Zaštitne mjere od previsokog napona dodira

Zaštitne mjere od previsokog napona dodiraZaštitne mjere od previsokog napona dodira

• Štetno djelovanje električne struje na živa bića:– Elektrokucija – svjesno ili nesvjesno izlaganje čovjeka djelovanju električne struje

– Za djelovanje elektriciteta na čovjeka najvažnija je struja, odnosno jakost struje koja

protječe kroz ljudsko tijelo.

– Pri razmatranju djelovanja električne struje na ljudski organizam razlikujemo slijedeće

struje:

• otpuštajuća struja – najveća struja pri kojoj se čovjek može snagom svojih mišića

odvojiti od dijelova pod naponom

• fibrilacijska struja – ona jakost struje koja izaziva smrtnost (njezina je vrijednost

relativna za svakog čovjeka)

• nefibrilacijska struja – jakost struje koja ne izaziva smrtnost (može se smatrati

neopasnom za čovjeka)

– Vrlo veliki utjecaj na posljedice koje će nastati djelovanjem električne struje ima trajanje

njenog protjecanja.


• Štetno djelovanje električne struje na živa bića:– Dalzielovom formulom izračunavamo fibrilacijske struje za razdoblje od 8 ms do 5

sekundi ukoliko je poznata fibrilacijska struja pri 1 sekundi, K.

t

KI

– Na slici su prikazane strujne zone po Koeppenu u ovisnosti o reakcijama čovjeka, a značenje zona je:

• zona I – početak primjetljivosti do otpuštajuće struje• zona II - od otpuštajuće struje do nefibrilacijske struje• zona III – od nefibrilacijske struje do smrtonosne struje

– Na slici je prikazana i krivulja koja odgovara Dalzielovoj formuli - Daliziel razlikuje samo opasne i neopasne struje


• Štetno djelovanje električne struje na živa bića:– Ako se želi ostvariti kontrola nad mogućim izlaganjem čovjeka djelovanju električne

struje potrebno je odrediti koji je to napon koji uzrokuje protjecanje dopuštene granične struje.

– Iz tog razloga potrebno je poznavati impedanciju ljudskog tijela (u praksi se redovito zanemaruje reaktancija , odnosno promatra samo djelatni otpor).

– Djelatni otpor ljudskog tijela nije stalan već ovisi o nizu čimbenika:

• čistoći, vlažnosti i debljini kože• naponu koji djeluje na ljudsko tijelo (na slici je prikazan otpor

ljudskog tijela u ovisnosti o naponu dodira po Bodieru za slučaj da su polovi čvrsto obuhvaćeni, a trajanje djelovanja dugo)

• trajanju djelovanja• jakosti struje• kontaktnom pritisku i površini elektrode, itd.


• Štetno djelovanje električne struje na živa bića:– Kod razrade pojedinih mjera zaštite vrijednost otpora ljudskog tijela promatra se

redovito samo u ovisnosti o naponu dodira.

– Vrijednosti ukupne impedancije tijela odraslih osoba koje su navedene u tablici vrijede za put struje ruka-ruka, odnosno ruka-noga pri kontaktnoj površini između 50 i 100 cm2 i pri suhoj koži.

– Poznavajući djelovanje struja različitih jakosti na ljudski organizam i prosječnu impedanciju ljudskog tijela moguće je zaključiti o naponima opasnim za život čovjeka.


• Štetno djelovanje električne struje na živa bića:– Za normalne uvjete okoliša i uporabe trajno dopušteni naponi dodira su manji od 50 V

za izmjeničnu struju, a naponi manji od 120 V za istosmjernu struju.

– Za teže uvjete rada i okoliša (trajni dodir čovjeka s potencijalom zemlje i znatne promjene impedancije tijela čovjeka u ovisnosti o vlažnosti kože) granični napon dodira iznosi 25 V za izmjeničnu struju, a 60 V za istosmjernu struju.

– Tablica prikazuje dopuštena trajanja pojedinih vrijednosti napona dodira.


• Štetno djelovanje električne struje na živa bića:– Uočava se bitna razlika u određivanju graničnih vrijednosti napona dodira prema novijim

HNR usuglašenim s IEC standardima i starim tehničkim normativima koji su dopuštali u

normalnim uvjetima upotrebe i okoline napona dodira trajno 65 V, a u lošijim uvjetima

se vrijednost trajno dopuštenog napona dodira ograničavala na vrijednosti od 24 V i 42

V.


• Štetno djelovanje električne struje na živa bića:– Statistički podaci:

• Razina razvijenosti zaštitnih mjera i kvalitete električnih instalacija mogu se u nekoj zemlji ocijeniti pomoću:

– broja nesreća na milijun stanovnika

– broja nesreća na 1TWh potrošene električne energije

• Od ukupnog broja nesreća od elektrokucije koje završavaju smrću:

– 80-85 % su muškarci

– 15-20% su žene

– Najveća zastupljenost smrtnih slučajeva je kod ljudi od 25 do 34 godine starosti.

– Od svih nesreća uzrokovanih električnom strujom 5% su smrtne.

– 85% ih izazove napon do 1kV, a 15% napon iznad 1 kV.– Moguće je zaključiti da su nesreće na VN rjeđe, ali i oko

4 puta opasnije.

Tipovi mreža nnTipovi mreža nn

• Tipovi mreža niskog napona:– Tehničke zaštitne mjere od direktnog i indirektnog dodira u uzajamnoj su vezi s vrstama

razdjelnih mreža niskog napona.

– Prema HNR i IEC standardu, vrste razdjelnih sustava niskog napona određuju se brojem i tipom aktivnih vodiča te vrstom sustava uzemljenja.

• Poradi jednostavnijeg prikazivanja i snalaženja u električnim shemama tehnički normativi za niskonaponske električne instalacije propisuju slovno brojčane oznake za pojedine vrste vodiča kako je prikazano u tablici.


• Tipovi mreža niskog napona:– Vrsta sustava uzemljenja:

• Radi preglednog prikazivanja pojedinih vrsta sustava uzemljenja, provedeno je označavanje sustava uzemljenja s dva osnovna i jednim do dva dodatna slova.

• Prvo slovo označava odnos između mreže i uzemljenja:

– T – izravno spojena jedna točka mreže na zemlju (npr. neutralna točka transformatora)

– I – svi aktivni dijelovi mreže izolirani su od zemlje ili u jednoj točki spojeni s zemljom preko impedancije


• Tipovi mreža niskog napona:• Drugo slovo označava odnos između dohvatljivih vodljivih dijelova (kućišta trošila i sl.) i

uzemljenja:

– T – izravno električno spajanje dohvatljivih vodljivih dijelova (kućišta) na zemlju, neovisno o sustavu uzemljenja mreže

– N – izravno električno spajanje vodljivih dijelova (kućišta) na uzemljenu točku sustava mreže (primjerice na uzemljenu neutralnu točku sustava)

• Dodatno slovo koje se nalazi uz drugo slovo, označava raspored neutralnog i zaštitnog vodiča:

– S - neutralni (N) vodič i zaštitni vodič (PE) međusobno su odvojeni u cijeloj mreži

– C – neutralni (N) vodič i zaštitni vodič (PE) kombinirani su u jednom (PEN) vodiču


• Tipovi mreža niskog napona:– U razdjelnim mrežama niskog napona postoje tri tipa mreža s obzirom na sustav

uzemljenja:• TN sustav• TT sustav• IT sustav

– TN sustav:• ima jednu točku sustava (neutralnu točku) izravno spojenu sa zemljom, dok su dohvatljivi

dijelovi (kućišta) spojeni preko zaštitnog vodiča na izravno uzemljenu neutralnu točku

• s obzirom na raspored i funkciju neutralnog i zaštitnog vodiča postoje tri podvrste TN sustava:

– TN-S sustav kod kojeg je u cijeloj mreži zaštitni vodič (PE) odvojen od neutralnog vodiča (N), što znači da pogonska struja ne teče kroz zaštitni vodič


• Tipovi mreža niskog napona:• TN-C-S sustav kod kojeg u

dijelu mreže PEN vodič ima funkciju i zaštitnog i neutralnog vodiča, a u drugom dijelu mreže – blizu trošila – od zadnje razvodne ploče, zaštitni vodiče je odvojen od neutralnog vodiča

• TN-C sustav u cijeloj mreži ima sjedinjen zaštitni i neutralni vodič u jedan PEN vodič

prema prijašnjim tehničkim normativima ova tri sustava prikazuju tri različite varijante nulovanja


• Tipovi mreža niskog napona:– TT sustav:

• neutralna točka sustava uzemljena je posredstvom jednog uzemljivača, a kućišta trošila uzemljena su preko drugih uzemljivača, električki neovisnih o uzemljenju neutralne točke sustava

• u ovaj sustav se ubraja zaštitno uzemljenje s pojedinačnim uzemljivačem


• Tipovi mreža niskog napona:– IT sustav:

• svi aktivni vodiči su izolirani od zemlje ili su u jednoj točki spojeni sa zemljom preko velike impedancije

• kućišta trošila se uzemljuju• prema prijašnjim tehničkim normativima ovaj sustav je bio nazivan

sustavom zaštitnog voda, koji je poznat i pod nazivom zaštitno uzemljenje izoliranih sustava

Zaštita od indirektnog dodiraZaštita od indirektnog dodira• Zaštita od indirektnog dodira:

– Uslijed kvara na izolaciji vodiča, kućišta trošila i opreme te ostale metalne mase, koje u redovnom pogonu nisu pod naponom, mogu doći pod napon i predstavljati opasnost za ljude koji dodiruju ovu opremu.

– Ug je napon kvara koji predstavlja potencijal kućišta trošila prema zemlji.– Napon koji se pojavljuje između istodobno dostupnih dijelova za vrijeme

kvara zove se napon dodira, Ud (dodirni napon).

Napon dodira može poprimiti najviše vrijednost faznog napona ako je kvar zanemarive impedancije nastao na priključnoj stezaljci jednog trošila, a drugi istodobno dostupni pristupačni vodljivi dio ima direktan spoj sa zemljom.

Takav najviši napon dodira koji se može pojaviti u električnoj instalaciji prilikom kvara sa zanemarivom impedancijom zovemo očekivani napon dodira.

Zaštita od indirektnog dodiraZaštita od indirektnog dodira• Vrste zaštita od indirektnog dodira:

– Prema načinu djelovanja možemo ih podijeliti u tri skupine:• Istodobna zaštita od direktnog i indirektnog dodira

– sigurnosni mali napon (SELV)– uzemljeni sigurnosni mali napon (PELV)– mali radni napon (FELV)

• Bez uređaja za prekidanje struje kvara– zaštita primjenom uređaja klase II ili odgovarajućom izolacijom– nevodljiva okolina– električno odvajanje (galvansko odvajanje)– izjednačavanje potencijala bez vodljive veze sa zemljom

• S uređajima za automatsko isklapanje napajanja– TS sustavi

isklapanje s uređajima nadstrujne zaštiteisklapanje sa zaštitnim uređajima diferencijalne struje

– TT sustaviisklapanje s nadstrujnom zaštitomisklapanje sa zaštitnim uređajima diferencijalne struje

Zaštita od indirektnog dodiraZaštita od indirektnog dodira

• Vrste zaštita od indirektnog dodira:– Prema načinu djelovanja možemo ih podijeliti na tri skupine:

• S uređajima za automatsko isklapanje napajanja– IT sustavi

kontrolnik izolacijeisklapanje sa zaštitnim uređajima diferencijalne struje isklapanje s uporabom uređaja nadstrujne zaštite

– Osim navedenih mjera zaštite od previsokog napona dodira, danas kao dopunska zaštita obvezatno primjenjuje izjednačavanje potencijala za cijeli objekt ili dijelu nekog objekta.

– Izbor i primjena neke od navedenih zaštitnih mjera ovisi o uvjetima koji vladaju u štićenom objektu, traženom stupnju sigurnosti i troškovima izvedbe.


– Izjednačavanje potencijala:• U tehničkim normativima za izvedbu električnih instalacija

izjednačavanje potencijala se ne navodi kao jedna od osnovnih zaštitnih mjera od previsokog napona dodira, jer se smatra da sama za sebe nije uvijek dovoljna.

• Ipak, ona pruža sve elemente dobre i učinkovite zaštite u sklopu s uređajima za brzo isključenje struje greške ili s dobrim uzemljivačem.

Izjednačavanjem potencijala postiže se međusobnim galvanskim spajanjem svih metalnih dijelova različitih instalacija sa zaštitnim vodičem električnih instalacija u nekom prostoru.

U slučaju pojave napona greške na kućištima električnih trošila, taj isti napon pojaviti će se i na svim međusobno povezanim metalnim dijelovima drugih instalacija te neće postojati razlika napona između vodljivih dijelova instalacija.


• Vrste zaštita od indirektnog dodira:– Posebno mali naponi:

• U lošim uvjetima upotrebe i okoline, gdje je stupanj opasnosti velik (npr. radovi s prenosivim električnim alatom na metalnim konstrukcijama, radovi u kotlovnicama, mokrim prostorijama) najdjelotvornija mjera zaštite je snižavanje nazivnih napona uređaja na vrijednosti ispod granice opasnih napona.

• Na taj način postiže se istodobno zaštita od direktnog i indirektnog dodira.

• Visina nazivnog napona ograničena je na najviše 50V efektivno kod izmjeničnih struja, odnosno 120V kod istosmjerne struje.

• Kao standardni nazivni naponi najčešće se primjenjuju:

6 V, 12 V, 24 V i 42 V

• S obzirom na stupanj sigurnosti koju pružaju, a i na način izvedbe posebno male napone dijele se na:

– sigurnosni mali napon (SELV*)

– uzemljeni zaštitni mali napon (PELV*)

– mali radni napon (FELV*) * kratice prema IEC normama


– Posebno mali naponi:• Koriste se uglavnom za ručne svjetiljke, električni alat, upravljačke i signalne

krugove, u poljodjelstvu, te za dječje igračke.• Primjena im je dosta ograničena jer se mogu priključiti samo uređaji malih

snaga i na male udaljenosti.

• Sigurnosni mali napon (SELV –Safety extra low voltage):

– nazivni napon obično ne prelazi 25 V

– nužan je sigurnosni izvor napajanja tako da se u slučaju kvara ne mogu pojaviti viši naponi u krugu sigurnosnog malog napona od nazivnog napona (sigurnosni transformatori s odvojenim namotima, motor-generatori s odvojenim namotima, baterije, akumulatori, i sl.)

– vodiči i kućište malog sigurnosnog napona ne smiju biti nigdje uzemljeni

– vodiči sigurnosnog napona moraju biti odvojeno položeni od ostalih vodiča viših napona


– Posebno mali naponi:• Uzemljeni zaštitni mali napon (PELV – Protective extra low voltage):

– ponekad nije moguće izbjeći spoj kućišta trošila, priključenog na mali napon, sa zemljom (npr. ako iz konstrukcijskih i funkcionalnih razloga vodiči malog napona moraju biti uzemljeni)

– kod uzemljenog zaštitnog malog napona zahtjevi u pogledu izvora napajanja i izvedbe strujnih krugova te priključnog pribora su istovjetni onim kod zaštitne mjere sigurnosnog malog napona (SELV)

– no kućišta trošila ili vodiča smiju biti uzemljena


• Vrste zaštita od indirektnog dodira:– Posebno mali naponi:

• Mali radni napon (FELV –Functional extra low voltage):– Ako je zbog ekonomskih ili tehnoloških razloga pogodan mali napon (do 50 V

izmjenične ili 120 V istosmjerne struje), a nisu nužni ni sigurnosni mali napon niti uzemljeni zaštitni mali napon, tada se primjenjuje mali radni napon.

– npr. u signalnim i upravljačkim krugovima kod kojih uređaji, primjerice releji, daljinski upravljane sklopke i kontaktori nemaju dovoljnu izolaciju prema strujnim krugovima višeg napona mora se osigurati zaštita od direknog i indirektnog dodira na sljedećim principima: kod malog radnog napona zbog izvedbe izvora napajanja i izvedbe strujnih

krugova nije isključena mogućnost prenesenih napona dodira primarne mreže pa se mora izvesti zaštita od indirektnog dodira

ako je primarni strujni krug štićen od indirektnog dodira nekom od zaštitnih mjera s automatskim isključivanjem napajanja svi izloženi vodljivi dijelovi (mase) opreme spajaju se sa zaštitnim vodičem primarnog strujnog krugakada se mali radni napona dobiva iz izvora koji se napaja iz NN mreže štićene električkim odvajanjem, svi izloženi vodljivi dijelovi (mase) opreme spajaju se s neuzemljenim vodičem za izjednačavanje potencijala primarnog strujnog kruga


– Zaštita primjenom opreme klase II ili odgovarajućom izolacijom:• Električni uređaji opremaju se, osim normalnom (osnovnom) pogonskom

izolacijom još i dopunskom zaštitnom izolacijom koja onemogućava dodir ili spoj s vodljivim dijelovima uređaja koji mogu doći pod napon u slučaju kvara na osnovnoj izolaciji

• Postiže se:– izradom kućišta trošila od izolacijskih materijala– ugradnjom dopunske izolacije na opremu koja ima samo temeljnu

izolaciju– postavljanjem pojačane izolacije na neizolirane dijelove pod naponom

• Električna oprema izrađena s dvostrukom i pojačanom izolacijom označava se simbolom kvadrat u kvadratu .

• Ako se zaštita postiže dopunskom ili pojačanom izolacijom, radi raspoznavanja vrste zaštite na vanjskoj strani kućišta postavlja se znak koji predstavlja precrtani znak uzemljenja .

• Ugrađuju li se oprema i uređaji koji imaju samo osnovnu izolaciju izolacijskih kućišta, tada izolacijska kućišta moraju imati stupanj zaštite najmanje IP 2X.


• Vrste zaštita od indirektnog dodira:– Zaštita primjenom opreme klase II ili odgovarajućom izolacijom:

• Kod opreme i uređaja klase II izloženi vodljivi dijelovi ili umetnuti vodljivi dijelovi ne smiju se spajati sa zaštitnim vodičem. Zbog toga prenosiva trošila u priključenom kabelu imaju samo fazni i neutralni vodič, a utikač nema zaštitni kontakt.

• Za ispravnost ove mjere zaštite presudna je kvaliteta i stanje izolacije trošila.


• Vrste zaštita od indirektnog dodira:– Zaštita električnim odvajanjem:

• Strujni krug trošila se, pomoću transformatora za odvajanje ili motor-generatora (s namotima odgovarajuće izolacije) galvanski odvoji od ostale električne mreže (sekundarni krug se ne smije uzemljiti).

• Zaštitno djelovanje temelji se na činjenici da će struja greške 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 vodiča.

Budući da struja greške raste s dužinom priključenih vodova, preporuča se da umnožak nazivnog napona u voltima i dužine strujnog kruga u metrima ne prijeđe vrijednost od 100 Vm, pod uvjetom da duljina vodova strujnog kruga nije veća od 500m.

Nazivni napon električki odvojenih strujnih krugova ne smije biti veći od 500 V.

Za razliku od prijašnjih tehničkih normativa nova norma dopušta mogućnost da se iz jednog izvora za električko odvajanje napaja više trošila, uz neke dodatne uvjete.


• Vrste zaštita od indirektnog dodira:– Zaštita automatskim isključivanjem napajanja:

• Da bi ova zaštita ispunila svoju zadaću, svaki kvar na izolaciji opreme mora prouzročiti dovoljno jaku struju kvara koja će izazvati prekidanje napajanja u vremenu koje je nužno za sigurnost ljudi.

• Ova vrsta zaštite temelji se na dva elementa:– postojanje zatvorenog strujnog kruga, tzv. kruga petlje koji omogućava

protjecanje struje kvara (oblik kruga petlje ovisi o sustavu uzemljenja TT, TN i IT mreže)

– prekidanje struje kvara primjenom prikladnih zaštitnih uređaja u tako kratkim vremenima da ne dođe do ozljeđivanja osobe koja je bila izložena naponu dodira

Dopušteno trajanje napona dodira prema IEC normi s kojom su usuglašene i HNR.

Glavna razlika između HRN N.B2.741 i prijašnjih tehničkih normativa za električne instalacije u zgradama je snižavanje vrijednosti trajno dopuštenog napona dodira sa 65 V na vrijednosti manje od 50 V.

Zaštita isključivanjemZaštita isključivanjem

• Zaštita automatskim isključivanjem napajanja:– TT sustavi:

• u TT sustavu uzemljuje se neutralna točka sustava (zvijezdište transformatora, generatora)

• sve mase trošila (izložene vodljive dijelove) opreme i uređaja, koji mogu doći pod napon u slučaju kvara, galvanski se povezuju s zaštitnim vodičem i uzemljuju preko posebnog uzemljivača (u nekom objektu može se koristiti jedan uzemljivač za sva trošila)


• Zaštita automatskim isključivanjem napajanja :– TT sustavi:

• presjeci zaštitnih vodiča određuju se ovisno o jakosti struje i dopuštenom zagrijavanju vodiča prema normi HRN N.B2.754, ali ti presjeci ne smiju biti manji od vrijednosti navedenih u tabliciistom normom određeni su i minimalni presjeci uzemljivača

gdje je UL

dopušteni napon dodira (50V ili 25V)

RA ukupni otpor uzemljivača i otpor

zaštitnog vodiča od uzemljivača od štićenog trošila

Ia struja kvara koja osigurava

isklapanje nadstrujnog zaštitnog uređaja


• Zaštita automatskim isključivanjem napajanja :– TT sustavi:

• u slučaju proboja izolacije na opremi, odnosno kvara zanemarive impedancije, struja kvara će proteći kroz zatvoreni strujni krug kako je prikazano na slici

• karakteristike nadstrujnih zaštitnih uređaja i ukupni otpor uzemljivača moraju se odabrati tako da u slučaju kvara zanemarivog otpora nastupi automatsko isključivanje napajanja u vremenu ne duljem od 0.2s (strujni krugovi s priključnicama, prenosnim trošilima ili trošilima koja se za vrijeme rada drže u ruci) odnosno 5 sekundi (u svim ostalim strujnim krugovima) i zbog toga mora biti ispunjen uvjet: LaA UIR



• kod nadstrujnih uređaja s inverznom karakteristikom t-I (osigurači), struja Ia mora biti tolike jakosti da sigurno izazove isklapanje uređaja u vremenu ne duljem od 5 (0.2) sekundi

• kod zaštitnih uređaja s trenutačnom karakteristikom isklapanja vremena isklapanja su manja od 0.1 sekunde, ali struja greške mora biti veća od struje isklapanja uređaja

• u slučaju da se za više trošila s različitim nadstrujnim zaštitnim uređajima koristi samo jedan uzemljivač, ukupni otpor rasprostiranja tog uzemljivača mora zadovoljiti uvjete za ono trošilo koje zahtjeva najmanji otpor uzemljivača

Zaštita isključivanjemZaštita isključivanjem• Zaštita automatskim isključivanjem napajanja:

– TT sustavi:• zaštitno uzemljenje s pojedinačnim uzemljivačem:

– naziv prema prijašnjim tehničkim normativima za jednu od zaštitnih mjera od previsokog napona dodira

– prema fizikalnoj slici djelovanja i izvedbi odgovara zaštitnoj mjeri od indirektnog dodira automatskim isključivanjem napajanja s nadstrujnim uređajem, ali su osnovni uvjeti za ispravnost zaštitne mjere bitno različiti

Rz1 Rz2

Osnovni uvjeti:

ukupni otpor uzemljivača ne smije biti veći od

gdje je Rz otpor rasprostiranja uzemljivača

Ud dopušteni napon dodira (50V, 25V)

In nazivna struja osigurača, isklopna struja prekidača

n

dZ kI

UR



• zaštitno uzemljenje s pojedinačnim uzemljivačem:– k faktor kojim se određuje minimalna potrebna isklopna struja

nadstrujnog zaštitnog uređaja prema tablici

– s obzirom na vremenaisklapanja u starimtehničkim normativima

nema izričito navedenihzahtjeva, jer se onaneposrednoosiguravaju primjenomfaktora k


– TT sustavi:• zaštitno uzemljenje s pojedinačnim uzemljivačem:

– ako se koristi jedan uzemljivač za više trošila s različitim nadstrujim zaštitnim uređajima, otpor tog uzemljivača određuje se prema trošilu koje zahtijeva najveću isklopnu struju, odnosno za kojeg je umnožak kIn najveći

– vrijednost otpora pogonskog uzemljenja također je ograničena, a dobiva se prema izrazu:

Rp otpor pogonskog uzemljivača

Ud dopušteni napon dodira (50 V)

(kIn)max najveća isklopna struja štićenih trošila, odnosno dijela uređaja u mreži– usporedba prijašnjih i novih tehničkih normativa:

prema novim tehničkim normativima uvjeti su strožiji i pružaju viši stupanj sigurnostiniži je dozvoljeni napon dodira i traži se određeno vrijeme isklapanja što u konačnosti rezultira zahtjevom za manjom vrijednošću otpora uzemljenja za iste nazivne struje zaštitnih uređaja

maxn

dp kI

UR



• zaštitno uzemljenje sa zajedničkim uzemljivačem:

– ako se jedna transformatorska stanica nalazi u užem krugu potrošača, npr. jedna industrijska transformatorska stanica, onda je moguće uzemljenje svih potrošača provesti sa zajedničkim uzemljenjem

– obično je taj uzemljivač manje ili više rasprostranjen, a često se sastoji od nekoliko uzemljivača međusobno povezanih ili se pak radi o mreži uzemljivača

– zaštitno i pogonsko uzemljenje su međusobno dobro spojeni vodičem (jednim ili više njih) dovoljnog presjeka

ako prilike dozvoljavaju podzemna mreža

cjevovoda može poslužiti kao uzemljivač,

olovni plaštevi NN kabela

gdje je: Vf fazni napon

Rpe otpor petlje struje kvara

In nazivna struja osigurača,

isklopna struja prekidača

k faktor isklopne struje



• zaštitno uzemljenje sa zajedničkim uzemljivačem:

– struja kvara se zatvara kroz fazni vodič i spojni vod uzemljenja, a samo manji dio struje ide preko uzemljivača i zemlje (može se zanemariti)

– u slučaju proboja izolacije struja kvara mora biti dovoljno velika da izazove

pregorijevanje osigurača na neispravnom trošilu

n

fpe kI

VR

RpRz



• zaštitno uzemljenje s zajedničkim uzemljivačem:

– otpor rasprostiranja ovakvog skupnog uzemljivača ne smije biti veći od 2

– ovu mjeru zaštite ne obrađuje norma HRN N.B2.741, a prema svojim karakteristikama ubraja se u poseban oblik TN sustava



• automatsko isključivanje napajanja zaštitnim uređajima diferencijalne struje

– masa štićenog trošila povezuje se sa zaštitnim vodičem na posebni uzemljivač

– ukoliko se jednim zaštitnim uređajem štiti više trošila njihove mase moraju biti

povezane na isti uzemljivač djelovanje ove zaštitne mjere temelji se na mjerenju

diferencijalne struje posredstvom diferencijalnog transformatora

u normalnom pogonskom stanju struja koja dolazi i odlazi iz trošila su jednake – magnetski tokovi nastali djelovanjem ovih struja međusobno se poništavaju i jezgra transformatora ostaje nemagnetizirana

ako na izolaciji trošila nastane kvar struja greške prolazi kroz otpor uzemljivača i otpor pogonskog uzemljenja

uslijed nastale razlike između ulazne i izlazne struje koja prolazi kroz jezgru transformatora, ona se magnetizira i daje vrlo brzo poticaj za isključenje prekidača



• automatsko isključivanje napajanja zaštitnim uređajima diferencijalne struje

– za ispravnost ove mjere zaštite treba biti ispunjeno:

gdje je RA ukupni otpor uzemljivača i otpor zaštitnog vodiča od uzemljivača do štićenog

trošila

In nazivna isklopna diferencijalna struja pri kojoj dolazi do isklapanja sklopke

Ud dopušteni napon dodira (50 V ili 25 V)

s obzirom da je vrijeme isklapanja ovakvih zaštitnih uređaja manje od 0.1 sekunde, vrijeme isklapanja nije posebno propisano

u slučaju više serijski spojenih uređaja diferencijalne struje, da bi se osigurala selektivnost, vremensko zatezanje može maksimalno iznositi 1 sekundu

dnA UIR



• zaštitna strujna sklopka (FI ili ZS):

– sva pogonska sredstva zaštićena strujnom zaštitnom sklopkom potrebno je uzemljiti tako da pri protjecanju struje greške njihov uzemljivač ima dovoljno maleni otpor uzemljenja da se na pogonskom sredstvu ne pojavi previsoki napon dodira

– maksimalno dozvoljeni otpori uzemljenja TT mreže ovisno o veličini

struje greške (In) i FI sklopke pri Ud=50V

– da bi zaštita ispravno djelovala dovoljni su uzemljivači s velikim otporom

uzemljenja, to jest ta se zaštita može koristiti gotovo u svakoj TT mreži

In (A) 0.03 0.1 0.3 0.5 1

RA () 1660 500 166 100 50



• zaštitna naponska sklopka (FU):

– hrvatska norma HRN N.B2.741 ne predviđa primjenu zaštitnih naponskih uređaja

(zaštitne naponske sklopke) kao standardnog rješenja zaštite od indirektnog

dodira - dopušta se njihova primjena u posebnim slučajevima kad se ostali

uređaji ne mogu koristiti (npr. istosmjerni strujni krugovi, ako se uporabom FI

sklopke ne može postići vrijeme potrebno za isključenje)

jedan kraj naponskog releja spaja se s kućištima trošila, a drugi kraj releja je spojen s posebnim

uzemljivačem djelovanje ove zaštite sastoji se u tome da se

posredstvom naponskog releja stalno nadzire napon između kućišta trošila i pomoćnog uzemljivača, pa ako taj napon prijeđe određenu granicu (65 V) relej isklapa trošilo pomoću sklopke u vremenu od 0.1s


– TT sustavi:• zaštitna naponska sklopka (FU):

– Sklopke se obično grade tako da različitim naponima odgovara sljedeći otpor uzemljivača

24 V 200

50 V 600

65 V 800

izvedba uzemljivača s navedenim visokim vrijednostima otpora uzemljivača ne predstavlja problem

ograničenja uporabe i opasnosti pri primjeni FU sklopke u TT mreži:

pomoćni uzemljivač RH ne smije se nalaziti u potencijalnom

lijevku drugih uzemljivača (to jest mora biti udaljen minimalno 20 metara) – inače može doći do:

pojave napona na kućištu pogrešnog okidanja sklopke


– TT sustavi:• zaštitna naponska sklopka:

– ograničenja uporabe i opasnosti pri primjeni FU sklopke u TT mreži:

najveća opasnost nedjelotvornog rada naponske zaštitne sklopke je

premošćivanje mjernog naponskog releja, a time i neispravnog rada. Zbog toga

dozemni vodič mora biti izoliran i mehanički zaštićen.

ova mjera zaštite nije naročito pouzdana kad se primjenjuje za strojeve koji imaju relativno dobro prirodno uzemljenje (npr. građevinski strojevi koji leže na tlu na većim metalnim plohama, a tlo je pri tome vlažno ili mokro) - tada postoji mogućnost da naponski relej bude premošćen i da sklopka ne djeluje pouzdano


• Zaštita automatskim isključivanjem napajanja :– TN sustavi:

• u TN sustavima uzemljuje se neutralna točka sustava (redovito zvijezdište transformatora)

• sve izložene vodljive dijelove (mase) opreme, uređaja i instalacija, koje mogu doći pod napon u slučaju kvara galvanski se povezuju s zaštitnim vodičem

• zaštitni vodič mora biti spojen na neutralnu točku sustava i uzemljen• kako bi se u slučaju kvara potencijal zaštitnog vodiča održao što bliže

potencijalu zemlje zaštitni vodič se uzemljuje i u drugim točkama (npr. na ulazu u zgradu)



• presjeci zaštitnih vodiča određuju se u ovisnosti o jakosti struje kvara i dopuštenom zagrijavanju vodiča prema normi HRN N.B2.754, ali ti presjeci ne smiju biti manji od vrijednosti navedenih u tablici

u trajno položenim instalacijama TN sustava, a koje ne napajaju pokretna trošila, zaštitni vodič PE i neutralni vodič N mogu biti objedinjeni u jedan zajednički PEN vodič (TN-C i TN-C/S ) ako je presjek tog PEN vodiča najmanje 10 mm2 za bakrene vodiče ili 16 mm2 za aluminijske vodiče



• karakteristike nadstrujnih zaštitnih uređaja i presjeci vodiča moraju se tako odabrati da u slučaju kvara zanemarivog otpora nastupi automatsko isključivanje napajanja u utvrđenom vremenu:

prema vrijednostima iz tablice za strujne krugove s priključnicama nazivnih struja koje ne prelaze 63 A, prenosivim i pomičnim trošilima



• ova zaštitna mjera biti će djelotvorna ako je ispunjen slijedeći uvjet:

gdje je: U0 napon faznog vodiča prema zemlji

ZS impedancija petlje kvara koja obuhvaća izvor, vodič pod naponom do mjesta kvara i zaštitni vodič između mjesta kvara i izvora napajanja

Ia struja djelovanja uređaja koja osigurava isključivanje napajanja u propisanim vremenima, ovisno o vrsti strujnog kruga

• ispravna zaštita od indirektnog dodira s automatskim isključivanjem napajanja mora isključiti u propisanom vremenu ili prije

• da bi smo utvrdili vrijeme isključivanja nadstrujnog zaštitnog uređaja potrebno je poznavati njihove karakteristike isklapanja– kod primjene osigurača s rastalnim ulošcima iz t-I karakteristike se pomoću

struje kvara Ia pronalazi vrijeme u kojem će osigurač sigurno pregorjeti – to vrijeme mora biti manje od zahtijevanog

– kod primjene prekidača, okidača i instalacijskih prekidača potrebno je odrediti struju okidanja pri kojoj će zaštitni uređaj sigurno isklopiti jer struja kvara mora biti veća od struje okidanja – s obzirom da su vremena okidanja ovih uređaja manje od 0.1 sekunda nema poteškoća s vremenom isklapanja

0as UIZ

Zaštita isključivanjemZaštita isključivanjem• Zaštita automatskim isključivanjem napajanja :

– TN sustavi:• Zemljospoj faznog vodiča u TN sustavu:

– u NN mrežama koje su dijelom ili u cijelosti sastavljene od nadzemnih vodova može doći do prekida faznog vodiča i njegovog pada na zemlju– poteći će struja kvara Ia preko mjesta kvara s otporom zemljospoja RE u zemlju i zatvoriti će se strujni krug preko otpora uzemljenja RB

– struja kvara prolazeći kroz uzemljenje s otporom RB podiže potencijal tog uzemljivača na iznos:

BaZ RIU

taj se potencijal preko zaštitnog vodiča (bilo PE ili PEN) rasprostire duž mreže, a mase trošila mogu doći u tom slučaju pod napon


– TN sustavi:• Zemljospoj faznog vodiča u TN sustavu:

– da bi se spriječila pojava većih napona do dopuštenog napona dodira (50V), mora se ukupni otpor uzemljenja RB tako dimenzionirati da je ispunjeno:

pri čemu je: RB ukupni otpor uzemljenja svih paralelno povezanih uzemljivača

RE otpor zemljospoja, kod izravnog spoja faze sa zemljom - ako vrijednost za RE nije poznata uzima se približno 10

U0 nazivni napon prema zemlji

– na primjer:

50U

50

R

R

0E

B

31050220

50R

10RV220U

B

E0



• Nulovanje:– prema načinu djelovanja zaštitna mjera od indirektnog dodira u TN

sustavu s automatskim isključivanjem napajanja pomoću nadstrujnih zaštitnih uređaja jednaka je nulovanju, ali su uvjeti za ispravnost zaštitne mjere različiti

– prema prijašnjim tehničkim normativima za ispravno nulovanje moraju biti ispunjeni slijedeći osnovni uvjeti:1. struja kvara mora biti veća od isklopne struje zaštitnog uređaja – to

je ispunjeno ako je otpor petlje kojim prolazi struja greške takav da je ispunjeno:

n

f0v

n

fpe

kI

VRR

kI

VR

gdje je Vf fazni napon (V) Rpe otpor petlje () In nazivna struja zaštitnog uređaja (A)

k faktor isklopne struje

R

S

T

O

RB

I


– TN sustavi:• Nulovanje:

– granična duljina štićenja

Lgr se mjeri od

zaštitnog uređajado mjesta kvarana faznom vodiču

Sn

fgr

n

fgrS

0vn

f0v

2kI

VL

kI

VL2

RRzakI

VRR



• Nulovanje:

– nulovanje se smije primijeniti samo ako je dovoljno sigurno da se na

nultom vodiču niti u slučaju kratkog spoja, niti u slučaju zemljospoja

neće pojaviti napon viši od 50V, a ako se pojavi da će se održati samo

najkraće vrijeme odnosno do isključenja strujnog kruga zaštitnim

uređajem

– nulti vodič treba obavezno uzemljiti kod napojne transformatorske

stanice i na više mjesta u niskonaponskoj mreži

R

0

Rv R'v

R0 R'0

I

I

Vv

V0

V'0

Rp

Vn

potencijal zemlje

Vn=220V V0=110V

Vv=110V

V'0=110V V01

Vn=220V

VRp

Vv

V02 VRp

R

0

Rv R'v

R0 R'0

I'

I'1

Vv

V01

Rp

Vn

VRp V02

I'2

R'p

V'Rp



• Nulovanje:

a) bez uzemljenja na kraju nulvodiča

dok se kvar ne isklopi napon nulvodiča prema zemlji i na cijelom njegovom dijelu desno od mjesta kvara (koji nije protjecan strujom kvara) iznosi 110 V ako je fazni napon V0=230 V (uz pretpostavku Rv=R0)

napon na nulvodiču lijevo od mjesta kvara opada tako da je na samom početku vodiča nula s obzirom da kroz pogonsko uzemljenje ne teče struja

moguće je zaključiti da će se na svim trošilima čija su kućišta spojena s nulvodom pojaviti napon 115 V spram zemlje dok se kvar ne ukloni



• Nulovanje:

b) sa uzemljenjem na kraju nulvodiča

spram slučaja a) struja kvara će biti nešto većeg iznosa jer ona sada teče kroz fazni vodič i na mjestu kvara se dijeli na dva dijela kroz nulvodič i pogonska uzemljenja Rp i R’p

pad napona na faznom vodiču Vv nešto je veći od 115 V

potencijal nulvodiča na mjestu kvara je manji od 115 V a jednako vrijedi i za sve točke nulvodiča desno od mjesta kvara

potencijal zvijezdišta transformatora više nije

nula već VRp

R

0

Rv R'v

R0 R'0

I

I

Vv

V0

V'0

Rp

Vn

potencijal zemlje

Vn=220V V0=110V

Vv=110V

V'0=110V V01

Vn=220V

VRp

Vv

V02 V'Rp

R

0

Rv R'v

R0 R'0

I'

I'1

Vv

V01

Rp

Vn

VRp V02

I'2

R'p

V'Rp



• Nulovanje:

– presjek nulvodiča mora biti u određenom odnosu spram presjeka faznih vodiča

– mora imati jednaki presjek kao fazni vodič ako presjek faznog vodiča nije veći od

16 mm2 kod bakrenih izoliranih vodova i kabela, odnosno ako presjek vodiča nije

veći od 50 mm2 za nadzemne vodove

– ako su presjeci faznih vodiča veći od navedenih vrijednosti onda nulvodič može

imati za dva stupnja manji presjek iz standardnog niza za presjeke vodiča, ali

nikada ne smije presjek nulvodiča biti manji od polovice presjeka faznog vodiča

– nulvodič mora sačinjavati mehanički i galvanski jednu cjelinu po cijeloj svojoj

duljini, te nigdje ne smije biti prekidan niti osiguračima niti drugim zaštitnim

uređajima



• Nulovanje- razlika spram zaštite automatskim isključivanjem napajanja:

– Prva bitna razlika kod ove zaštitne mjere, prema starim normativima i prema HRN N.B2.741 je u prvom uvjetu – kod nulovanja se ne zahtijeva neko točno vrijeme prekidanja struje greške, već se to postiže posredno preko faktora k.

– Druga bitna razlika je u tome što se nulovanje redovito izvodilo kao TN-C sustav (četverovodni sustav), a pet vodiča (TN-C/S sustav) se zahtjevalo samo u prostorima ugroženim od požara i eksplozije. Prema novim normama, zahtjeva se pet vodiča i u krajnjim strujnim krugovima (presjeci do 10 mm2 Cu i 16 mm2 Al).


– TN sustavi:

• Nulovanje i zaštitno uzemljenje u istoj električnoj mreži:

1. Zaštitno uzemljenje u nulovanoj mreži: ukoliko se u mreži nalaze trošila štićena pojedinačnim zaštitnim uzemljenjem, prijeti opasnost od pojave napona na nultom vodiču i na kućištima svih nulovanih trošila uslijed proboja izolacije vodiča na trošilu s pojedinačnim uzemljivačem

za slučaj kvara na izolaciji trošila štićenog pojedinačnim uzemljivačem, struja kvara teče od pojedinačnog uzemljivača, preko pogonskog uzemljenja, prema zvijezdištu transformatora i tom prigodom uzrokuje pad napona na pogonskom uzemljenju koji diže potencijal nultog vodiča prema zemlji u cijeloj mreži što može predstavljati opasnost za ljude koji bi u tom trenutku dodirivali kućišta nulovanih trošila

ako je Rz=5, Rp=2 =>V0=50V, a za Rz<5 (što je moguće) je V0>50VRp Rz

V0 I

zp

pfp0 RR

RVIRV


– TN sustavi:


1. Zaštitno uzemljenje u nulovanoj mreži: zbog toga se nulovanje i zaštitno uzemljenje s pojedinačnim uzemljivačem primjenjuje u istim mrežama samo onda ako je za slučaj kvara na izolaciji trošila štićenog pojedinačnim uzemljivačem spriječena pojava veća od 50 V na nultom vodiču

taj će uvjet sigurno biti ispunjen ako je zadovoljeno:

gdje je: Rp ukupni otpor uzemljenja nultog vodiča cjelokupne mreže Rz min najmanji otpor od svih otpora

pojedinačnih uzemljivača ako je Rp=0.2 onda je moguća primjena

zaštitnog uzemljenja s pojedinačnim uzemljivačem u nulovanoj mreži bez provjere iznosa pojedinih uzemljivača

Rp Rz

V0 I

min min

2.5 zz

p R4.0R

R


– TN sustavi:


1. Zaštitno uzemljenje u nulovanoj mreži: ako se u nulovanoj mreži pojedina trošila još dodatno povezuju i na pojedinačni ili zajednički uzemljivač, struja kvara ima dva paralelna puta od trošila do transformatora – jedan nultim vodičem, drugi pojedinačnim ili zajedničkim uzemljivačem

Rp Rz

V0

I1

I2I

sada je ukupni otpor petlje Rpe manji pa će

doći brže i sigurnije do prorade nadstrujnih zaštitnih uređaja

V0 =I1Rp (I1 <<I2 zbog R0<Rp+Rz)

zbog toga je dopušteno miješanje ova dva sustava u istoj mreži bez ikakvih dodatnih uvjeta


– TN sustavi:


1. Zaštitno uzemljenje u nulovanoj mreži:

ovakvu kombinaciju nulovanja i zaštitnog uzemljenja s zajedničkim uzemljivačem često susrećemo u mrežama vlastite potrošnje niskog napona u elektroenergetskim postrojenjima (elektranama i transformatorskim stanicama)

sva su trošila niskog napona nulovana, a jednako tako su kućišta tih trošila i uređaja spojena na zajednički uzemljivač objekta zbog sprječavanja pojave previsokog napona dodira uslijed kvara u mreži visokog napona


• Zaštita automatskim isključivanjem napajanja:– TN sustavi:


2. Nulovanje u mreži sa zaštitnim uzemljenjem:

iz istih razloga iz kojih nije dozvoljeno da se u nulovanoj mreži neko trošilo

zaštitno uzemlji pojedinačnim uzemljivačem, nije dozvoljeno niti obrnuto da

se u mreži s zaštitnim uzemljenjem pojedinačnim uzemljivačem jedno

trošilo nuluje

ako se radi o mreži sa zaštitnim uzemljenjem sa zajedničkim uzemljivačem,

struja kvara ima dva paralelna puta od trošila do transformatora – jedan

preko uzemljivača i zemlje (zbog velikog otpora struja je mala) i drugi kroz

spojni vod uzemljenja koji je povezan s pogonskim uzemljenjem (ovim

putem se zatvara veći dio struje kvara jer je otpor ove petlje manji)

stoga je moguće u mreži s zaštitnim uzemljenjem sa zajedničkim

uzemljivačem provesti nulovanje pojedinih potrošača


– TN sustavi:


2. Nulovanje u mreži sa zaštitnim uzemljenjem: nije dozvoljeno da se u mreži sa zaštitnim uzemljenjem neko od trošila dodatno i nuluje

dio struje kvara (preko Rz1) teče preko zaštitnog

uzemljenja Rz0, ali u pravilu veći dio struje teče preko

pogonskog uzemljenja Rp

sada je napon nulvoda V0 u pravilu nešto manji od

slučaja zaštitnog uzemljenja sa pojedinačnim uzemljivačem u nulovanoj mreži (folija 15), ali još uvijek može biti veći od 50 (65) V

stoga se izbjegava dodatno nulovanje trošila u mreži sa zaštitnim uzemljenjem

RpRz1Rz2Rz3 Rz0



• zaštita uređajima diferencijalne struje u TN sustavima:– djelovanje ove zaštitne mjere temelji se na mjerenju diferencijalne struje

posredstvom transformatora– u normalnom pogonskom stanju struja koja dolazi i odlazi iz trošila su jednake –

magnetski tokovi nastali djelovanjem ovih struja međusobno se poništavaju i jezgra transformatora ostaje nemagnetizirana

– ako na izolaciji trošila nastane kvar struja greške prolazi zaštitni vodič PE i ne vraća se kroz jezgru transformatora

uslijed nastale razlike između ulazne i izlazne struje koja prolazi kroz jezgru transformatora, ona se magnetizira i daje vrlo brzo poticaj za isključenje prekidača

kod trofaznih trošila, princip rada ovog uređaja je jednak samo što kroz jezgru transformatora prolaze sva tri fazna vodiča i prema potrebi neutralni vodič, ali nikako ne smije prolaziti zaštitni vodič PE


– TN sustavi:• zaštita uređajima diferencijalne struje u TN sustavima:

– zaštitni uređaji diferencijalne struje kad se koriste u TN sustavima, mogu se koristiti samo u TN-S ili dijelu TN-C/S sustava gdje su neutralni i zaštitni vodič odvojeni – u TN-C sustavu gdje se koristi PEN vodič, nije moguća primjena zaštitnih uređaja diferencijalne struje – zaštitni uređaji diferencijalne struje proizvode se za slijedeće nazivne struje:

za ispravan rad ove zaštitne mjere mora biti ispunjen uvjet:

gdje je: Zpe impedancija petlje kvara

Vf nazivni napon mreže prema zemlji

Ia struje greške dovoljna da izazove

isklapanje uređaja diferencijalne struje u zahtijevanom vremenu

In (A) 0.03 0.1 0.3 0.5 1

fape VIZ



• zaštita uređajima diferencijalne struje u TN sustavima:

0.4 s za strujne krugove s priključnicama, za pokretna i prenosiva trošila

5 s za radijalne strujne krugove stabilnih trošila, a koji ne mogu utjecati na strujne

krugove s priključnicama

– no kod zaštitnih uređaja diferencijalne struje koji nemaju vremensku zadršku

isklopna vremena od nastanaka greške do isklapanja su vrlo kratka (0.1s)

– zbog izvanrednih karakteristika, visoke pouzdanosti te vrlo kratkih vremena

isklapanja ovi uređaji su primjenjivi u svim uobičajenim tipovima NN mreža

– u skladu s prijašnjim tehničkim normativima, u električnim mrežama gdje je

primijenjeno nulovanje, nisu se primjenjivale strujne zaštitne sklopke (uređaji

diferencijalne struje) kao sustavno rješenje – dopuštala se primjena FI sklopki za

pojedinačna trošila pod uvjetom da se masa trošila nije spajala s nulvodom

(PEN) već se uzemljavala s posebnim uzemljivačem (kao u TT sustavu)


• Zaštita automatskim isključivanjem napajanja:– IT sustavi:

• osnovna je karakteristika IT sustava da u njemu ni jedan dio mreže, koji se nalazi pod naponom, ne smije biti direktno uzemljen, odnosno cijela mreža mora biti izolirana od zemlje

• moguće je uzemljenje zvijezdišta samo preko velike impedancije, čija vrijednost u pravilu iznosi ~ (5-6)Un ()

• mase trošila moraju biti uzemljene - uzemljenje može biti pojedinačno za svako trošilo, skupno za nekoliko trošila ili zajedničko za sva trošila u mreži

u slučaju proboja izolacije nekog od faznih vodiča, prema masi trošila poteći će struja zemljospoja male vrijednosti zato što se njezin strujni krug prema izvoru napajanja zatvara preko kapacitivnih otpora i otpora izolacije preostalih ispravnih faznih vodiča u mreži


– IT sustavi:

• struju zemljospoja može se pojednostavljeno izračunati prema izrazu:

gdje je: Iz struja zemljospoja

c konstanta koja ovisi o tipu vodiča i vrsti izolacije (obično približno 0.2)

Un nazivni napon (kV)

L ukupna duljina svih vodova u promatranoj mreži (km)

za vrijeme trajanja zemljospoja faza u kvaru poprima približno potencijal zemlje, a dvije preostale faze poprime prema zemlji za puta uvećan napon

sustav i dalje može ostati u pogonu i to je jedna od prednosti IT sustava

(A) LcUI nz

3



• struja zemljospoja stvara pad napona na uzemljivaču – da se ne bi pojavio preveliki pad napona na masama trošila mora biti ispunjeno:

gdje je: RA otpor uzemljivača mase trošila

Id struja zemljospoja u slučaju prvog spoja (kvara) zanemarivog otpora između faznog vodiča i mase trošila

Ud dopušteni napon dodira (50 V ili 25 V)

budući je struja kvara (struja zemljospoja) u slučaju prvog kvara male jakosti i ne može izazvati djelovanje nadstrujnih zaštitnih uređaja, nužni su uređaji za nadzor stanja izolacije koji pogonskom osoblju dojavljuju nastanak kvara

ddA UIR



• kontrolnik izolacije mora dati zvučni ili vizualni signal u slučaju kvara, a mogu biti građeni i da daju impuls za isklapanje mreža

• u takvim mrežama potrebno je prvi kvar što brže ukloniti, jer ako se pod tim okolnostima dogodi i drugi kvar i to u nekoj drugoj fazi, struja kvara može poprimiti znatne iznose i izazvati visoke napone dodira

• veličina struje kvara i mogući napon dodira prvenstveno ovise o načinu uzemljenja masa trošila

1. ako su mase trošila uzemljene pojedinačno ili po skupinama, a dvije istodobne pogreške nastaju na trošilima iz različitih skupina i na različitim fazama

na oba trošila nastupaju pojave slične kako u TT sustavu – da se ne bi zadržao previsok napon dodira moraju biti ispunjeni sljedeći uvjeti:

dBab

dAabURIURI



1. gdje je: RA otpor uzemljenja prvog sustava

RB otpor uzemljenja drugog sustava

Iab zajednička struja kvara koja mora izazvati isklapanje uređaja pod

jednakim uvjetima kao za TT sustav

2BA1

fab ZRRZ

V3I

gdje je: Vf napon mreže prema zemlji

Z1 impedancija namota izvora i faznog

vodiča do mjesta kvara na prvom trošilu

Z2 impedancija namota izvora i faznog

vodiča do mjesta kvara na drugom trošilu



2. ako su sva trošila u mreži uzemljena preko jednog zajedničkog vodiča na jedan uzemljivač, kod istodobnog kvara na dva trošila u različitim fazama

struja kvara ne prolazi zemljom već od jedne faze na izvoru napajanja preko mjesta prvog kvara, potom dijelom zajedničkog zaštitnog vodiča i natrag fazom do izvora - nastaju slične okolnosti kao u TN-S sustavu

da se ne bi predugo zadržao previsok napon dodira mora biti ispunjen sljedeći uvjet:

a

fs I2

V3Z

Vf napon mreže prema zemlji

Zs impedancija petlje kvara koja se sastoji od

impedancije faznih vodiča do oba trošila i impedancije dijela zaštitnog vodiča između oba trošila

Ia struja kvara koja mora osigurati isklapanje

zaštitnih uređaja u vremenu:

a. prema tablici za sve strujne krugove s priključnicama i prenosivim trošilima

b. ne duljem od 5 sekundi za sve strujne krugove stabilnih trošila bez priključnica i prenosivih trošila



• u IT sustavu kao zaštitni uređaji koriste se:

– kontrolnici izolacije

– nadstrujni zaštitni uređaji

– zaštitni uređaji diferencijalne struje

• zbog vrlo malih napona dodira kod prve greške, IT sustavi se primjenjuju u sredinama s teškim uvjetima rada kao što su rudnici i u prostorima ugroženim od eksplozije

• osim toga u industrijskim mrežama u kojima nema jednofaznih trošila i uvijek samo za jednu transformatorsku stanicu odvojeno



• Sustav zaštitnog voda:

– opisanom IT sustavu s kontrolnikom izolacije odgovara, prema prijašnjim tehničkim normativima, zaštitna mjera od previsokog napona dodira nazvana sustav zaštitnog voda

– u pogledu izoliranja zvjezdišta mreže od zemlje nema razlike između stare i nove tehničke regulative

– glede uzemljenja, masa trošila sustav zaštitnog voda predviđa samo jedan uzemljivač i zaštitni vod za sva trošila na koji se spajaju i sve ostale pristupačne metalne mase (strani vodljivi dijelovi)

– otpor zaštitnog uzemljenja RA je ograničen i ne smije biti veći od 20

– obvezna je primjena uređaja za trajan nadzor stanja izolacije sa zvučnom ili svjetlosnom signalizacijom za neispravno stanje (unutarnji otpor uređaja ne smije biti manji od 15 k)



• Sustav zaštitnog voda:

– ako se ne može postići otpor uzemljivača od 20 , u mrežu se mora postaviti relej koji nadzire napon zaštitnog voda prema zemlji i koji isključuje cijelu mrežu ako taj napon prijeđe granicu dopuštenog napona dodira 65 (50) V

– prijašnji tehnički propisi za izvođenje električnih instalacija u zgradama nemaju odredbu o brzom isključivanju u slučaju drugog kvara - takve zahtjeve postavljaju jedino tehnički normativi za električne instalacije u rudnicima i prostorima ugroženim od eksplozije

THE ENDTHE END

Documents

Zaštitne mjere od previsokog napona dodira