Seminar iz kolegija Osnove elektrotehnike:

Opasni dodirni napon i mjere za titeStudent: Broj indeksa: Evidencijski broj: Datum izrade: Tomislav op R 3157 4 29.12.2008.

RudarskoRudarsko-geolo ko-naftni fakultet ko-

tetno djelovanje elektri ne struje na iva bi a:

Elektrokucija svjesno ili nesvjesno izlaganje ovjeka djelovanju elektri ne struje Za djelovanje elektriciteta na ovjeka najva nija je struja, odnosno jakost struje koja protje e kroz ljudsko tijelo. Pri razmatranju djelovanja elektri ne struje na ljudski organizam razlikujemo slijede e struje: otpu taju a struja najve a struja pri kojoj se ovjek mo e snagom svojih mi i a odvojiti od dijelova pod naponom fibrilacijska struja ona jakost struje koja izaziva smrtnost (njezina je vrijednost relativna za svakog ovjeka) nefibrilacijska struja jakost struje koja ne izaziva smrtnost (mo e se smatrati neopasnom za ovjeka)

Vrlo veliki utjecaj na posljedice koje e nastati djelovanjem elektri ne struje ima trajanje njenog protjecanja.

RudarskoRudarsko-geolo ko-naftni fakultet ko-

2

tetno djelovanje elektri ne struje na iva bi a:

Za normalne uvjete okoli a i uporabe trajno dopu teni naponi dodira su manji od 50 V za izmjeni nu struju, a naponi manji od 120 V za istosmjernu struju. Za te e uvjete rada i okoli a (trajni dodir ovjeka s potencijalom zemlje i znatne promjene impedancije tijela ovjeka u ovisnosti o vla nosti ko e) grani ni napon dodira iznosi 25 V za izmjeni nu struju, a 60 V za istosmjernu struju. Statisti ki podaci:

RudarskoRudarsko-geolo ko-naftni fakultet ko-

3

Statisti ki podaci:

Razina razvijenosti za titnih mjera i kvalitete elektri nih instalacija mogu se u nekoj zemlji ocijeniti pomo u: broja nesre a na milijun stanovnika broja nesre a na 1TWh potro ene elektri ne energije Od ukupnog broja nesre a od elektrokucije koje zavr avaju smr u: 80-85 % su mu karci 15-20% su ene

Najve a zastupljenost smrtnih slu ajeva je kod ljudi od 25 do 34 godine starosti. Od svih nesre a uzrokovanih elektri nom strujom 5% su smrtne. 85% ih izazove napon do 1kV, a 15% napon iznad 1 kV. Mogu e je zaklju iti da su nesre e na VN rje e, ali i oko 4 puta opasnije.

RudarskoRudarsko-geolo ko-naftni fakultet ko-

4

Za tita od indirektnog dodira

Za tita od indirektnog dodira: Uslijed kvara na izolaciji vodi a, ku i ta tro ila i opreme te ostale metalne mase, koje u redovnom pogonu nisu pod naponom, mogu do i pod napon i predstavljati opasnost za ljude koji dodiruju ovu opremu. Ug je napon kvara koji predstavlja potencijal ku i ta tro ila prema zemlji. Napon koji se pojavljuje izme u istodobno dostupnih dijelova za vrijeme kvara zove se napon dodira, Ud (dodirni napon). Napon dodira mo e poprimiti najvi e vrijednost faznog napona ako je kvar zanemarive impedancije nastao na priklju noj stezaljci jednog tro ila, a drugi istodobno dostupni pristupa ni vodljivi dio ima direktan spoj sa zemljom. Takav najvi i napon dodira koji se mo e pojaviti u elektri noj instalaciji prilikom kvara sa zanemarivom impedancijom zovemo o ekivani napon dodira.

RudarskoRudarsko-geolo ko-naftni fakultet ko-

5

Za tita od indirektnog dodira

Vrste za tita od indirektnog dodira: Prema na inu djelovanja mo emo ih podijeliti u tri skupine: Istodobna za tita od direktnog i indirektnog dodira sigurnosni mali napon (SELV) uzemljeni sigurnosni mali napon (PELV) mali radni napon (FELV)

Bez ure aja za prekidanje struje kvara za tita primjenom ure aja klase II ili odgovaraju om izolacijom nevodljiva okolina elektri no odvajanje (galvansko odvajanje) izjedna avanje potencijala bez vodljive veze sa zemljom

S ure ajima za automatsko isklapanje napajanja TS sustavi isklapanje s ure ajima nadstrujne za tite isklapanje sa za titnim ure ajima diferencijalne struje TT sustavi isklapanje s nadstrujnom za titom isklapanje sa za titnim ure ajima diferencijalne struje

RudarskoRudarsko-geolo ko-naftni fakultet ko-

6

Za tita od indirektnog dodira

Vrste za tita od indirektnog dodira: Prema na inu djelovanja mo emo ih podijeliti na tri skupine: S ure ajima za automatsko isklapanje napajanja IT sustavi kontrolnik izolacije isklapanje sa za titnim ure ajima diferencijalne struje isklapanje s uporabom ure aja nadstrujne za tite

Osim navedenih mjera za tite od previsokog napona dodira, danas kao dopunska za tita obvezatno primjenjuje izjedna avanje potencijala za cijeli objekt ili dijelu nekog objekta. Izbor i primjena neke od navedenih za titnih mjera ovisi o uvjetima koji vladaju u ti enom objektu, tra enom stupnju sigurnosti i tro kovima izvedbe.7

RudarskoRudarsko-geolo ko-naftni fakultet ko-

Za tita od indirektnog dodira

Vrste za tita od indirektnog dodira: Izjedna avanje potencijala: U tehni kim normativima za izvedbu elektri nih instalacija izjedna avanje potencijala se ne navodi kao jedna od osnovnih za titnih mjera od previsokog napona dodira, jer se smatra da sama za sebe nije uvijek dovoljna. Ipak, ona pru a sve elemente dobre i u inkovite za tite u sklopu s ure ajima za brzo isklju enje struje gre ke ili s dobrim uzemljiva em.

Izjedna avanjem potencijala posti e se me usobnim galvanskim spajanjem svih metalnih dijelova razli itih instalacija sa za titnim vodi em elektri nih instalacija u nekom prostoru. U slu aju pojave napona gre ke na ku i tima elektri nih tro ila, taj isti napon pojaviti e se i na svim me usobno povezanim metalnim dijelovima drugih instalacija te ne e postojati razlika napona izme u vodljivih dijelova instalacija.RudarskoRudarsko-geolo ko-naftni fakultet ko8

Za tita od indirektnog dodira Vrste za tita od indirektnog dodira: Posebno mali naponi: U lo im uvjetima upotrebe i okoline, gdje je stupanj opasnosti velik (npr. radovi s prenosivim elektri nim alatom na metalnim konstrukcijama, radovi u kotlovnicama, mokrim prostorijama) najdjelotvornija mjera za tite je sni avanje nazivnih napona ure aja na vrijednosti ispod granice opasnih napona. Na taj na in posti e se istodobno za tita od direktnog i indirektnog dodira. Visina nazivnog napona ograni ena je na najvi e 50 V efektivno kod izmjeni nih struja, odnosno 120 V kod istosmjerne struje. Kao standardni nazivni naponi naj e e se primjenjuju: 6 V, 12 V, 24 V i 42 V S obzirom na stupanj sigurnosti koju pru aju, a i na na in izvedbe posebno male napone dijele se na: sigurnosni mali napon (SELV*) uzemljeni za titni mali napon (PELV*) mali radni napon (FELV*)

* kratice prema IEC normamaRudarskoRudarsko-geolo ko-naftni fakultet ko9

Za tita od indirektnog dodira

Vrste za tita od indirektnog dodira: Posebno mali naponi: Koriste se uglavnom za ru ne svjetiljke, elektri ni alat, upravlja ke i signalne krugove, u poljodjelstvu, te za dje je igra ke. Primjena im je dosta ograni ena jer se mogu priklju iti samo ure aji malih snaga i na male udaljenosti. Sigurnosni mali napon (SELV Safety extra low voltage): nazivni napon obi no ne prelazi 25 V nu an je sigurnosni izvor napajanja tako da se u slu aju kvara ne mogu pojaviti vi i naponi u krugu sigurnosnog malog napona od nazivnog napona (sigurnosni transformatori s odvojenim namotima, motor-generatori s odvojenim namotima, baterije, akumulatori, i sl.) vodi i i ku i te malog sigurnosnog napona ne smiju biti nigdje uzemljeni vodi i sigurnosnog napona moraju biti odvojeno polo eni od ostalih vodi a vi ih napona

RudarskoRudarsko-geolo ko-naftni fakultet ko-

10

Za tita od indirektnog dodira

Vrste za tita od indirektnog dodira: Posebno mali naponi: Uzemljeni za titni mali napon (PELV Protective extra low voltage): ponekad nije mogu e izbje i spoj ku i ta tro ila, priklju enog na mali napon, sa zemljom (npr. ako iz konstrukcijskih i funkcionalnih razloga vodi i malog napona moraju biti uzemljeni) kod uzemljenog za titnog malog napona zahtjevi u pogledu izvora napajanja i izvedbe strujnih krugova te priklju nog pribora su istovjetni onim kod za titne mjere sigurnosnog malog napona (SELV) no ku i ta tro ila ili vodi a smiju biti uzemljena

RudarskoRudarsko-geolo ko-naftni fakultet ko-

11

Za tita od indirektnog dodira Vrste za tita od indirektnog dodira: Posebno mali naponi: Mali radni napon (FELV Functional extra low voltage): Ako je zbog ekonomskih ili tehnolo kih razloga pogodan mali napon (do 50 V izmjeni ne ili 120 V istosmjerne struje), a nisu nu ni ni sigurnosni mali napon niti uzemljeni za titni mali napon, tada se primjenjuje mali radni napon. npr. u signalnim i upravlja kim krugovima kod kojih ure aji, primjerice releji, daljinski upravljane sklopke i kontaktori nemaju dovoljnu izolaciju prema strujnim krugovima vi eg napona mora se osigurati za tita od direknog i indirektnog dodira na sljede im principima: kod malog radnog napona zbog izvedbe izvora napajanja i izvedbe strujnih krugova nije isklju ena mogu nost prenesenih napona dodira primarne mre e pa se mora izvesti za tita od indirektnog dodira ako je primarni strujni krug ti en od indirektnog dodira nekom od za titnih mjera s automatskim isklju ivanjem napajanja svi izlo eni vodljivi dijelovi (mase) opreme spajaju se sa za titnim vodi em primarnog strujnog kruga kada se mali radni napona dobiva iz izvora koji se napaja iz NN mre e ti ene elektri kim odvajanjem, svi izlo eni vodljivi dijelovi (mase) opreme spajaju se s neuzemljenim vodi em za izjedna avanje potencijala primarnog strujnog kruga

RudarskoRudarsko-geolo ko-naftni fakultet ko-

12

Za tita od indirektnog dodira Vrste za tita od indirektnog dodira: Za tita primjenom opreme klase II ili odgovaraju om izolacijom: Elektri ni ure aji opremaju se, osim normalnom (osnovnom) pogonskom izolacijom jo i dopunskom za titnom izolacijom koja onemogu ava dodir ili spoj s vodljivim dijelovima ure aja koji mogu do i pod napon u slu aju kvara na osnovnoj izolaciji Posti e se: izradom ku i ta tro ila od izolacijskih materijala ugradnjom dopunske izolacije na opremu koja ima samo temeljnu izolaciju postavljanjem poja ane izolacije na neizolirane dijelove pod naponom

Elektri na oprema izra ena s dvostrukom i poja anom izolacijom ozna ava se simbolom kvadrat u kvadratu . Ako se za tita posti e dopunskom ili poja anom izolacijom, radi raspoznavanja vrste za tite na vanjskoj strani ku i ta postavlja se znak koji predstavlja precrtani znak uzemljenja . Ugra uju li se oprema i ure aji koji imaju samo osnovnu izolaciju izolacijskih ku i ta, tada izolacijska ku i ta moraju imati stupanj za tite najmanje IP 2X.

RudarskoRudarsko-geolo ko-naftni fakultet ko-

13

Za tita od indirektnog dodira

Vrste za tita od indirektnog dodira: Za tita primjenom opreme klase II ili odgovaraju om izolacijom: Kod opreme i ure aja klase II izlo eni vodljivi dijelovi ili umetnuti vodljivi dijelovi ne smiju se spajati sa za titnim vodi em. Zbog toga prenosiva tro ila u priklju enom kabelu imaju samo fazni i neutralni vodi , a utika nema za titni kontakt. Za ispravnost ove mjere za tite presudna je kvaliteta i stanje izolacije tro ila.

RudarskoRudarsko-geolo ko-naftni fakultet ko-

14

Za tita od indirektnog dodira

Vrste za tita od indirektnog dodira: Za tita elektri nim odvajanjem: Strujni krug tro ila se, pomo u transformatora za odvajanje ili motor-generatora (s namotima odgovaraju e izolacije) galvanski odvoji od ostale elektri ne mre e (sekundarni krug se ne smije uzemljiti). Za titno djelovanje temelji se na injenici da e struja gre ke i kod potpunog spoja jedne faze sa zemljom biti vrlo mala jer se strujni krug zatvara smo preko otpora izolacije i kapacitivnog otpora relativno kratkog drugog vodi a.

Budu i da struja gre ke raste s du inom priklju enih vodova, preporu a se da umno ak nazivnog napona u voltima i du ine strujnog kruga u metrima ne prije e vrijednost od 100 Vm, pod uvjetom da duljina vodova strujnog kruga nije ve a od 500m. Nazivni napon elektri ki odvojenih strujnih krugova ne smije biti ve i od 500 V. Za razliku od prija njih tehni kih normativa nova norma dopu ta mogu nost da se iz jednog izvora za elektri ko odvajanje napaja vi e tro ila, uz neke dodatne uvjete.RudarskoRudarsko-geolo ko-naftni fakultet ko15

Za tita od indirektnog dodira

Vrste za tita od indirektnog dodira: Za tita automatskim isklju ivanjem napajanja: Da bi ova za tita ispunila svoju zada u, svaki kvar na izolaciji opreme mora prouzro iti dovoljno jaku struju kvara koja e izazvati prekidanje napajanja u vremenu koje je nu no za sigurnost ljudi. Ova vrsta za tite temelji se na dva elementa: postojanje zatvorenog strujnog kruga, tzv. kruga petlje koji omogu ava protjecanje struje kvara (oblik kruga petlje ovisi o sustavu uzemljenja TT, TN i IT mre e) prekidanje struje kvara primjenom prikladnih za titnih ure aja u tako kratkim vremenima da ne do e do ozlje ivanja osobe koja je bila izlo ena naponu dodira

Dopu teno trajanje napona dodira prema IEC normi s kojom su usugla ene i HNR. Glavna razlika izme u HRN N.B2.741 i prija njih tehni kih normativa za elektri ne instalacije u zgradama je sni avanje vrijednosti trajno dopu tenog napona dodira sa 65 V na vrijednosti manje od 50 V.16

RudarskoRudarsko-geolo ko-naftni fakultet ko-

Hvala na pa nji

RudarskoRudarsko-geolo ko-naftni fakultet ko-

17