zastita od elektricnog udara

1

ZAŠTITA

04.05.2009. 2 od 38

IP X1 X2 (International Protection)

Zatvaranje električnih ureñaja u kućište koje sprečava prodor stranih tela i prašine X1 i prodor tečnosti X2.

Zaštita provodnika pod naponom od prekomernih struja Od struja preopterećenja Od struja kratkih spojeva

Zaštitni ureñaji (prema JUS N.B2.743)

Ureñaji koji obezbeñuju zaštitu i od preopterećenja i ks. Prekidači i osigurači

Ureñaji koji obezbeñuju zaštitu od preopterećenja Zaštitni ureñaji sa inverznim kašnjenjem

Ureñaji koji obezbeñuju zaštitu od ks. Prekidači i osigurači

(prema tome i vrstu zaštite od direktnog dodira delova pod naponom)

04.05.2009. 3 od 38

Zaštita od struje preopterećenja Zaštitni ureñaji moraju prekinuti svaku struju preopterećenja

pre nego što ta struja pruzrokuje povećanje temperature štetno za izolaciju, spojeve, stezaljke ili okolinu.

Karakteristika

PROVODNIKA

Karakteristika

ZAŠTITNOG UREðAJA

Projektovana struja IB

Trajno dozvoljena struja Iz1,45 Iz

Nazivna struja delovanja

zaštitnog ureñaja InStruja delovanja I2

Radna karakteristika ureñaja koji štiti provodnik od preopterećenja mora da ispuni 2 uslova:

1. IB ≤ In ≤ IZ

2. I2 ≤ 1.45 ⋅ IZ

04.05.2009. 4 od 38

Zaštita od struje kratkog spoja

Zaštitni ureñaji moraju prekinuti svaku

struju kratkog spoja pre nego što ta struja

prouzrokuje povećanje temperature štetno

za izolaciju, spojeve, stezaljke ili okolinu

Zbog toga se mora znati očekivana struja

kratkog spoja u svakoj tački instalacije

Ovo se odreñuje proračunom ili merenjem

04.05.2009. 5 od 38

Svaki zaštitni ureñaj mora da zadovolji: Moć prekidanja ne sme biti manja od očekivane struje ks. Struja ks se mora prekinuti unutar vremena koje dovodi

provodnike do dozvoljene granične temperature Za kratke spojeve koji traju do 5 sekundi vreme koje dovodi

provodnik do granične temperature približno se izračunava formulom

ksI

Skt ≤

[ ]

[ ]

PVCAlk

XPEGCuk

PVCCuk

mmpresekS

skstrajanjet

+=

+=

+=

−

−

74

,,135

115

2

04.05.2009. 6 od 38

Smatra se da su provodnici zaštićeni od preopterećenja i struje ks kada se napajaju iz izvora čija struja ne može da premaši podnosivu struju provodnika (transformatori za zvonca, transformatori za zavarivanje...)

04.05.2009. 7 od 38

Selektivnost zaštite Selektivnost zaštite može se definisati kao sposobnost

zaštitnog ureñaja prekomerne struje da prekine strujno kolo u kome se desio kvar bez uticaja na ispravna strujna kola istog sistema

Iks

F1

F2

F2t

I

F1

04.05.2009. 8 od 38

Zaštitni ureñaj diferencijalne struje ZUDS

Uravnotežen trofazni sistem

Neuravnotežen trofazni sistem –struja neutralnog voda predstavlja nesimetriju ali i dalje je

Ukoliko se pojavi struja koja protiče van konture obuhvaćene magnetnim torusom javiće se fluks u jezgru srazmeran toj diferencijalnoj struji

napajanjeN L1 L2 L3

∆I />

N L1 L2 L3

iN iL1 iL2 iL3

ka potrošaču

( ) ( ) ( ) 0321 =++ tititi LLL

( ) 0=tiN

( ) ( ) ( ) ( ) 0321 =+++ titititi NLLL

( ) ( ) ( ) ( ) ( )tititititi NLLL ∆=+++ 321

04.05.2009. 9 od 38

Zaštitni ureñaj diferencijalne struje ZUDS Dodatni zaštitni ureñaj Isključuje instalaciju ukoliko se javi diferencijalna struja

veća od unapred definisane vrednosti Ne reaguje pri pojavi simetričnih kratkih spojeva ZUDS u strujnim kolima bez zaštitnog voda PE se ne

smatra za dovoljnu zaštitu od indirektnog dodira

Otpor uzemljenja zaštitnog provodnika i iznos diferencijalne struje moraju biti takvi da je zadovoljen izraz:

V50≤⋅ ∆na IR

04.05.2009. 10 od 38

Izrañuju se za struje do 125 (200) A. Nazivna struja In

Nazivna difrencijalna struja delovanja I∆n

Nazivna difrencijalna struja nedelovanja I∆n0

Nazivni napon Un

Nazivna frekvencija fn Izvedbe

Tip S – sa kašnjenjem 0,5s pri I∆n odnosno 0,15s pri 5⋅I∆n

Tip G – sa trenutnim isklj. 0,3s pri I∆n odnosno 0,04s pri 5⋅I∆n

Vrednosti za I∆n20, 10, 5, 1 A, 500, 300, 100 mA, 30, 12, 6 mA

04.05.2009. 11 od 38

Diferencijalna FID sklopka 40/4

04.05.2009. 12 od 38

ZAŠTITA OD ELEKTRIČNOG UDARA Pod električnim udarom podrazumeva se proticanje struje kroz

čovečije telo Do proticanja struje dolazi kada se izmeñu pojedinih delova

čovečijeg tela javi potencijalna razlika Ovo se može dogoditi:

Pri dodiru elektroprovodnih delova koji se u normalnom pogonunalaze na nenultom potencijalu (DIREKTAN DODIR)

Pri dodiru elektroprovodnih delova koji se na potencijalu različitomod nultog mogu naći u slučaju kvara (INDIREKTAN DODIR)

Najčešće se potencijalna razlika javlja izmeñu ruku ili izmeñu ruke i tačke oslonca (stajališta). Ovo se naziva NAPON DODIRA

Zaštitne mere koje se preduzimaju se baziraju na osnovu posledica fiziološkog dejstva struje na čoveka. Do ovakvih saznanja se došlo statističkim istraživanjima i važe za odreñenu populaciju i za odreñene uslove koji se javljaju u ovakvim neželjenim situacijama

04.05.2009. 13 od 38

Zaštita je definisana standardom JUS N.B2.741 Zaštita se postiže primenom odgovarajućih mera koje

mogu biti: Istovremena zaštita od direktnog i indirektnog dodira Zaštita od direktnog dodira Zaštita od indirektnog dodira

Istovremena zaštita od direktnog i indirektnog dodira Bezbednosno mali napon SELV (Safety extra low voltage) i

Uzemljeni bezbednosno mali napon PELV (Protective extra low voltage)

Mali radni napon FELV (Functional low voltage)

04.05.2009. 14 od 38

Prikaz upotrebe strujnih kola SELV, PELV i FELV

04.05.2009. 15 od 38

Zaštita od direktnog dodira

Zaštita izolovanjem Uloga zaštitnog izolovanja je da spreči svaki dodir sa delovima

pod naponom. Delovi pod naponom moraju biti potpuno pokriveni izolacijom koja se može ukloniti samo njenimrazaranjem

NAPOMENA: Boje, lakovi, emajli i sl. se ne smatraju dovoljnom izolacijom

Zaštita pregradama ili kućištima - minimalno IP2x

Zaštita preprekama – sprečava slučajan dodir, a ne i nameran pristup zaobilaženjem prepreke

Zaštita postavljanjem van dohvata ruke sprečava slučajan dodir rukom. Istovremeno pristupačni delovi koji su

na različitim potencijalima ne smeju se nalaziti unutar prostora dohvata ruke.

Dopunska zaštitna mera ZUDS do 30mA - ovo je samo dopunska mera gde se sumnja da prethodne mere nisu dovoljne

04.05.2009. 16 od 38

Zaštita automatskim isključenjem napajanja

Zaštita ureñajima klase II ili odgovarajućom izolacijom

Zaštita postavljanjem u neprovodne prostorije Namera je da se spreči istovremeni dodir delova različitih potencijala u

slučaju kvara izolacije

-otpornost izolacije zidova i podova mora biti najmanje 50kΩ za napone instalacije do 500V i 100kΩ za više napone

-izloženi provodni delovi moraju biti dovoljno razmaknuti da se ne mogu istovremeno dodirnuti

-ne smeju se upotrebljavati zaštitni provodnici

Zaštita lokalnim izjednačenjem potencijala bez spajanja sa zemljom Provodnici za izjednačenje potencijala moraju spajati sve istovremeno

pristupačne provodne delove i strane provodne delove

Takvo lokalno izjednačenje potencijala ne sme biti povezano sa zemljom niti direktno niti preko izloženih ili stranih provodnih delova

Zaštita električnim odvajanjem Umnožak napona mreže i dužine strujnog kola ne bude veći od 100 000Vm, za

dužine do 500m. Strujno kolo se napaja iz izvora za odvajanje –TR, mot-gen.isl.

Zaštita od indirektnog dodira

04.05.2009. 17 od 38

ZAŠTITNE MERE

Zaštita primenom drvene prepreke

Zaštita postavljanjem van dohvata ruke

Zaštita sprečavanjem istovremenog dodira delova pod naponom

Prostor dohvata ruke

S-površina na kojoj se kreće osoblje

04.05.2009. 18 od 38

ZAŠTITA AUTOMATSKIM ISKLJUČENJEM NAPAJANJA

U slučaju kvara na izolaciji automatsko isključenje napajanja ima za cilj da spreči nastajanje napona dodira takve vrednosti i u takvom trajanju da ne predstavlja opasnost u smislu štetnog fiziološkog dejstva

OPŠTI PRINCIPI: Uzemljenje -izloženi provodni delovi moraju se spojiti sa

zaštitnim provodnikom. Istovremeno pristupačni delovi moraju se spojiti na isti sistem

uzemljenja

Glavno izjednačenje potencijala – povezuje sve metalne mase

Isključenje napajanja – zaštitni ureñaj kojim se isključuje napajanje u slučaju kvara na izolaciji u odreñenom vremenu koje sprečava dugotrajno održavanje napona većeg od 50V. Ovo vreme ne sme prelaziti 5s. Po potrebi se primenjuje i lokalno izjednačenje potencijala.

04.05.2009. 19 od 38

Tipovi razvoda s obzirom na odnos prema uzemljenju

TN sistem napajanja TT sistem napajanja IT sistem napajanja

Slovne oznake Prvo slovo – odnos sistema napajanja prema

zemlji: T – direktan spoj sa zemljom u jednoj tački I – svi provodnici pod naponom izolovani prema zemlji ili

jedna tačka spojena sa zemljom preko impedanse

04.05.2009. 20 od 38

Drugo slovo – odnos izloženih provodnih delova instalacije prema zemlji:

T – direktan spoj izloženih provodnih delova sa zemljom nezavisno od uzemljenja bilo koje tačke sistema napajanja

N – direktan električni spoj izloženih provodnih delova sa uzemljenom tačkom sistema napajanja (u naizmeničnim sistemima uzemljena tačka je normalno neutralna tačka)

Ostala slova (ako postoje) znače položaj neutralnih i zaštitnih provodnika;

S – neutralna i zaštitna funkcija obezbeñene posebnim provodnicima

C – neutralna i zaštitna funkcija objedinjene u jednom provodniku (PEN provodnik)

04.05.2009. 21 od 38

TN - sistem napajanja Jedna direktno uzemljena tačka sistema napajanja, a svi

izloženi provodni delovi moraju se spojiti sa uzemljenom tačkom

sistema pomoću zaštitnog provodnika

TN - S kroz ceo sistem su razdvojeni neutralni (N) i zaštitni

provodnik (PE)

L1

L3

L2

PE

N

Izloženi provodni deloviUzemljenje sistema

04.05.2009. 22 od 38

TN - C kroz ceo sistem su neutralna i zaštitna

funkcija objedinjene u jednom provodniku (PEN)

L1

L3

L2

PEN

Izloženi provodni deloviUzemljenje sistema

04.05.2009. 23 od 38

TN-C-S sistem - neutralna i zaštitna funkcija

objedinjene su u jednom provodniku (PEN) samo u

jednom delu sistema

L1

L3

L2

PEN

PE

N

Izloženi provodni deloviUzemljenje sistema

04.05.2009. 24 od 38

TT sistem – jedna tačka napajanja je direktno

uzemljena a izloženi provodni delovi su spojeni sa

zemljom preko uzemljenja koje je električki nezavisno

od uzemljenja sistema napajanja

L1

L3

L2

N

PE

Izloženi provodni deloviUzemljenje sistema

04.05.2009. 25 od 38

IT sistem – sistem napajanja nema nijednu direktno

uzemljenu tačku, a izloženi provodni delovi instalacije

su uzemljeni

L1

L3

L2

PE

impedansa

Izloženi provodni deloviUzemljenje sistema

04.05.2009. 26 od 38

TN - CL1

L2

L3

PENN

Id

O

04.05.2009. 27 od 38

TN - CL1

L2

L3

PEN

Id

ZIU dc ⋅=

22PENPEN XRZ +=

Ud

O

Ud

C

22 )()( PENATPENAT

od

XXXRRR

UI

+++++

=

22

22

)()( PENATPENAT

PENPENoc

XXXRRR

XRUU

+++++

+⋅=

Uc

04.05.2009. 28 od 38

TN - SL1

L2

L3

N

PE

Ip

O

04.05.2009. 29 od 38

TN - SL1

L2

L3

N

PE

Ud

Id

Iz

O

C

Zs

04.05.2009. 30 od 38

TN -C- SL1

L2

L3

N

PE

Ip

OPEN

04.05.2009. 31 od 38

TN -C- SL1

L2

L3

N

PE

Ud

Id

Iz

O

Iuz

C

Zs

04.05.2009. 32 od 38

TTL1

L2

L3

N

PE

Ip

O

04.05.2009. 33 od 38

TTL1

L2

L3

N

PE

Ud

Ik

Iz

O

C

Zs

)( dPEadC RRRIU ++=

04.05.2009. 34 od 38

ITL1

L2

L3

PE

Ip

04.05.2009. 35 od 38

ITL1

L2

L3

PE

Ud

Id1

04.05.2009. 36 od 38

L1

L2

L3

N

PE

Id1

Ud

O

Z

L1

L2

L3

N

PE

Ud

O

Z

04.05.2009. 37 od 38

L1

L3

PE

L2

A

MM

Zbm2ZaZ0m1 Zb

Z0 Z0

BV

04.05.2009. 38 od 38

L1

N

PE

Ik

TR

ZUDS

Ud

L1

L2

L3

PE

Ik

Ud

TR

ZUDS

N