzia-anie wycznika W.

56

Rys. 2.9. Obwd z urzdzeniemochronnym napiciowym; C - wy-cznik; B - odbiornik, P - przekaniknadnapiciowy; R - rezystancjauziemienia; Id - prd powodujcypowstanie na rezystancji R napiciao wartoci wikszej ni dopuszczalnaw danych warunkach rodowisko-wych.

36. Jak s zbudowane nadmiarowe wyczniki instalacyjne?

Wyczniki nadprdowe typu S190 oraz ich schematy elek-tryczne przedstawiono na rys. 2.10.

Rys. 2.10. Wyczniki nadprdowe S190 produkcji LEGRAND FAEL:a) wyczniki nadprdowe, b) schematy elektryczne.

S to wyczniki przeznaczone do zabezpiecze przed skutka-mi przecie i zwar instalacji oraz urzdze domowych i podobnych.Wyczniki te mog by uytkowane przez osoby niewykwalifikowanei nie wymagaj konserwacji. Zastpuj one bezpieczniki w obwodach

57

odbiorczych instalacji domowych. Wykonywane s jako 1, 2, 3 i 4--torowe. S wyposaone w wyzwalacze termobimetalowe i elektroma-gnesowe o charakterystykach B lub C lub D (rys. 2.11).

1 2 30 40 60 80 100x prd znamionowy ln

Rys. 2.11. Charakterystyki czasowo-prtlowe wycviikw nadprdowychtypu S190.37. Jaka jest zasada dziaania wycznika rnicowoprdowego?

Schemat blokowy wycznika rnicowoprdowego pokazanona rys. 2.12.

58

Rys. 2.12. Schemat blokowy wycznika rnicowoprdowego. A - czonpomiarowy; B - czon wzmacniajcy; C - czon wyczajcy; D - czon kon-trolny; R - rezystor kontrolny, T - przycisk testujcy; 1 - rdze przekadnikaFerrantiego, 2 - uzwojenie wtrne przekadnika Ferrantiego, 3 - zamek.

Kady wycznik rnicowoprdowy skada si z nastpujcych czo-nw funkcjonalnych:

A czonu pomiarowegoB - czonu wzmacniajcegoC - czonu wyczajcegoD - czonu kontrolnego.

Czon pomiarowy (A) wycznika stanowi przekadnik prdowy Fer-rantiego, ktry mierzy geometryczn sum prdw roboczych przy-czonych do wyjcia wycznika.Czon wzmacniajcy (B) zasilany jest si elektromotoryczn SEMwyindukowan w uzwojeniu nawinitym na rdzeniu przekadnika Fer-rantiego. Stosowane s wzmacniacze elektromechaniczne (w postaciprzekanika spolaryzowanego) lub elektroniczne.Czon wyczajcy (C) stanowi ukad stykowy z mechanizmem wy-cznika.Czon kontrolny (D) skada si z szeregowo poczonych rezystora Ri przycisku testujcego T.

59

Czon ten umoliwia sprawdzenie sprawnoci technicznej wycznikazaczonego pod napicie. Nacinicie przycisku T powinno spowo-dowa bezzwoczne zadziaanie wycznika.

Zasada dziaania wycznika rnicowoprdowego polega napomiarze sumy prdw pobieranych przez odbiornik. W czasie nor-malnej pracy suma geometryczna prdw jest rwna zeru. W przypad-ku uszkodzenia izolacji w stosunku do metalowej obudowy odbiornikacz prdu zwanego prdem upywowym popynie do rda omijajcprzewody objte rdzeniem i suma geometryczna prdw nie bdzierwna zeru, co spowoduje powstanie strumienia magnetycznegow rdzeniu i SEM w uzwojeniu nawinitym na rdzeniu, a to z koleipoprzez czon wzmacniajcy spowoduje uwolnienie mechanizmu wy-cznika, i odczenie odbiornika od sieci.

38. Jakie parametry charakteryzuj wycznik rnicowoprdowy?Wycznik rnicowoprdowy charakteryzuj nastpujce pa-

rametry: napicie znamionowe - Un, prd znamionowy obcienia - znamionowy rnicowy prd wyzwalajcy -

39. Jak dzielimy wyczniki rnicowoprdowe ze wzgldu na warto prdu rnicowego

Ze wzgldu na warto prdu wyczniki rnicowoprdo-we dziel si na:

wysokoczue, ktrych prd nie przekracza 30 mA, rednioczue, ktrych prd jest wikszy od 30 mA, lecz

nie wikszy ni 500 mA, niskoczue, ktrych prd jest wikszy od 500 mA.

40. Jakie rozrniamy typy wycznikw rnicowoprdowych, jak je oznaczamy i jakie jestich przeznaczenie?

Typy wycznikw rnicowoprdowych, ich oznaczenie i prze-znaczenie przedstawiono w tablicy poniej:

60

Typ

AC

A

B

S

kV

F

Oznaczenie Przeznaczenie

Przeznaczony do stosowania w sieciach z prdem uszkodzenio-wym: sinusoidalnie zmiennym doprowadzonym w sposb ci-gy lub wolno narastajcy.

Przeznaczony do stosowania w sieciach z prdem uszkodzenio-wym: sinusoidalnie zmiennym i staym pulsujcym ze skadowsta do 6 mA, oraz ze sterowaniem lub bez sterowania ktafazowego niezalenie od biegunowoci i doprowadzonym wsposb nagy lub wolno narastajcy.

Przeznaczony do stosowania w sieciach z prdem uszkodzenio-wym:- sinusoidalnie zmiennym,- staym pulsujcym,- staym pulsujcym, z prdem staym wygadzonym o wartoci

do 6 mA,- staym, wystpujcym w ukadach prostowniczych, tj. przy:

jednofazowym poczeniu z obcieniem pojemnociowymwytwarzajcym stay prd wygadzony,

trjbiegunowym poczeniu w gwiazd lubszeciobiegunowym ukadzie mostkowym,

dwubiegunowym ukadzie mostkowym wczonym nanapicie midzyfazowe, oraz ze sterowaniem lub bezsterowania kta fazowego niezalenie od biegunowocii doprowadzonym w sposb nagy lub wolno narastajcy.

Selektywny, dziaajcy z opnieniem, przeznaczony do wsp-pracy przy poczeniu szeregowym z wycznikiem bezzwocz-nym.

Wycznik wymaga zabezpieczenia od strony zasilania bez-piecznikiem o maksymalnym prdzie nie przekraczajcym np.63 A. dla zapewnienia zdolnoci wyczania prdu zwarciowegopodanego przez wytwrc.

Przeznaczony do pracy w temperaturze do minus 25C.

Wycznik o podwyszonej odpornoci na udary prdowe(8/20ms)

Wycznik przeznaczony na czstotliwo 120 Hz.

61

4 1 . Jakie s zasady instalowania wycznikw rnicowoprdowych?Wyczniki rnicowoprdowe reaguj na prd uszkodzenio-

wy pyncy do ziemi: przez izolacj do uziemionego przewodu PE lubprzez ciao czowieka. Nie reaguj na prdy zwarciowe lub przecie-niowe pynce w przewodach roboczych. Dlatego te, w kadym ob-wodzie z wycznikiem rnicowoprdowym konieczne jest stosowa-nie rwnie zabezpiecze nadprdowych (np. bezpiecznikw lub wy-cznikw S190). Wyczniki rnicowoprdowe mog by instalowa-ne we wszystkich ukadach sieci niskiego napicia TN, TT, IT.

W ukadzie TN wycznik rnicowoprdowy moe by stoso-wany pod warunkiem, e sie odbiorcza za wycznikiem bdzie zbu-dowana w ukadzie TN-S; nie wolno ich stosowa w ukadzie TN-C.

Przykady stosowania wycznika w rnych ukadach siecio-wych pokazano na rys. 2.13; 2.14; 2.15.

Rys. 2.13. Stosowanie wycznikarnicowoprdowego w ukadziesieciowym TN.

Rys. 2.14. Stosowanie wycznika rznico-woprdowego w ukadzie sieciowym TT.

62

Rys. 2.15. Stosowanie wycznika rinicowo-prdowego w ukadzie sieciowym IT.

42.Czy wolno stosowa ukad sieciowy TT z wycznikiem rnicowoprdowym zasilanymz sieci TN-C?

W uzasadnionych wypadkach mona stosowa ukad sieciowyTT z wycznikiem rnicowoprdowym zasilanym z sieci TN-C (rys.2.16). Uziemienie ochronne RA musi spenia warunek:

gdzie: RA - suma rezystancji uziomu i przewodu ochronnego,- znamionowy prd wyzwalajcy,

UL - napicie bezpieczne w danych warunkach rodowiskowych.Jest to dopuszczalny sposb stosowania w jednej sieci rwnoczeniew czci sieci ukadu typu TN, a w czci ukadu TT.

Rys. 2.16. Ukad sieci TN-Cz wycznikiem rnicowopr-dowym chronicym dwa odbior-niki w ukadzie TT ze wsplnymuziemieniem ochronnym RA.

63

43. W jakich miejscach konieczne jest stosowanie wycznikw rnicowoprdowych?Wyczniki rnicowoprdowe musz by stosowane w miej-

scach przedstawionych w tablicy (2.5.)W instalacjach elektrycznych budynkw mieszkalnych naley

dy do ochrony jak najwikszej czci instalacji wysokoczuymiwycznikami, a w szczeglnoci:

obwd gniazd wtyczkowych w azience, obwd gniazd wtyczkowych w kuchni, obwd gniazd wtyczkowych w garau, obwd gniazd wtyczkowych w piwnicy.

Tablica 2.5. Wymagane miejsca stosowania wycznikw rnicowopr-dowych

Lp.

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

Miejsce zainstalowania

Obwody gniazd wtyczkowych w pomieszczeniach wyposaonychw wann i basen natryskowy

Obwody gniazd wtyczkowych na placach budowy i robtrozbirkowych

Obwody gniazd wtyczkowych zasilajcych urzdzenia na wolnympowietrzu

Instalacje elektryczne w gospodarstwach rolniczychi ogrodniczych:- obwody zasilajce gniazda wtyczkowe- cao instalacji

Instalacje elektryczne w basenach pywackich krytych lubna wolnym powietrzu

Instalacje elektryczne w pomieszczeniach sauny

Instalacje elektryczne w kempingach i w pojazdachwypoczynkowych

Instalacje w pomieszczeniach zagroonych poarem

Wymaga-ny prd

2.2.2.1.1. Ochrona przed dotykiem porednim przez samoczynnewyczenie zasilania w ukadzie sieciowym TN

45. Jak dziaa ochrona przez samoczynne wyczenie zasilania w ukadzie sieciowym TN?W razie zwarcia przewodu fazowego z czci metalow do-

stpn urzdzenia elektrycznego nastpuje zamknicie obwodu elek-trycznego przez przewd ochronny (ochronno-neutralny), punkt neu-tralny transformatora oraz przewd fazowy. Pyncy w tym obwodzieprd zwarciowy I2 powinien spowodowa zadziaanie urzdzenia nad-miarowo-prdowego lub rnicowoprdowego i wyczenie urzdze-nia spod napicia (rys. 2.13, rys. 2.18).

Rys. 2.18. Zasada samoczynnego wyczenia zasilania w ukadzie sieciowymTN.

46. Co jest warunkiem skutecznoci ochrony przez samoczynne wyczenie zasilania w uka-dzie TN?

Warunkiem skutecznoci ochrony jest zapewnienie samoczynne-go zadziaania zabezpiecze nadmiarowo prdowych w czasie nie prze-kraczajcym wartoci podanych w tablicy 2.6. Czas zadziaania zabezpie-cze duszy od podanego w tablicy 2.6 ale nie przekraczajcy 5 s do-puszcza si w obwodach zasilajcych odbiorniki stacjonarne i stae orazw sieciach rozdzielczych i wewntrznych liniach zasilajcych.

66

Wymagania dotyczce czasw samoczynnego, szybkiego wy-czenia zasilania uwaa si za spenione jeeli:

gdzie: impedancja ptli zwarcia w- napicie znamionowe wzgldem ziemi w V,- prd zwarciowy w A,- prd powodujcy samoczynne zadziaanie urzdzenia

ochronnego w czasie zalenym od napiciaznamionowego i napicia dotykowegobezpiecznego

Tablica 2.6. Maksymalny czas wyczenia w ukadzie TN [32, 46]

U[V]|

120230277400

U L < 5 0 V ~U L < 1 2 0 V -

t(s)

0.80,40,40,2

UL

Rys. 2.19. Zasada samoczynnego wyczenia zasilania w ukadzie sieciowym TT.

48. Co jest warunkiem skutecznoci ochrony przez samoczynne wyczenie zasilania w uka-dzie TT?

Warunkiem skutecznoci ochrony jest zapewnienie samoczyn-nego zadziaania zabezpiecze nadmiarowo-prdowych lub rnico-woprdowych w czasie nie duszym ni 5 s.

Wymaganie to uwaa si za spenione jeeli:

gdzie: RA - suma rezystancji uziomu i przewodu ochronnego czciprzewodzcych dostpnych w

- napicie bezpieczne w danych warunkachrodowiskowych (50 V lub 25 V),

- prd powodujcy samoczynne zadziaanie urzdzeniaochronnego.

Prd la zaley od rodzaju zastosowanych urzdze wyczajcych: dla urzdze rnicowoprdowych zwykych - dla urzdze rnicowoprdowych selektywnych - Ia = 2I

(zwocznych), typ S,

dla wkadek topikowych Ia jest prdem zapewniajcymprzepalenie si wkadki w czasie do 5 s (rys. 2.20),

Rys. 2.20. Charakterystyka pasmowa t =f(I) wkadek topikowych WT-1F.Odczytywanie prdu wyczajcego

dla wycznikw nadmiarowo-prdowych prd jest naj-mniejszym prdem zapewniajcym natychmiastowe wy-czenie np.:Ia = 3 dla wycznikw o charakterystyce A,Ia = 5 dla wycznikw o charakterystyce B,Ia = 10 dla wycznikw o charakterystyce C,Ia = 20 dla wycznikw o charakterystyce D.

68 69

2.2.2.1.3. Ochrona przed dotykiem porednim przez samoczynnewyczenie zasilania w ukadzie sieciowym IT?

49. Jak jest realizowana ochrona przed dotykiem porednim przez samoczynne wyczeniezasilania w ukadzie sieciowym IT?

W sieciach typu IT ochrona przed dotykiem porednim moeby realizowana przez zastosowanie nastpujcych rodkw zabezpie-czajcych:

urzdzenia do kontroli stanu izolacji, urzdzenia rnicowoprdowego, urzdzenia nadnapiciowego.

50. Jak dziaa ochrona przez samoczynne wyczenie w ukadzie sieciowym IT?W razie zwarcia przewodu fazowego z uziemion czci me-

talow dostpn urzdzenia elektrycznego (obudow) nastpuje za-mknicie obwodu zwarciowego przez przewd uziemiajcy, uziomochronny i pojemno przewodw wzgldem ziemi (rys. 2.21). W za-lenoci od zastosowanego urzdzenia powodujcego samoczynnewyczenie urzdzenie elektryczne moe by wyczone spod napicia,lecz nie musi. Przy podwjnym zwarciu doziemnym prd zwarciowyzamyka si jak na rys. 2.22 powodujc zadziaanie urzdzenia ochron-nego i wyczenie zasilania.

Rys. 2.21. Zwarcie pojedyncze w ukadzie IT.

70

Rys. 2.22. Zwarcie podwjne w ukadzie IT.

51. Jakie warunki musz by spenione aby ochrona bya skuteczna?Aby ochrona bya skuteczna musz by spenione nastpujce

warunki: wszystkie przewodzce czci dostpne powinny by

uziemione indywidualnie, grupowo lub zbiorowo, rezystancja uziemienia RA i najwiksze wartoci prdu po-

jedynczego zwarcia z ziemi powinny spenia warunek:

gdzie: RA - rezystancja uziemienia ochronnego w- prd pojedynczego zwarcia z ziemi w A,- napicie bezpieczne dla danych warunkw

rodowiskowych w V, sieci IT powinny by wyposaone w urzdzenia do kon-

troli stanu izolacji; urzdzenia te powinny sygnalizowalub powodowa wyczenie sieci w przypadku wystpo-wania pojedynczego zwarcia do uziemionych czci prze-wodzcych lub zmniejszenia si rezystancji izolacji poni-ej ustalonej wartoci (rys. 2.3 1).

Zaleca si, aby pojedyncze zwarcie byo usuwane moliwieszybko, co zmniejsza prawdopodobiestwo wystpowania podwjnychzwar doziemnych.

71

52. Jakie warunki musz by spenione przy podwjnym zwarciu doziemnym?Przy podwjnym zwarciu doziemnym urzdzenia ochronne

powinny spowodowa szybkie samoczynne wyczenie zasilania wczasie okrelonym w tablicy 2.7.

Tablica 2.7. Maksymalny czas wyczenia w ukadzie IT przy podwjnymzwarciu [46, 32]

Napicie znamiono-we instalacji Uo/U

|V|

120/210-140/240230/400400/690580/1000

Czas wyczenia w [s|Bez przewodu neutralnegoUL = 50V

0.80,40,20,1

UL = 25 V

0,40,20,06 .0,02

Z przewodem neutralnymUL = 50 V

50,80,40,2

UL = 25 V

10,50,2

0,08

Wymagania dotyczce czasw samoczynnego szybkiego wyczeniauwaa si za spenione jeeli:

w sieciach bez przewodu neutralnego

w sieciach z przewodem neutralnym

gdzie: impedancja ptli zwarcia obejmujca przewdfazowy i przewd ochronny obwodu,impedancja ptli zwarcia, obejmujca przewdneutralny i przewd ochronny obwodu,prd zapewniajcy zadziaanie urzdzenia ochronnegow czasie podanym w tablicy 2.7,napicie znamionowe prdu przemiennego midzyfaz i punktem neutralnym.

2 . 2 . 2 . 2 . Ochrona przez zastosowanie urzdzenia II klasy ochronno- c i

53. Co ma na celu ochrona przez zastosowanie urzdze II klasy ochronnoci i jak jest reali-zowana?

Ochrona przez zastosowanie urzdze drugiej klasy ochronnocima na celu niedopuszczenie do pojawienia si niebezpiecznego napiciadotykowego na czciach przewodzcych dostpnych urzdze elektrycz-nych w przypadku uszkodzenia izolacji podstawowej i jest realizowanaprzez stosowanie izolacji ochronnej.

a)

Rys. 2.23. Przykady wykonania izolacji urzdze II klasy ochronnoci: a) z izola-cj dodatkow b) z izolacj wzmocnion c) z obudow izolacyjn; 1 - czczynna, 2 - izolacja podstawowa, 3 - obudowa izolacyjna, 4 izolacja dodatko-wa, 5 - izolacja wzmocniona.

54. Co moe stanowi izolacj ochronn?Izolacj ochronn moe stanowi: izolacja dodatkowa (rys. 2.23a), izolacja wzmocniona (rys. 2.23b), obudowa izolacyjna (rys. 2.23c).

55. Jakim symbolem oznacza si urzdzenia klasy ochronnoci?

Urzdzenia II klasy ochronnoci oznacza si symbolem

56. Czy wolno do czci przewodzcych dostpnych oraz do czci przewodzcych zamkni-tych wewntrz obudowy izolacyjnej przycza przewody ochronne?

Do czci przewodzcych dostpnych (obudowy) oraz do cz-ci przewodzcych zamknitych wewntrz obudowy nie wolno przy-

7372

cza przewodu ochronnego. Symbol

57. Na czym polega izolacja podwjna?Izolacja podwjna polega na zastosowaniu izolacji podstawo-

wej i niezalenej od niej izolacji dodatkowej przedzielonych przegrodmetalow.

58. Gdzie naley stosowa izolacj wzmocnion?Izolacj wzmocnion bdc izolacj jednorodn naley sto-

sowa w tych przypadkach, w ktrych trudno jest wykona izolacjpodwjn. Powinna ona zapewni stopie bezpieczestwa taki jakiuzyskuje si przy izolacji podwjnej.

59. Jak powinna by wykonana obudowa izolacyjna?Obudowa izolacyjna powinna by odporna na obcienia me-

chaniczne, elektryczne i termiczne oraz zapewnia stopie ochrony conajmniej IP2X.

2.2.2.3. Ochrona przez zastosowanie izolowania stanowiska

60. Co ma na celu ochrona przez zastosowanie izolowania stanowiska?Ochrona polegajca na izolowaniu stanowiskajna na celu za-

pobieenie rwnoczesnemu dotkniciu czci przewodzcych, ktremog mie rne potencjay w wyniku uszkodzenia izolacji podsta-wowej czci czynnych.

6 1 . Jakie warunki powinno spenia stanowisko izolowane? stanowisko powinno mie podogi i ciany izolowane, czci przewodzce dostpne powinny by oddalone od

siebie i od czci przewodzcych obcych na odlegonie mniejsz ni 2 m, odlego ta moe wynosi 1,25 mjeeli urzdzenia znajduj si poza stref zasigu rki,

albo zostay umieszczone bariery midzy czciami przewo-

dzcymi dostpnymi, a czciami przewodzcymi ob-cymi zwikszajcymi odlego midzy tymi czciamido 2 m,

74

alboczci przewodzce obce s izolowane lub odizolowane odziemi sposb zapewniajcy dostateczn wytrzymao me-chaniczn i elektryczn (2000 V) (rys. 2.24),na izolowanym stanowisku nie powinno umieszcza siprzewodu ochronnego

Bariera

Rys. 2.24. Ochrona przez zastosowanie izolowania stanowiska: 1 - podogaizolowana; 2 - ciany izolowane.

62. Ile powinna wynosi rezystancja podg i cian?Rezystancja podg i cian w kadym punkcie pomiarowym

nie powinna by mniejsza ni:- 50 jeeli napicie znamionowe instalacji nie przekracza 500 V,- 100 jeeli napicie znamionowe przekracza 500 V.

63. W jakich pomieszczeniach wolno stosowa izolowanie stanowiska jako rodek ochronydodatkowej?

Izolowanie stanowiska jako rodek ochrony dodatkowej monastosowa w pomieszczeniach nie naraonych na dziaanie wilgoci.

2.2.2.4. Ochrona przez zastosowanie separacji elektrycznej

64. Na czym polega ochrona przed poraeniem za pomoc separacji?Ochrona przed poraeniem za pomoc separacji polega na roz-

dzieleniu w sposb pewny obwodu zasilajcego od obwodu odbiorcze-go (separowanego) za pomoc transformatora separacyjnego lub

75

przetwornicy separacyjnej. Przy zasilaniu z obwodu separowanegotylko jednego odbiornika ochrona jest najskuteczniejsza.

65. Jakie warunki musz by spenione przy zastosowaniu separacji?Przy zastosowaniu separacji musz by spenione nastpujce

warunki:

napicie znamionowe obwodu separowanego nie moeprzekracza 500 V,

czna dugo oprzewodowania w separowanym obwo-dzie nie moe przekracza 500 m oraz iloczyn napiciaznamionowego w woltach i cznej dugoci oprzewodo-wania w metrach nie moe przekracza 100 000,

czci czynne obwodu separowanego powinny by nieza-wodnie oddzielone elektrycznie od innych obwodw i odziemi,

zaleca si stosowanie oddzielnego oprzewodowania obwo-dw separowanych. Jeeli jest konieczne stosowanie ob-wodw separowanych z innym obwodem niskonapicio-wym w tym samym oprzewodowaniu, naley wwczasstosowa przewody wieloyowe bez osony metalowej,lub przewody izolowane w izolacyjnych furach, kanaachlub listwach, pod warunkiem, e ich napicie znamionowejest nie mniejsze ni najwysze napicie znamionowe po-zostaych obwodw i e kady obwd jest zabezpieczonyprzed prdem przeteniowym.

ruchome przewody obwodu separowanego powinny byco najmniej typu oponowego przemysowego (OP), o izo-lacji wzmocnionej. Urzdzenia wtykowe i koce przewoduruchomego powinny mie dostpne czci zewntrznez materiau izolacyjnego.

w przypadku gdy z obwodu separowanego zasila si urz-dzenie odbiorcze I klasy ochronnoci uywane na stanowi-sku metalowym, to zaleca si wykonanie poczenia wy-rwnawczego czcego obudow metalow za stanowi-skiem (rys. 2.25b).

76

Rys. 2.25. Ochrona przeciwporaeniowa przez zastosowanie separacji elek-trycznej: a) zasilanie jednego odbiornika I klasy ochronnoci; b) zasilanieodbiornika I klasy ochronnoci w pomieszczeniu o przewodzcej pododzei cianach.

Rys. 2.26. Ochrona przeciwporaeniowa przez zastosowanie separacji elek-trycznej wicej ni jednego odbiornika zasilanych z obwodu separowanego;CC przewd wyrwnawczy izolowany nieuziemiony; 1 podoe izolowane.

66. Jakie warunki musz by spenione przy zasilaniu z obwodu separowanego wicej nijednego odbiornika?

Przy zasilaniu z obwodu separowanego wicej ni jednego od-biornika powinny by spenione nastpujce warunki: (rys. 2.26)

wszystkie czci przewodzce dostpne urzdze powinnyby poczone midzy sob przez nieuziemione izolowaneprzewody wyrwnawcze,

wszystkie gniazda wtyczkowe powinny mie styki ochronnepoczone z systemem przewodw wyrwnawczych.

77

67. W jakiej klasie ochronnoci powinny by wykonane transformatory separacyjne?Transformatory separacyjne powinny by wykonane w U kla-

sie ochronnoci przez stosowanie izolacji podwjnej lub wzmocnionej.

68. Na jakie napicia i moce buduje si transformatory separacyjne?Transformatory separacyjne buduje, si na napicia

UL < U < 500 V oraz moce S < 25 kVA -jednofazowe i S < 40 kVAtrjfazowe.

2.2.2.5. Ochrona przez zastosowanie nieuziemionych pocze wy-rwnawczych miejscowych

69. Na czym polega ochrona przez zastosowanie nieuziemionych pocze wyrwnawczychmiejscowych?

Ochrona przez zastosowanie nieuziemionych pocze wy-rwnawczych miejscowych polega na poczeniu ze sob wszystkichjednoczenie dostpnych czci przewodzcych obcych i czci prze-wodzcych dostpnych nieuziemionym poczeniem wyrwnawczym.Ochrona ta jest stosowana dla wyrwnania potencjau czci jednocze-nie dostpnych na stanowiskach izolowanych (rys. 2.27)

Rys. 2.27. Ochrona przez zastosowanie nieuziemionych pocze wyrw-nawczych miejscowych: CC - przewd wyrwnawczy miejscowy nieuziemio-ny, 1 - podoga i 2 - ciany izolacyjne.

78

70. Kiedy ochrona przez zastosowanie nieuziemionych pocze wyrwnawczych bdzieskuteczna?

Ochrona bdzie skuteczna jeeli zostanie speniony warunek:

gdzie: Ia - prd powodujcy zadziaanie urzdzenia wyczajcegozainstalowanego w obwodzie zasilania urzdzeniaobjtego poczeniem wyrwnawczym,

Rw - rezystancja poczenia wyrwnawczego w- najwiksze dopuszczalne napicie dotykowe bezpieczne

w danych warunkach rodowiskowych w [V].

2.2.3. Rwnoczesna ochrona przed dotykiem bezporednimi porednim

7 1 . W jakich obwodach moe by dokonana rwnoczesna ochrona przed dotykiem bezpo-rednim i porednim?

Rwnoczesna ochrona przed dotykiem bezporednim i pored-nim moe by dokonana w obwodach bardzo niskich napi (nie prze-kraczajcych napi zakresu I - tablica 2.2) SELV lub PELV (rys. 2.1).

72. Jakie rda bardzo niskiego napicia stosuje si w obwodach SELV i PELV?W obwodach SELV i PELV stosuje si nastpujce rda

bardzo niskiego napicia (rys. 2.28) transformatory bezpieczestwa, przetwornice maszynowe, baterie akumulatorw, prdnice napdzane silnikami spalinowymi, urzdzenia elektroniczne.

79

Rys. 2.28. rda bardzo niskiego napicia: 1 - transformator bezpiecze-stwa, 2 - przetwornica maszynowa, 3 - urzdzenie elektroniczne, 4 - bateriaakumulatorw, 5 - prdnica napdzana silnikami spalinowymi.

7 3 . Co to sq transformatory bezpieczestwa i na jakie moce si je buduje?Transformatory bezpieczestwa s to transformatory przezna-

czone do zasilania obwodw bardzo niskim napiciem U < UL. Budujesi je na moce S < 10 kVA -jednofazowe i S < 16 kVA trjfazowe.

74. W jaki sposb powinny by prowadzone przewody obwodw SELV i PELV?Przewody obwodw SELV i PELV powinny by prowadzone

oddzielnie od innych obwodw lub w dodatkowych osonach izolacyj-nych albo oddzielone od innych obwodw uziemionymi osonami lubekranami. Przewody SELV i PELV mog by prowadzone w wizcez innymi przewodami pod warunkiem, e posiadaj izolacj na napi-cie nie nisze ni najwysze napicie pozostaych przewodw. Doty-czy to rwnie przewodw wieloyowych.

75. Czy wtyczki i gniazda obwodw SELV mog pasowa do gniazd i wtyczek innych obwo-dw?

Wtyczki i gniazda obwodw SELV nie mog pasowa dogniazd i wtyczek innych obwodw w tym do PELV.

76. Czy wtyczki i gniazda obwodw PELV mog pasowa do gniazd i wtyczek innych obwo-dw?

Wtyczki i gniazda obwodw PELV nie mog pasowa dogniazd i wtyczek innych obwodw w tym do SELV.

80

2.2.4. Poczenia wyrwnawcze

7 7 . Jaki jest cel stosowania pocze wyrwnawczych?Zastosowanie pocze wyrwnawczych ma na celu ograni-

czenie napi wystpujcych pomidzy rnymi czciami przewodz-cymi do wartoci dopuszczalnych dugotrwale w danych warunkachrodowiskowych.

Wyrnia si nastpujce poczenia wyrwnawcze: poczenia wyrwnawcze gwne (rys. 2.29), poczenia wyrwnawcze dodatkowe (miejscowe) (rys. 2.29) poczenia wyrwnawcze izolowane nieuziemione (rys. 2.27).

zbrojenia budowlanelub metalowe konstrukcje

uziom sztuczny w przypadkubraku moliwoci wykorzystaniauziomu naturalnego

Rys. 2.29. Poczenia ochronne w budynku mieszkalnym: poczenie miej-scowe w azience; poczenie gwne w piwnicy.

81

78. Gdzie wykonuje si poczenia wyrwnawcze gwne?Poczenia wyrwnawcze gwne wykonuje si w kadym bu-

dynku, umieszczajc w najniszej kondygnacji gwn szyn uziemia-jc (zacisk), do ktrej s przyczone:

przewody ochronne PE lub ochronno-neutralne PEN, przewody uziemiajce E, metalowe rury oraz metalowe urzdzenia wewntrznych

instalacji: wody zimnej, wody gorcej, ciekw, centralne-go ogrzewania, gazu, klimatyzacji, metalowe powoki ka-bli energetycznych itp.

metalowe elementy konstrukcyjne budynku takie jakzbrojenia itp.

Elementy przewodzce doprowadzone z zewntrz budynku(rury, kable) powinny by poczone do gwnej szyny uziemiajcejmoliwie jak najbliej miejsca ich wprowadzenia.

79. Gdzie wykonuje si poczenia wyrwnawcze dodatkowe (miejscowe)?Poczenia wyrwnawcze dodatkowe (miejscowe) wykonuje

si w pomieszczeniach o zwikszonym zagroeniu poraeniem prdemelektrycznym np.:

w pomieszczeniach wyposaonych w wann lub/i basennatryskowy,

w pomieszczeniach wymiennikw ciepa, w pomieszczeniach hydroforni, w kotowniach, w pralniach, w gospodarstwach rolnych i ogrodniczych, w miejscach, w ktrych nie ma moliwoci zapewnienia

skutecznoci ochrony przez samoczynne wyczenie zasi-lania.

Poczenia wyrwnawcze dodatkowe (miejscowe) powinnyobejmowa wszystkie czci przewodzce jednoczenie dostpne,przyczone do wsplnej szyny (zacisku), takie jak:

czci przewodzce dostpne, czci przewodzce obce,

82

przewody ochronne wszystkich urzdze, w tym rwniegniazd wtyczkowych i wypustw owietleniowych,

metalowe konstrukcje i zbrojenia budowlane.

8 0 . Gdzie wykonuje si poczenia wyrwnawcze izolowane nieuziemione?Poczenia wyrwnawcze izolowane nieuziemione stosowane

s w obwodzie separowanym zasilajcym wicej ni jeden odbiornik.Czci dostpne obwodu separowanego powinny by poczo-

ne midzy sob przez izolowane nieuziemione przewody wyrwnaw-cze. Przewody tego obwodu nie powinny by poczone z przewodamiochronnymi lub czciami dostpnymi innych obwodw ani z cz-ciami przewodzcymi obcymi.

8 1 . W jaki sposb powinny by wykonane poczenia i przyczenia przewodw biorcychudzia w ochronie przeciwporaeniowej?

Wszystkie poczenia i przyczenia przewodw biorcychudzia w ochronie przeciwporaeniowej (PE, PEN, CC, E) powinnyby wykonane w sposb pewny, trway w czasie, chronicy przed ko-rozj. Przewody naley czy ze sob przez zaciski przystosowane domateriau, przekroju oraz liczby czonych przewodw, a take rodo-wiska, w ktrym poczenie to ma pracowa.

2.2.5. Przewody ochronne, ochronno-neutralne i wyrwnaw-cze

82. Co to s przewody ochronne?Przewody ochronne s to wszystkie przewody lub yy w prze-

wodach wieloyowych suce do ochrony przed poraeniem prdemelektrycznym. Jako przewody ochronne mog by stosowane:

yy w przewodach (kablach) wieloyowych, izolowane lub goe przewody prowadzone we wsplnej

osonie z przewodami czynnymi, uoone na stae przewody goe lub izolowane, metalowe osony, jak np. powoki, ekrany i pancerze nie-

ktrych rodzajw przewodw (kabli),

83

metalowe rury lub inne metalowe osony przewodw, odpowiednie czci przewodzce lub obce.

83. Jakie s najmniejsze dopuszczalne przekroje przewodw ochronnych PE?Najmniejsze dopuszczalne przekroje przewodw ochronnych

PE podane s w tablicy 2.8.

Tablica 2.8. Przekroje przewodw ochronnych PE [40]

Przekrj przewodw fazowychSL(mm

2)Przekrj przewodw ochronnych

SP E (mm2)

84. Ile powinien wynosi minimalny przekrj przewodu ochronnego, ktry nie jest yprzewodu wieloyowego lub nie jest prowadzony we wsplnej osonie z przewodami robo-czymi?

Gdy przewd ochronny nie jest y przewodu wieloyowegolub nie jest prowadzony we wsplnej osonie z przewodami roboczy-mi, to minimalny przekrj przewodu ochronnego nie moe by mniej^szy ni 2,5 mm2, gdy przewd jest chroniony przed uszkodzeniamimechanicznymi lub 4 mm2, gdy nie jest chroniony przed uszkodzenia-mi mechanicznymi.

85. Jaki minimalny przekrj powinien posiada przewd ochronno-neutralny PEN?W instalacjach uoonych na stae przewd ochronno-

neutralny PEN powinien mie przekrj nie mniejszy ni 10 mm Cui 16 mm" Al.

86. Jaki jest wymagany przekrj przewodw wyrwnawczych gwnych i miejscowych CC?Wymagany przekrj przewodw wyrwnawczych gwnych

i miejscowych podany jest w tablicy 2.9.

84

Tablica 2.9. Wymagany przekrj przewodw wyrwnawczych gwnychi miejscowych [40]

2.2.6. Uziomy i przewody uziemiajce

87. Do czego su uziomy i jakie sq ich rodzaje?Uziomy su do poczenia z ziemi urzdze podlegajcych

uziemieniu roboczemu lub ochronnemu i mog by naturalne lubsztuczne.

88. Jakie funkcje speniaj uziemienia robocze?Uziemienia robocze speniaj nastpujce funkcje: chroni ludzi od skutkw pojawienia si w sieci niskiego

napicia wyszego napicia sieci zasilajcej, zapewniaj, w normalnych warunkach pracy sieci niskiego

napicia, utrzymanie si potencjau ziemi na przewodachPEN (PE) i poczonych z nimi czciach przewodzcychdostpnych,

85

zapobiegaj dugotrwaemu utrzymaniu si asymetrii na-pi w sieci TN podczas zwar doziemnych z pominiciemprzewodu PEN (PE),

umoliwiaj wyczanie zasilania podczas zwar doziem-nych, gdy zwarcie dozfemne wystpi na uszkodzonymprzewodzie ochronnym za miejscem jego przerwania,

ograniczaj napicie na przewodach PEN (PE) wywoanezwarciami doziemnymi w sieci TN,

ograniczaj napicie pojawiajce si podczas zwar do-ziemnych na przerwanym przewodzie ochronnym i po-czonych z nim czciach przewodzcych.

(Wymagania stawiane uziemieniom roboczym szczegowo omwiones w literaturze [7])

89. Gdzie naley wykona uziemienia robocze?Uziemienia robocze naley wykona w kadej stacji zasilajcej

uziemiajc punkt neutralny transformatora.

90. Gdzie wykonujemy dodatkowe uziemienie robocze?Dodatkowe uziemienie robocze naley wykona w sieciach na-

powietrznych o ukadzie TN uziemiajc przewd ochronno-neutralny: na kocu kadej linii, na kocu kadego odgazienia

o dugoci wikszej ni 200 m, na kocu kadego przycza o dugoci wikszej ni 100 m, wzdu trasy linii tak, aby odlego midzy uziemieniami

nie bya wiksza ni 500 m.W sieciach kablowych o ukadzie TN w zczach kadego budynku.

9 1 . Ile powinna wynosi rezystancja poszczeglnych dodatkowych uziemie roboczych?Rezystancja poszczeglnych dodatkowych uziemie robo-

czych nie powinna przekracza 30 a w razie wykonywania ich wgruncie o rezystywnoci wikszej ni 500 nie powinna przekra-cza wartoci obliczonej wedug wzoru:

gdzie - rezystywno gruntu w

86

92. Co zalicza si do uziomw naturalnych?Do uziomw naturalnych zalicza si metalowe konstrukcje

i elementy urzdze znajdujcych si w ziemi.Przy wykonywaniu uziemie urzdze przemienno-prdowych

jako uziomy naturalne mona wykorzystywa: systemy metalowych rur wodocigowych pod warunkiem,

e uzyskano na to zgod jednostki eksploatujcej te wodo-cigi,

oowiane paszcze i inne metalowe osony kabli, elementy metalowe osadzone w fundamentach, zbrojenia betonu znajdujcego si w ziemi.

93. Co zaliczamy do uziomw sztucznychDo uziomw sztucznych zaliczamy:

prty lub rury metalowe wbite w ziemi, tamy lub druty metalowe uoone w ziemi, pyty metalowe w ziemi.

94. Z jakich materiaw wykonuje si uziomy sztuczne.

Tablica 2.10. Najmniejsze wymiary poprzeczne uziomw sztucznychzagbionych bezporednio w gruncie

Lp.

1.2.

3.4.

5.

6.7.8.9.

Rodzajuziomu

poziomy

pionowy

Materiawyrobu

stal ocynkowanana gorco

mied goa

mied ocynkowana

stal ocynkowanana gorco

stal pomiedziowana

Wyrb

tamaprt okrgy

tamaprt okrgy

tama

ruraprt okrgyprofilowany

prt okrgy

Najmniejsze dopuszczalnewymiary

rednicamm

10

2520

15

przekrjmm2

100

5035

50

100

-

grubomm

3

2

2

3

-

87

Uziomy sztuczne wykonuje si ze stali ocynkowanej lub nie-ocynkowanej. W rodowisku o duej korozyjnej agresywnoci gruntumona wykonywa ze stali miedziowanej lub miedzi.

Najmniejsze dopuszczalne wymiary poprzeczne uziomwsztucznych zagbionych bezporednio w gruncie podano w tablicy2.10.

95. Jak powinny by umieszczone uziomy w stosunku do powierzchni gruntu?Uziomy sztuczne pionowe powinny by zagbione w gruncie

w taki sposb aby ich dolna krawd znajdowaa si na gbokociwikszej ni 2,5 m, natomiast najwysza cz na gbokoci niemniejszej ni 0,5 m pod powierzchni ziemi.

Uziomy sztuczne poziome powinny by uoone na gbokocinie mniejszej ni 0,6 m w rowach lub bruzdach zasypanych gruntemz wykopu.

96. Jak naley wykonywa poczenia przewodw uziemiajcych z uziomem?Poczenia przewodw uziemiajcych z uziomem oraz poszcze-

glnych ukadw uziomowych naley spawa. Wszelkie poczenia nale-y zabezpieczy przed korozj i uszkodzeniami mechanicznymi.

97. Jakie s najmniejsze dopuszczalne przekroje przewodw uziemiajcych?

Tablica 2.11. Przekroje przewodw uziemiajcych uoonych w ziemi [40]

Przewody chronioneprzed korozj

Przewody nie chro-nione przed korozj

Najmniejszy dopuszczalny przekrjprzewodw uziemiajcych SE

Chronionych od uszko-dze mechanicznych

Nie chronionych od uszkodzemechanicznych

SE 16 mm2 Cu

SE 16 mm2 Fe (ocynkowana)

25 mm2 Cu50 mm Fe (ocynkowana)

Przekroje przewodw uziemiajcych SF musz by wikszelub rwne przekrojom ochronnym (Tablica 2.8). Jeeli przewduziemiajcy nie jest y przewodu (kabla) to jego przekrj nie powi-nien by mniejszy ni:

88

2,5 mm2 przy stosowaniu zabezpieczenia przed mecha-nicznym uszkodzeniem,

4 mm2 przy braku zabezpieczenia przed mechanicznymuszkodzeniem.

Przewody uziemiajce uoone w ziemi musz spenia wy-magania podane w tablicy 2.11.

2.2.7. Wymagania dodatkowe dotyczce ochrony przeciwpora-eniowej w zalenoci od warunkw rodowiskowych

2.2.7.1. Pomieszczenia wyposaone w wann lub basen natryskowy(azienki)

98. Jakie strefy ochronne wyrnia si w pomieszczeniach azienek?W pomieszczeniach azienek wyrnia si cztery strefy

ochronne: 0, 1, 2, 3.Wymiary stref pokazano na rys. 2.30.

1a) - wanna-rzut poziomy

1b) - wanna - rzut pionowy

2a) brodzik rzut poziomy

2b) brodzik - rzut pionowy

Rys. 2.30. Strefy ochronne w pomieszczeniach azienek. [37]

99. Jakie wymagania stawiane s ochronie przeciwporaeniowej w azienkach?Ochronie przeciwporaeniowej w pomieszczeniach azienek

stawiane s nastpujce wymagania: w pomieszczeniu powinny by wykonane poczenia wy-

rwnawcze miejscowe czce wszystkie czci przewo-dzce obce znajdujce si w strefach 1, 2, 3 ze sob orazz przewodem ochronnym (rys. 2.29),

w strefie 0 mona stosowa jedynie napicie bezpieczneo wartoci nie wikszej ni 12 V. rdo tego napiciapowinno znajdowa si poza stref 0,

nie wolno stosowa jako ochrony dodatkowej izolowania sta-nowiska oraz nieuziemionych pocze wyrwnawczych.

100. Jakie stopnie ochrony powinien mie sprzt i osprzt stosowany w azienkach?Sprzt i osprzt stosowany w azienkach powinny mie stopie

ochrony nie mniejszy ni:IPX7 - w strefie 0IPXS - w strefie 1

90

101. Jakie wymagania stawiane s przy instalowaniu przewodw?Przewody uoone na wierzchu albo w cianach na gbokoci

nie przekraczajcej 5 cm powinny mie izolacj wzmocnion nie po-winny mie metalowych powok i nie mog by ukadane w rurach lubosonach metalowych.

W strefach 0, 1 i 2 mog by zainstalowane jedynie przewodyniezbdne do zasilania odbiornikw znajdujcych si w tych strefach.

W strefach 0, 1 i 2 nie wolno instalowa puszek, rozga-nikw oraz sprztu czeniowego. Tory przewodw elektrycznychmusz by prowadzone w liniach prostych rwnolegych do kraw-dzi i stropw.

Przewody musz by miedziane o przekroju do 10 mm2.

1 02. Jakie urzdzenia wolno instalowa w strefie 0 , 1 , 2, 3?W strefie 0 wolno instalowa urzdzenia stae zasilane napi-

ciem 12 V. W strefie 1 mona instalowa jedynie podgrzewacze wody.W strefie 2 mona instalowa oprawy II klasy ochronnoci oraz pod-grzewacze wody. W strefie 3 mona instalowa gniazda wtyczkowejeeli s one zasilane: indywidualnie z transformatora separacyjnego,napiciem bezpiecznym, lub zabezpieczone wycznikami rnicowo-prdowymi o prdzie 30 mA.

103. W jakich strefach mog by instalowane grzejniki elektryczne w pododze?Grzejniki elektryczne w pododze mog by instalowane we

wszystkich strefach pod warunkiem pokrycia ich metalow siatk lubblach poczon z przewodem wyrwnawczym.

2 . 2 . 7 . 2 . Place budowy i robt rozbirkowych

104. Jakie ukady sieciowe wolno stosowa na placach budowy?

Na placach budowy wolno stosowa ukady sieciowe TN-S,IT oraz IT z urzdzeniem do staej kontroli stanu izolacji (rys. 2.31).

91

IPX5 w azienkach publicznych.IPX4 - w strefie 2IPX1 -w strefie 3

s. 2.5/. Wskanik stanu izolacjiWSI-2A-POLMED Pozna.

105. Jak zapewnia si ochron przed dotykiem bezporednim?Ochron przed dotykiem bezporednim zapewnia si przez: izolowanie czci czynnych, stosowanie w miejscach szczeglnie niebezpiecznych,

przegrd, oson i barier, umieszczenie poza zasigiem rki.

106. Jak zapewnia si ochron przed dotykiem porednim?Ochron przed dotykiem porednim zapewnia si przez: stosowanie samoczynnego wyczenia za pomoc wycz-

nikw rnicowoprdowych o prdzie 30 mA (rys.2.32),

zastosowanie urzdze II klasy ochronnoci, zastosowanie transformatora separacyjnego zasilajcego

jeden odbiornik.

107. Jaki stopie ochrony powinien mie sprzt i osprzt instalacyjny stosowany na placachbudowy?

Zastosowany sprzt i osprzt instalacyjny powinny mie sto-pie ochrony co najmniej IP44.

108. Jak powinny by prowadzone przewody i kable zasilajce odbiorniki na placu budowy?Przewody i kable zasilajce urzdzenia rozdzielcze i poszcze-

glne odbiorniki na placu budowy powinny by chronione od uszko-dze mechanicznych. W zwizku z tym powinny by ukadane napodporach, uchwytach, wieszakach a w szczeglnych przypadkach naprzejciach i przejazdach osonite.

92

Rys. 2.32. Rozdzielnica budowlana typu RBP-1 f-my H. Sypniewski - Zielo-na Gra: a) widok b) ukad pocze.

2 . 2 . 7 . 3 . Gospodarstwa rolne i ogrodnicze

109. Jakie pomieszczenia zaliczamy do pomieszcze rolniczych i ogrodniczych?Do pomieszcze rolniczych i ogrodniczych zaliczamy: stajnie,

obory, kurniki, chlewnie, pomieszczenia przygotowania pasz, spichle-rze, stodoy, przechowalnie podw rolnych oraz szklarnie.

110. Jakie wymagania dodatkowe stawia si instalacjom w gospodarstwach rolnych i ogrod-niczych?

Instalacjom stawia si nastpujce dodatkowe wymagania: obwody zasilajce gniazda wtyczkowe musz by zabez-

pieczone za pomoc wycznikw rnicowoprdowycho prdzie 30 mA,

obwody odbiorcze zaleca si zabezpiecza wycznikamirnicowo-prdowymi o prdzie tak niskim, jak to moli-we lecz nie przekraczajcym 30 m A,

93

czci przewodzce dostpne urzdze elektrycznych zloka-lizowanych w oborach, stajniach, chlewniach powinny miepoczenia wyrwnawcze z czciami przewodzcymi obcy-mi i przewodem ochronnym instalacji elektrycznej.

1 1 1 . W jaki sposb zapewnia si ochron przeciwpoarow?Ochron przeciwpoarow zapewnia