El.instalacije Propisi

AKTUELNI PROPISI U OBLASTI SIGURNOSTI

Problematika zaštite od napona dodira u niskonaponskoj mreži u doma ćoj regulativi tretira se, najvećim djelom u Tehni čkom komitetu 19 “Elektri čne instalacije u zgradama”, Instituta za standardizaciju BiH. U toku 2000. god. Institut za standardizacuju BiH je do tada važe će JUS standarde, “metodom proglašavanja” zamjenio sa odgovaraju ćim IEC standardima i to: BAS IEC 60364 – 3 : 2000  Električ ne ne instalacije u zgradama; Dio 3; Odre đ ivanje ivanje općih karakteristika

Zamjenjuje JUS N.B2.730. BAS IEC 60364 – 4 – 41 Edition 3.2 : 2000  Električ ne ne instalacije u zgradama; Dio 4; Sigurnosna zaštita; Poglavlje 41 – Zaštita od elektri č nog nog udara

Zamjenjuje JUS N.B2.741 : 1989. Električne instalacije u zgradama. Zahtjevi za bezbjednost. Zaštita Zašti ta od elektri čnog udara. BAS IEC 60364 – 4 – 42 : 2000  Električ ne ne instalacije u zgradama; Dio 4; Sigurnosna zaštita; Poglavlje 42 – Zaštita od termi č kih kih efekata

Zamjenjuje JUS N.B2.742 : 1988. Električne instalacije u zgradama. Zahtjevi za bezbjednost. Zaštita Zašti ta od toplotnog dejstva. BAS IEC 60364 – 4 – 43 : 2000  Električ ne ne instalacije u zgradama; Dio 4; Sigurnosna zaštita; Poglavlje 43 – Prekostrujna zaštita

Zamjenjuje JUS N.B2.743 : 1988. Električne instalacije u zgradama. Zahtjevi za bezbjednost. Zaštita Zašti ta od prekomjernih struja. BAS IEC 60364 – 4 – 481 : 2000  Električ ne ne instalacije u zgradama; Dio 4; Sigurnosna zaštita; Poglavlje 48 – Izbor zaštitnih mjera ovisno od vanjskih utjecaja

Zamjenjuje JUS N.B2.749 : 1991. Električne instalacije niskog napona. Zahtjevi za bezbjednost. Izbor mjera zaštite od elektri čnog udara u ovisnosti od vanjskih utjecaja u posebnim uvjetima. BAS IEC 60364 – 5 – 51 : 2000  Električ ne ne instalacije u zgradama; Dio 5; Izbor i montaža elektri č ne ne opreme; Poglavlje 51 – Zajedni č ka ka pravila

Zamjenjuje JUS N.B2.751 : 1988. Električne instalacije u zgradama. Izbor i postavljanje opreme u ovisnosti od vanjskih utjecaja

2

BAS IEC 60364 – 5 – 54 : 2000  Električ ne instalacije u zgradama; Dio 5; Izbor i montaža elektri č ne opreme; Poglavlje 54 – Uzemljenja i zaštitni provodnici

Zamjenjuje JUS N.B2.754 : 1988. Električne instalacije u zgradama. Uzemljenja i zaštitni provodnici. BAS IEC 60364 – 5 – 523 : 2000  Električ ne instalacije u zgradama; Dio 5; Izbor i montaža elektroopreme; Poglavlje 523 – Strujni kapaciteti kontakata u sistemima oži č enja

Zamjenjuje JUS N.B2.752 : 1988. Električne instalacije u zgradama. Elektri čni razvod. Trajno dozvoljene struje. BAS IEC 60449 : 2000  Naponski nivoi za električ ne instalacije u zgradama;

Zamjenjuje JUS N.B2.702 : 1984. Električne instalacije u zgradama. Opsezi napona. Ostali propisi iz ove oblasti su oni koji se primjenjuju (iz ranijeg perioda) zbog toga što nije uradjena adekvatna zamjena, kao : Pravilnik o tehni čkim normativima za zaštitu niskonaponskih mreža i pripadaju ćih transformatorskih stanica iz 1978.g Pravilnik o tehni čkim normativima za elektri čne instalacije niskog napona iz 1988.g. Pravilnik o tehni čkim normativima za izgradnju nadzemnih elektroenergetskih vodova iz 1988.g. Međunarodni propisi koji tretiraju ovu problematiku su: − − −

− − −

IEC 60364 – Part 1 ÷7 – Chapter… Electrical installations of buildings IEC 60449 – Voltage bands for electrical installations of buildings IEC 60140 – Protection against electric shock – Common aspects for installation and equipment DIN VDE 0100 part 410 DIN VDE 0660 part 500 CENELEC/HD 224 – Zaštitne mjere od indirektnog dodira

Treba naglasiti da su najvažniji me đunarodni važe ći propisi IEC 60364 i DIN VDE 0100 . Propis IEC 60364 publikovan je kao zbirka propisa (standarda). Ova publikacija ima više dijelova (parts), a svaki dio ima svoja poglavlja (chapter), kao na primjer: IEC 60364 – 1

Elektri čne instalacije u zgradama; Dio 1 ; Obim, svrha, osnovni principi

3

IEC 60364 – 3

Elektri čne instalacije u zgradama; Dio 3 ; Odre đivanje općih karakteristika

IEC 60364 – 4

Elektri čne instalacije u zgradama; Dio 4 ; Sigurnosna zaštita

IEC 60364 – 5

Elektri čne instalacije u zgradama; Dio 5 ; Izbor i montaža elektri čne opreme

IEC 60364 – 5 –51

Elektri čne instalacije u zgradama; Dio 5 ; Izbor i montaža elektri čne opreme Poglavlje 51 Zajedni čka pravila

IEC 60364 – 6

Elektri čne instalacije u zgradama; Dio 6 ; Verifikacija

IEC 60364 – 7

Elektri čne instalacije u zgradama; Dio 7 ; Uvjeti za specijalne instalacije

Što se tiče propisa VDE 0100 može se dati ista konstatacija, što zna či,da se može napraviti izvjesna paralele izme đu IEC 60364 i VDE DIN 0100. Zaštita od električnog udara u elektri čnim instalacijama niskog napona data je u: − − −

IEC 60364 – 4 – 41 , DIN VDE 0100 – 410 JUS N. B2. 741.

U domaćoj praksi trenutno važe ći je standard BAS IEC 60364 – 4 – 41 Edicija 3.2. : 2000 koji je usvojen od strane Tehni čkog komiteta TC 19 Instituta za standardizaciju BiH. Prevod standarda IEC 60364 – 4 – 41 dat je u Prilogu. 1. Analiza propisa IEC 60 364 (2000. god)

Osim definicija predmeta standarda, definicija pojmova i veze sa drugim standardima sadržaj standarda može se podijeliti na sljede ća poglavlja: 1. Istovremena zaštita od direktnog i indirektnog dodira 2. Zaštita od direktnog dodira 3. Zaštita od indirektnog dodira U uvodnom dijelu su, na temelju resornog Tehni čkog komiteta TC 64 (Internacional Electrotechnical Commision – IEC), date definicije pojmova SELV, PELV i FELV. Zna či umjesto ranijih naziva “sigurnosna zaštita malim naponom”, “funkcionalni mali napon” i “uzemljeni sigurnosni mali napon”, koriste se kra će forme SELV, PELV i FELV respektivno.

4

Uputnije je koristiti kra će nazive sa po četnim slovima zbog dilema zna čenja pojedinih rije či (sigurnost, razdvojeni, mali-niski itd.). 1.1. Tretman istovremene zaštite od direktnog i indirektnog dodira

Navedeni propis se bavi zaštitom extra niskim naponom SELV i PELV, zaštitom ograničenjem energije pražnjenja i FELV sistemom. U publikaciji CENELEC /HD 224 “Zaštitne mjere od indirektnog dodira”, izme đu ostalog, date su i sljedeće odredbe: −

−

ako se mreža zaštitnog niskog napona napaja iz jednog izvora struje, koji je neovisan o mrežama višeg napona (npr.akumulator, generator), tada najviši napon kod izmjeni čnog napona ne smije prekora čiti 50 V; ako se mreža zaštitnog niskog napona napaja iz primarne mreže višeg napona, preko zaštitnog transformatora, tada vrijedi: - ukoliko se mreža zaštitnog niskog napona napaja izmjeni čnim naponom, tada kod nazivnog napona na primarnoj strani ne smije kod praznog hoda napon na sekundarnoj strani prekora čiti 50 V; - ukoliko se mreža zaštitnog niskog napona napaja istosmjernim naponom tada za transformatorsku stranu ispravlja ča vrijedi grani čna vrijednost data u prethodnoj alineji.

Kao izvor zaštitnog niskog napona treba primjeniti sljede će: − − −

zaštitne transformatore ve ć prema usklađenim nacionalnim standardima, ili akumulatore ili galvanske elemente, ili druge izvore struje koji pružaju isti stupanj sigurnosti (npr.disel agregat, izvori koji su od mreže visokog napona galvanski odvojeni npr. motor – generator, transformator sa električki odvojenim namotajima i pove ćanom dielektri čnom čvrstoćom između primarne i sekundarne strane).

Aktivni dijelovi strujnih krugova kod kojih je primjenjen zaštitni niski napon ne smiju se galvanski spajati sa aktivnim dijelovima ili zaštitnim vodovima ostalih strujnih krugova. Konstruktivnim mjerama mora se zato osigurati, da izme đu aktivnih dijelova strujnih krugova kod kojih je primjenjena zaštitna mjera niskog napona i niskonaponskih strujnih krugova, postoji razdvojenost, koja je barem jednako vrijedna onoj koja je predvi đena između sekundarnog i primarnog namota zaštitnog transformatora.

Aktivni dijelovi strujnih krugova kod kojih je primjenjen zaštitni niski napon ne smiju ni na  jednom mjestu biti spojeni sa zemljom. Prenosni zaštitni transformatori ili pretvara či moraju biti zaštitne klase II ili odgovarati mjerama za zaštitno izoliranje pri izvedbi postrojenja. Zaštitna mjera zaštitni niski napon pretpostavlja da ne postoji spoj masa pogonskih sredstava koja su napajana niskim naponom i zemlje ili aktivnih masa. Preporučljivo je posebno polagati vodove strujnih krugova zaštitnog niskog napona. U slu čaju da se ne može izbje ći zajedničko polaganje s vodovima ostalih strujnih kola, treba primjeniti višežilni kabel ili vod bez metalnog plašta ili izolirane vodove u cijevima od izolacionog 5

materijala gdje kabel i vodovi moraju odgovarati odredbama za najviši sljede ći pogonski napon, a svako strujno kolo mora biti zašti ćeno od prevelike struje. Za strujna kola zaštitnog niskog napona treba primjenjivati priklju čne naprave koje se ne mogu zamjeniti sa onima namjenjenim za druga strujna kola. Priklju čne naprave ne smiju imati zaštitni kontakt. 1.2. Tretman zaštite od direktnog dodira

Zaštita od direktnog dodira, u IEC 60 364 – 4 – 41 je podijeljena na sljede će cjeline: − −

− −

zaštita dijelova pod naponom izolovanjem (kvalitet i uloga izolacije, na čin nanošenja zaštite, kontrola itd.); zaštita pregradama ili ku ćištima (dijelovi pod naponom moraju se zatvoriti ili pregraditi tako da osiguraju stupanj zaštite najmanje IP 2X odnosno IP 4X kod lahko pristupa čnih vodoravnih površina); zaštita preprekama (prepreke su namjenjene spre čavanju slučajnog dodira sa dijelovima pod naponom, ali ne i namjernom pristupu zaobilaženjem prepreke); zaštita postavljanjem van dohvata ruke (definiranje udaljenosti, u vertikalnom i horzontalnom pravcu, radi sprje čavanja slučajnih dodira dijelova pod naponom). Zaštita postavljanjem izvan dohvata ruke, predvi đa se samo za sprječavanje slučajnih dodira dijelova pod naponom rukama bez pomo ćnih sredstava. Istovremeno pristupa čni dijelovi, koji su na razli čitim potencijalima, ne smiju se nalaziti unutar dohvata ruke.

Mehanička zaštita elektri čnih pogonskih sredstava obuhvata konstrukcijska rješenja, koja su sastavni dio pogonskih sredstava, sa ciljem da se štite pogonska sredstva od djelovanja okoline i obrnuto. Svrha mehaničke zaštite je: − − −

zaštita korisnika od dodira dijelova pod naponom , zaštita unutarnjih dijelova pogonskih sredstava od prodora krutih tijela i teku ćina, zaštita od mehaničkih oštećenja.

Zaštitni elementi, koji nisu sastavni dio pogonskog sredstva, kao ograde, rešetke itd. nisu zaštita u ovom smislu. Približne usporedbe mehani čke zaštite po IEC – u i VDE – u date su u Tabeli 1. Znači, što se tiče tretmana zaštite od direktnog dodira u IEC i VDE propisima, može se napraviti sljedeća podjela: 1. Kompletna zaštita − izoliranje − pregrade ili ku ćišta 2. Dopunska zaštita − − −

prepreke postavljanje izvan dohvata ruke automatsko isključivanje zaštitnim ure đajima diferencijalne struje. 6

Tabela 1. Primjeri oznaka mehani čke zaštite prema IEC i VDE IEC 60364

VDE 0710

Primjena

Uvjeti

u prostorijama IP 00

−

Bez prašine, Suh zrak

Zatvorene

na otvorenom −

suhe sa povremenom pojavom kondenzovane vode manje ugrožene prostorije u industriji mljekare, praonice kem. industr., više ugrožena mjesta

pokretna trošila u poljoprivredi, vanjska rasvjeta

Paluba broda, Stalan uticaj prašine

Brusionice

paluba broda

Rad pod vodom

Akvariji

bazeni

IP 22

Rad na kiši, Bez prašine

IP 43

Pojava kapi vode, bez prašine

IP 55

Prskanje, Voda, prašina

IP 65 IP 66 IP 68

−

bageri, dizalice, stabilni objekti

Napomena: Usporedba mehani čke zaštite prema VDE i IEC mogu ća je samo približno. 1.3. Tretman zaštite od indirektnog dodira

Zaštita od indirektnog dodira zna či zaštitu ljudi i doma ćih životinja od elektri čnog udara do kojeg može doći u slučaju kvara i dodira sa vodljivim dijelovima koji ne spadaju u pogonsko strujno kolo. Zaštita od indirektnog dodira sastoji se u tome da se dozvoljeni napon dodira U održi u dopuštenim granicama, tj. da se ne prekora či vrijednost koja je opasna za čovjeka i domaće životinje. U svim prethodno nabrojaniom propisima dozvoljeni napon dodira u normalnim uvjetima (postoje iznimke) je 50 V efektivne vrijednosti izmjeni čnog napona ili 120 V istosmjernog napona, pri čemu su ovi naponi definirani kao potencijali prema dalekoj zemlji. Isto tako, dozvoljeno vrijeme za isklju čivanje u slučaju kvara, bez obzira na o čekivanu vrijednost napona dodira, u pravilu iznosi: − −

do 0,2 s u strujnim kolima sa priklju čnicama, prenosnim trošilima ili trošilima koja se za vrijeme rada drže u ruci, do 5 s u svim ostalim strujnim kolima.

Ova problematika razvrstana je u sljede će cjeline: 1. Zaštita izoliranjem ili upotreba ure đaja klase II 2. Zaštita postavljanjem u nevodljive prostorije 7

3. Zaštita lokalnim izjedna čavanjem potencijala bez spajanja sa zemljom 4. Zaštita električnim odvajanjem 5. Zaštita automatskim isklju čivanjem napajanja ili signalizacijom. 3.1.Zaštita izoliranjem ili upotreba ure đaja klase II

Zaštita izoliranjem se postiže: − −

−

instaliranjem elektri čne opreme koja je tipski ispitana i ozna čena oznakom ; dodatnom izolacijom za elektri čnu opremu koja ima samo osnovnu izolaciju. Dodatna izolacija se postavlja u toku izvedbe instalacije a osigurava minimalni stupanj zaštite IP 2X. Simbol se postavlja na vidnom mjestu unutar i izvan izolacijskog ku ćišta; pojačanom izolacijom neizoliranih dijelova pod naponom koja se postavlja u toku izvedbe instalacije, a osigurava minimalni stupanj zaštite IP 2X.

3.2.Zaštita postavljanjem u nevodljive prostorije

. Iz ovih odredbi vidi se da izolacijski otpor zidova i poda mora biti veliki:  RST 

≥

50 k Ω

 za

U  N 

≤

500V 

Istovremeno sva ku ćišta i mase pogonskih sredstava moraju biti tako raspore đeni da u normalnima uvjetima osoblje ne može do ći u istovremeni dodir s ku ćištima dvaju pogonskih sredstava ili s bilo kojim stranim vodljivim dijelovima. Ti zahtjevi se ispunjavaju održavanjem odgovaraju ćih minimalnih udaljenosti ili postavljanjem prepreka. U nevodljivim prostorijama dozvoljena je upotreba ure đaja klase 0, a ukoliko se koriste uređaji klase I zabranjen je priklju čak zaštitnog vodi ča. Ova zaštita je u CENELEC-ovom dokumentu definirana na sljede ći način: Zaštitna mjera se može primjeniti u prostorima i na mjestima sa izoliranim ili prema zemlji izoliranim podovima i zidovima. Ona se sastoji u sljede ćem: −

−

−

da se mase i strani vodljivi dijelovi trebaju rasporediti tako da u normalnim okolnostima nije moguće istovremeno dotaknuti masu i strani vodljivi dio ili dvije mase koje mogu imati različite potencijale, gdje se dozvoljava primjena pogonskih sredstava klase 0; ili da se izvede izjedna čenje potencijala izme đu masa i stranih vodljivih dijelova u prostoru gdje se one mogu istovremeno dotaknuti; Ovdje treba sa sigurnoš ću utvrditi da se izme đu tih dijelova ne može zadržati potencijal viši od graničnog napona U L; primjena pogonskih sredstava zaštite klase I je ovdje dozvoljena, ukoliko je zabranjen priklju čak zaštitnog vodi ča; ili da se izvede kombinacija gore navedenih mjera.

8

Treba uzeti u obzir oblik i dimenzije predmeta kojima je uobi čajeno da se rukuje u tim prostorima ili na tim mjestima. Ova zaštitna mjera može se provesti pomo ću postupka jedne od sljedećih odredbi ili njihovim kombinacijama: −

−

−

−

dovoljan razmak mase od stranih vodljivih dijelova kao i masa me đusobno. Razmak će se smatrati postignutim ako je on izvan podru č ja dohvata rukom tj. rastojanje 2 m izme đu dva elementa ili 1,25 m, ako su elementi izvan dohvata ruke; postaviti djelotvornu zapreku izme đu mase odnosno izme đu masa i stranih vodljivih predmeta. Zapreka će se smatrati zadovoljavaju ćom ukoliko razmak, koji se može dohvatiti, prelazi prethodno date vrijednosti. One moraju biti odgovasraju će pričvršćene i biti otporne prema odgovaraju ćim oblicima optere ćenja. One ne smiju biti spojene ni sa zemljom ni sa masama i trebalo bi da su od izolacijskog materijala; izolacija ili odredbe o izoliranju stranih vodljivih dijelova. Izolacija mora imati dovoljnu mehani čku čvrstoću i udovoljiti ispitnom naponu od najmanje 2000 V. Struja odvoda ne smije, u pogonskim uvjetima biti ve ća od 1 mA; izvedba izjednačavanja potencijala izme đu masa i stranih vodljivih dijelova. Takvo izvedeno izjedna čavanje potencijala ne smije imati spoj sa zemljom bilo direktno bilo preko priklju čenih masa ili stranih vodljivih dijelova.

strani vodljivi dio

> 1,25 m

neizolirana prepreka

> 2,0 m

> 2,0 m

  m    5  ,    2    >

izolirano stajalište

slika 1. Navedene mjere moraju biti trajne i eliminirati o čekivana opterećenja. Zaštita mora, takoder, biti djelotvorna kada je njena primjena predvi đena i kod prenosivih pogonskih sredstava ili kada se s njenom primjenom može ra čunati. Mora se naročito paziti da se izolacija vodova ili zapreke ne umanje utjecajem vlage. 9

Moraju se poduzeti mjere predostrožnosti da se sprije či mogućnost prenošenja napona stranim vodljivim dijelovima ili masom izvan prostorije u kojima su ove zaštitne mjere primjenjene. 3.3.Zaštita lokalnim izjedna čavanjem potencijala bez spajanja sa zemljom

Ovaj dio propisa dat je u dijelu 413.4.IEC 60 364 – 4 –41. Suština odredbi sastoji se u tome da sva istovremeno pristupa čna kućišta, mase pogonskih sredstava i ostali vodljivi dijelovi moraju me đusobno biti spojeni vodi čem za izjedna čavanje potencijala koji ne smije biti spojen sa zemljom. Zabranjen je priklju čak zaštitnog vodi ča. 3.4.Zaštita električnim odvajanjem

Ovaj dio propisa dat je u dijelu 413.5. IEC 60 364–4–41. Znači, električno odvajanje je zaštitna mjera od indirektnog dodira kod koje je pogonsko sredstvo neuzemljeno i galvanski odvojeno od napojne mreže. Elektri čno odvajanje se postiže upotrebom: − − −

transformatora za odvajanje, motorgeneratora s namotajima odgovaraju će izolacije, generatora na neelektri čni pogon.

Dijelovi pod naponom elektri čki odvojenog strujnog kola ne smiju biti spojeni sa drugim strujnim kolima niti povezani sa zemljom. Nazivni napon elektri čki odvojenog strujnog kola ne smije biti ve ći od 500 V. Dužina je ograničena na 500 m. Preporu čuje se da bude ispunjeno: dužina voda u (m)

≤

100 000 U  N 

.

Razlikuju se dvije izvedbe: − −

električno odvajanje sa jednim trošilom. Izvor napajanja treba biti izveden s priklju čkom bez zaštitnih kontakata; električno odvajanje sa više trošila.

Kućišta i mase trošila odvojenog od strujnog kola moraju biti me đusobno povezani izoliranim neuzemljenim vodi čima za izjednačavanje potencijala. Zaštitno odvajanje(odjeljivanje) u CENELEC-ovom dokumentu definirano je na na čin opisan u nastavku teksta. Prilikom zaštite od indirektnog dodira pomo ću zaštitnog odvajanja treba se pridržavati sljedećih odredbi: Strujna kola treba napajati:

10

transformatorima za razdvajanje, koji me đu namotajima imaju najmanje jednako vrijednu dielektri čnu čvrstoću kao onu koja treba biti postignuta izme đu primarnog i sekundarnog namotaja zaštitnog transformatora, ili − pretvaračima koji nude istu sigurnost. Transformatori za razdvajanje moraju odgovarati zaštitnoj klasi II ili mjeri zaštitnog izoliranja pri izgradnji postrojenja. −

Nazivni napon na sekundarnoj strani transformatora za razdvajanje ili pretvara ča ne smiju preći 500 V. Sekundarni strujni krug ne smije ni u jednoj ta čki biti povezan sa drugim strujnim krugovima ili spojen sa zemljom. Dužinu mreže treba odabrati tako da proizvod napona i dužine mreže ne bude ve ći od 100 000 Vm, odnosno ukupna dužina mreže ne smije prelaziti 500 m. Preporučuje se za fiksno postavljene instalacije primjenjivati žice u izoliranim cijevima ili kabele bez metalnog plašta. Prenosivi priključni vodovi za trošila moraju najmanje odgovarati izvedbi. Mjerenjem struje odvoda u odgovaraju ćim vremenskim razmacima treba sa sigurnoš ću utvrditi da ona ne prekoračuje vrijednost koja kod fiksno postavljene instalacije odgovara izolacionom nivou od 1000 Ω /V. Mase sekundarnog strujnog kola ne smiju biti spojene niti sa zemljom niti sa masama ostalih strujnih kola. Ukoliko je više trošila priklju čeno na isto sekundarno strujno kolo njihove mase moraju međusobno biti povezane izoliranim zaštitnim vodi čem. Kod prenosivih vodova treba zaštitni vodič voditi u istom plaštu. Kada je npr. na sekundarnom strujnom kolu priklju čeno više priklju čnica (slika 2.), one moraju biti u izvedbi sa zaštitnim kontaktom.

L1 L2 L3 vodič za izjednačenje potencijala

M

Slika .2. Elektri čno odvajanje sa više potroša ča 11

Za postizanje izjedna čenja potencijala na masama sekundarnog strujnog kola treba međusobno spojiti zaštitne kontakte priklju čnica koje pripadaju tom strujnom kolu kao i stezaljku za zaštitni vodi č  na generatoru, ali naravno ne sa zemljom. Kada je strujno kolo napajano iz generatora treba u izjedna čenje potencijala uklju čiti i masu generatora. 8.1.3.5.Zaštita automatskim isklju čivanjem napajanja

U IEC 60 364 – 4 – 41 ova zaštita je obra đena u dijelu 413.1.Podijeljena je u cjeline: − − − − − −

općenito izjednačenje potencijala TN sistemi TT sistemi IT sistemi dopunsko izjedna čenje potencijala

U općim principima ove vrste zaštite konstantuje se da dozvoljeni napon dodira U L u redovnim uvjetima je bilo koja vrijednost napona ispod 50 V efektivne vrijednosti izmjeni čne struje ili ispod 120 V istosmjerne struje bez izmjeni čne komponente ( bez valovitosti ). Najduže dozvoljeno vrijeme trajanja napona dodira je dato u Tabeli 2. Tabela 2. Najduže dozvoljeno vrijeme isključenja (s) ∞

5 1 0,5 0,2 0,1 0,05 0,03

Najviši očekivani napon dodira U L Efektivna vrijednost izmjeničnog napona (V) < 50 50 75 90 110 150 220 280

Istosmjerni napon (V) < 120 120 140 160 175 200 250 310

Izloženi vodljivi dijelovi moraju se spojiti na zaštitni vodi č pod odre đenim uvjetima, za svaki tip sistema uzemljenja. Općenito, zaštita automatskim isklju čivanjem napajanja dijeli se na: zaštitu isključivanjem − zaštitu signalizacijom Zaštita isključivanjem napajanja karakteristi čna je za TN mreže (nadstrujna zaštita, zaštitni uređaj diferencijalne struje) i TT mreže (nadstrujna zaštita, zaštitni ure đaj diferencijalne struje, zaštitna naponska sklopka), a zaštita signalizacijom karakteristi čna je za IT mreže (kontrolnici izolacije). −

12

 Izjednač enje potencijala

U svakoj zgradi mora biti provedeno izjedna čenje potencijala. Sljede ći elementi trebaju biti spojeni na sabirnicu za izjedna čenje potencijala i na taj na čin dobro me đusobno povezani: glavni zaštitni vodi č, − glavni zemljovod, − glavne vodovodne cijevi, − glavne cijevi plinske instalacije, − usponske cijevi centralnog grijanja - ostali metalni elementi zgrade ili konstrukcije. −

Preporučljivo je i ostale dijelove drugih metalnih vodljivih sistema ovim obuhvatiti. Glavni vodič  za izjedna čavanje potencijala mora odgovarati odredbama za zaštitni vodi č i posebno imati istu vodljivost kao i glavni zaštitni vodi č  postrojenja. Kao najmanji presjek treba primjeniti 6 mm 2, a kod ve ćih presjeka dovoljno je ograni čenje 25 mm2 bakarni vod. Izjednačenje potencijala definirano je kao eliminisanje potencijalnih razlika npr. izme đu zaštitnih vodiča, vodljivih cjevovoda i vodljivih dijelova zgrade, itd. U novoizvedenim potroša čkim postrojenjima treba vodovodne cijevi, unutarnje plinske cijevi i cijevi grijanja me đusobno spojiti vodovima izjedna čenja potencijala neovisno o zaštitnim mjerama koje se primjenjuju. TN sistemi

Kod ovih sistema svi izloženi vodljivi dijelovi instalacije spojeni su zaštitnim vodi čima sa uzemljenom tačkom sistema napajanja. Zaštitni vodi č  mora biti uzemljen kod svakog energetskog transformatora ili izvora napajanja instalacije. Uzemljena ta čka je obično neutralna tačka. Treba razlikovati tri tipa TN mreža: TN – S , TN – C i TN – C/S. Pravilnom izvedbom instalacije i zaštite postiže se da kod greške na izolaciji ( potpuni spoj sa kućištem ) putem nadstrujnih zaštitnih organa do đe do isključenja unutar propisanog vremena. Dozvoljena su ve ća vremena isključenja u odnosu na ona koja su data u odgovaraju ćim tabelama, ali ni u kom slu čaju ne smije se prekora čiti vrijeme od 5 s. Ovo se odnosi na strujna kola koja ne napajaju prenosive i ru čne aparate iz sljede ćih razloga: − − − −

kvarovi u ovim kolima su rje đi; rizik dodira sa opremom napajanja ovakvim strujnim kolima u trenutku kvara malo je vjerovatan; oprema napajana ovakvim strujnim kolima obi čno se ne hvata i može se lahko otpustiti ako se pojavi kvar; napon dodira se smanjuje postavljanjem glavnog izjedna čenja potencijala.

Ograničenje od 5 s je konvencionalno. Ovo vrijeme pokriva ve ćinu slučajeva u kojima su potrebna vremena isklju čenja duža npr. za napojna strujna kola i za strujna kola motora.

13

Važno je napomenuti da se vremena isklju čenja koja prelaze date vrijednosti mogu primjeniti na pripadajuća krajnja strujna kola koja napajaju prenosive aparate ili ru čne aparate. Znači, kod TN mreža, zvjezdište transformatora, generatora i mase me đusobno su povezane zaštitnim vodičem, kroz koji će u slučaju kvara prote ći struja kvara koja mora dovesti do isključenja napajanja ure đaja kod kojeg je nastala greška. (413.1.3.1. IEC 60 364-4-41). Kada zvjezdište transformatora nije dostupno može se jedan fazni vodi č uzemljiti u transformatorskoj stanici. U tom slu čaju ne smiju se neutralni i zaštitni vodi č spajati. (413.1.3.1. IEC 60 364-4-41). Da se osigura da se potencijal zaštitnog vodi ča, a time i potencijal masa spojenih sa njim, u slučaju greške što manje razlikuje od potencijala zemlje, treba zaštitni vodi č  spojiti sa zemljom na što je mogu će više mjesta koji su ravnomjerno raspore đeni, da bi ukupni otpor uzemljenja bio što je moguće manji. Zaštitni vodič  treba paralelno povezati kroz cijelu mrežu. On je povezan sa zvjezdištem transformatora. Presjek vodi ča treba tako prora čunati i odabrati zaštitne ure đaje da u slučaju kratkog spoja izme đu faznog vodi ča i zaštitnog vodi ča ili jedne na njega priklju čene mase isključenje nastupi najmanje za propisano vrijeme. (413.1.3.3. IEC 60 364-4-41). Praktično je ovaj uvjet ispunjen ako važi:  Z S  ⋅ I a ≤U 0

( 1.)

Kada se ovaj uvjet ne može ispuniti mora se sprovesti dodatno izjedna čenje potencijala. Zaštitni vodič  treba u blizini svakog transformatora ili generatora uzemljiti. Ako se mogu realizirati dobri spojevi sa zemljom preporu čljivo je na što više mjesta priklju čiti zaštitni vodič na uzemljenje. U izuzetnim slučajevima, u kojima se može pojaviti direktna greška izme đu faznog vodi ča i zemlje (u mrežama sa nadzemnim vodovima), moraju se ispuniti sljede ći uvjeti da bi se izbjeglo da zaštitni vodi č i sa njim spojene mase kod dozemnog spoja faznog vodi ča dođu pod napon prema zemlji koji je ve ći od UL ((413.1.3.7. IEC 60 364-4-41):  R B  R E 

≤

50 U 0

−

50

( 2.)

Kod presjeka zaštitnog vodi ča od najmanje 10 mm 2 za bakar, odnosno 16 mm 2 za aluminijum mogu se kod fiksnog polaganja ujediniti funkcije zaštitnog i neutralnog vodi ča u jednom vodiču (PEN vodi č). Metalni dijelovi gra đevinske konstrukcije ne smiju se upotrijebiti kao zaštitni vodič kada je zaštitni vodi č ujedinjen sa neutralnim. Ukoliko se na jednom mjestu u mreži PEN vodi č razdvoji na zaštitni PE vodi č i neutralni N vodič, ne smije se nakon mjesta više me đusobno spajati zaštitni i neutralni vodi č. Na mjestima razdvajanja treba se za zaštitni i neutralni vodi č predvidjeti razdvojene stezaljke ili sabirnice. PEN vodi č  treba priklju čiti na stezaljku, odnosno sabirnicu za zaštitni vodi č. Zaštitni vodič se može izolirati npr. u prostorijama ugroženim požarom. U ovom tipu mreže mogu se primjeniti sljede ći zaštitni ure đaji (413.1.3.8. IEC 60 364-4-41): − −

prekostrujni zaštitni ure đaj, zaštitni uređaj diferencijalne struje, 14

U slučaju ujedinjenog neutralnog i zaštitnog vodi ča (PEN vodič) ne može se na ovaj na čin primjeniti zaštitni ure đaj diferencijalne struje. Kod primjene zaštitnog ure đaja diferencijalne struje ne mogu mase biti spojene sa zaštitnim vodičem ako su one spojene na uzemljiva č čiji otpor odgovara struji aktiviranja zaštitnog uređaja diferencijalne struje. Takvo strujno kolo, koje se štiti zaštitnim ure đajem diferencijalne struje treba da se tretira kao TT sistem. Ukoliko nije na raspolaganju nikakav elektri čni odvojen spoj sa zemljom mora se spoj sa zaštitnim vodičem provesti ispred zaštitnog ure đaja diferencijalne struje. Treba naglasiti i sljede će uvjete: − − −

−

ukupan otpor uzemljenja može iznositi R B ≤ 2 Ω , otpor uzemljenja transformatora ili ukupni otpor uzemljenja u pre čniku 200 m oko transformatorske stanice ne smije biti ve ći od 5 Ω , ukupan otpor svih uzemljiva ča na zadnjih 200 m dužine nadzemnog voda ne smije biti veći od 5 Ω , PEN vodič se mora uzemljiti na kraju svakog ogranka dužeg od 200 m.

TT sistemi

. Po definiciji svi izloženi vodljivi dijelovi elektri čne opreme, koji su zašti ćeni preko jednog zaštitnog uređaja, me đusobno se spajaju i pomo ću zaštitnog vodi ča povezuju na zajedni čki uzemljivač. Znači, mase potrošača su priključene pojedina čno, u grupama ili u cjelinama na  jedan ili više nezavisnih uzemljiva ča (zaštitno uzemljenje). U slučaju kvara izme đu faznog vodi ča i mase ne smije napon dodira po trajanju poprimiti višu vrijednost od grani čnog napona U L. Iza zaštitnog ure đaja diferencijalne struje ne smije se neutralni vodi č više uzemljiti. Neutralni vodič treba izolirati i polagati kao fazni vodi č. Petlja kvara se sastoji od faznog vodi ča, u kome je nastao kvar, zaštitnog vodi ča koji spaja izloženi vodljivi dio na uzemljiva č i dva uzemljiva ča (pogonskog i zaštitnog uzemljenja). Upotreba prekostrujnog zaštitnog ure đaja u TT sistemima zahtjeva vrlo male vrijednosti otpora uzemljenja. Na primjer, za osigura č od 20 A potrebno je obezbijediti otpor uzemljenja manji od 0,7 Ω. Ovako male vrijednosti otpora uzemljenja teško je u praksi realizirati i nije moguće obezbijediti održavanje negove vrijednosti u toku vijeka eksploatacije instalacije. Upotreba zaštitnog ure đaja diferencijalne struje obezbje đuje zaštitu i kod ve ćih vrijednosti otpora uzemljenja, pa je ovaj ure đaj lakše primjenjivati u TT sistemima. Na primjer, za ure đaj sa nazivnom diferencijalnom strujom od 0,3 A dozvoljena vrijednost otpora uzemljenja je 160 Ω, što se lahko može posti ći u svim vrstama tla.

15

 IT sistemi

. Po definiciji IT sistemi su izolirani od zemlje ili spojeni sa zemljom preko dovoljno velike impedanse. Zna či, u IT mrežama srednja ta čka nije uopće uzemljena ili je uzemljena preko dovoljno velike impedanse, a mase pogonskih ure đaja su pojedina čno priključene na jedan ili više uzemljiva ča. Struja greške kod pojave prve greške je ograni čena, a isključenje nije sigurno. Međutim, moraju postojati mjere koje će opasnost kod istovremene pojave dvije greške umanjiti (413.1.5. IEC 60364–4-41). Ni jedan aktivni dio nekog postrojenja ne smije biti direktno uzemljen. Jedna ta čka postrojenja može, preko prikladne impedanse, vješta čke srednje tačke, biti neposredno uzemljena kada rezultiraju ća impedansa ima odgovaraju će visoku vrijednost. Radi smanjivanja unutarnjih prenapona i prigušenja titranja mreže prema zemlji može biti neophodno predvidjeti dodatno uzemljenje preko impedanse ili uzemljenih vješta čkih zvjezdišta. Njihove nazivne vrijednosti moraju biti odre đene u vezi sa podacima o mreži (413.1.5.2 IEC 60364–4-41). Neutralni vodi č, ukoliko postoji, mora se izolirati i polagati kao i fazni vodi č. Mase treba uzemljiti pojedina čno, zajedni čki ili grupno. Mase, koje se mogu istovremeno dodirivati, moraju biti spojene sa istim zaštitnim vodi čem. Svaki otpor uzemljenja, R A, pojedine mase mora zadovoljavati sljede ći uvjet (413.1.5.3. IEC 60364–4-41):  R A ⋅ I d  ≤ U  L

( 3.)

Treba predvidjeti ure đaj za trajni nadzor stanja izolacije, koji će optički i ako je neophodno i zvučno signalizirati pojavu spoja sa masom ili zemljom u nekoj ta čki mreže. Poslije pojave prve greške na izolaciji, vrijede, u odnosu na zaštitu od druge greške, uvjeti za TN mreže, odnosno TT mreže, ovisno o tome da li su sve mase spojene jednim zaštitnim vodičem međusobno ili ne. Za to se mora ispuniti jedan od sljede ćih uvjeta: − −

−

ukupan otpor uzemljenja R A svih spojenih masa na jedan zaštitni vodi č mora udovoljiti uvjetu iz predhodne jedna čine; sve mase moraju me đusobno biti spojene pomo ću zaštitnog vodi ča na taj način da su osigurane zaštitnim ure đajima, da u slučaju dva potpuna spoja sa masom razli čitih vodiča nastupi isključenje najmanje jednog mjesta greške unutar vremena; treba predvidjeti dodatno izjedna čenje potencijala.

U IT mrežama mogu se primjeniti sljede ći zaštitni uređaji (413.1.5.7. IEC 60364–4-41): − − − −

uređaj za nadzor izolacije (kontrolnik izolacije), prekostrujni zaštitni ure đaj, zaštitni uređaj diferencijalne struje, zaštitne naponske sklopke. 16