Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

1 Ochrany neživých částí elektrických zařízení nad AC 1000 V - Ochrana před nebezpečným dotykem při poruše těchto zařízení - Dotyková napětí u zařízení.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "1 Ochrany neživých částí elektrických zařízení nad AC 1000 V - Ochrana před nebezpečným dotykem při poruše těchto zařízení - Dotyková napětí u zařízení."— Transkript prezentace:

1 1 Ochrany neživých částí elektrických zařízení nad AC 1000 V - Ochrana před nebezpečným dotykem při poruše těchto zařízení - Dotyková napětí u zařízení nad AC 1000 V Praha,

2 2 Co je považováno za neživou část Za neživou část, kterou je nutno chránit proti nepřímému dotyku, je považována vodivá část elektrického zařízení, které se lze dotknout a která není při obvyklém užívání živá, ale může se stát živou v případě poruchy zařízení. Jsou to neživé vodivé části zařízení a přístrojů, které mohou po poruše izolace nebo zásahem oblouku přijít do styku se živými částmi zařízení.

3 3 Technické normy pro provedení ochrany nad AC 1000 V Dříve platné: ČSN z 06/1965, ČSN (návrh) z 07/1987, ČSN z 01/1996, ČSN z 02/2000 (platnost normy ukončena k ), PNE platná od 01/1998, PNE ed.2 platná od 11/1999, PNE ed.3 platná od 03/2003 Současně platné: PNE ed.4 platná od 01/2008 Poznámka: ČSN ed.2 z 08/2007 a její ZMĚNA Z1 z 04/ ochranu nad 1000V neobsahuje a neřeší!

4 4 Technické normy pro provedení ochrany nad AC 1000 V - související Normy na které se PNE ed.4 z hlediska ochrany nad 1000 V AC odvolává ČSN ČSN EN ( ) + Změna A1 ČSN EN ( ), Změna Z2 ČSN EN ( ) ČSN IEC ( ) PNE ed.4 PNE ed.2 PNE PNE (platnost od ) PNE ed.2

5 5 Prostředky ochrany před úrazem elektrickým proudem u rozvodných elektrických zařízení Nutno splnit některou z uvedených podmínek Zamezit přístup k živým i neživým částem při provozu zařízení s napětím vyšším než je mezní hodnota bezpečného napětí. Omezit proud protékající lidským tělem při dotyku s neživými částmi elektrických zařízení na úroveň, která není nebezpečná (ČSN IEC 479-1). Omezit dobu po kterou při dotyku s neživými částmi elektrických zařízení protéká proud lidským tělem.

6 6 Způsoby ochrany neživých částí elektrických rozvodných zařízení nad AC 1000 V zemněním v sítích, kde není přímo uzemněný střed (uzel) – sítě IT; zemněním s rychlým vypnutím v sítích s přímo uzemněným středem (uzlem) – sítě TT(r); zemněním s rychlým vypnutím v sítích, kde není přímo uzemněný střed (uzel) – sítě IT(r); pospojováním (k uvedení na stejný potenciál); izolací (pro případy, kdy se části zařízení musí uchopit rukou) ; zábranou (pro zabránění přístupu).

7 7 Stupně ochran neživých částí rozvodných elektrických zařízení – nad 1000 V AC normální (dříve základní) + doplněná (dříve zvýšená) Zemněním v sítích, kde není přímo uzemněný střed (uzel) – sítě IT + pospojováním (k uvedení na stejný potenciál). Zemněním s rychlým vypnutím v sítích s přímo uzemněným středem (uzlem) – sítě TT(r) + pospojováním (k uvedení na stejný potenciál). Zemněním s rychlým vypnutím v sítích, kde není přímo uzemněný střed (uzel) – sítě IT(r) + pospojováním (k uvedení na stejný potenciál). Ochrana izolací

8 8 Revizní úkony pro ověření provedení ochran neživých částí rozvodných elektrických zařízení – nad 1000 V AC Základní úkony prohlídky, zkoušení a měření pro posouzení jednotlivých druhů ochran stanovuje PNE ed.3 v kapitole zejména formou odkazů na příslušné technické normy a jejich články. Posouzení splnění stanovené hodnoty dovoleného dotykového napětí pro omezené trvání průtoku U TP pro jednotlivá zařízení dle požadavků PNE ed.4 je nezbytným revizním úkonem.

9 9 Dovolené dotykové napětí U TP (napětí na lidském těle, které nesmí být překročeno) Dovolená dotyková napětí U TP pro omezené trvání průtoku proudu u elektrických zařízeních nad 1000 V AC na neživých částech zařízení závisí na velikosti nebezpečí úrazu v konkrétním prostoru a čase trvání poruch zařízení. PNE ed.4 při stanovení velikosti U TP vychází ze stejného principu jak pro elektrické stanice tak pro vedení vn, vvn, zvn.

10 10 Kroková napětí Pro kroková napětí normy ČSN a ČSN EN povolené hodnoty nestanovují. Dovolené hodnoty krokových napětí jsou vyšší než povolená dotyková napětí – proto pokud konkrétní uzemňovací soustava splňuje požadavky na dotyková napětí lze předpokládat, že se obecně nevyskytnou žádná nebezpečná kroková napětí

11 11 Dovolené dotykové napětí U TP pro omezené trvání průtoku proudu (při dotyku holá ruka – bosá noha, bez přídavných odporů a průtoku více než 5 s lze použít 75 V )

12 12 Graf udává závislost dotykového napětí U TP na době trvání poruchy t F – bez přídavných rezistancí. Je uvažována proudová dráha „holá ruka – bosá noha“. V elektrických zařízeních nad 1000 V AC jsou dovolena celková dotyková napětí U STP = 75 V, nebo vyšší při splnění určitých požadavků a za určitých podmínek. Z dotykového napětí U T a impedance lidského těla Z B (pro proudovou dráhu „jedna holá ruka – obě bosé nohy paralelně“ je Z B = 1650 Ω ) lze určit proud protékající lidským tělem I B. I B = U T / Z B = 75V / 1650Ω = 0,045 A = 45 mA Podle ČSN tab. C1 může proud menší než 50 mA protékat lidským tělem po dobu t F >> 10 s (viz též ČSN IEC ( ) Účinky proudu na člověka a domácí zvířectvo – Část 1: Obecná hlediska).

13 13 Dovolené dotykové napětí U TP (pro kroková napětí není nutné stanovit dovolené hodnoty) Elektrické stanice Doba trvání st F ≥ 5t F < 5 a) Rozvodná zařízení dodavatele elektřiny, se kterými mohou přijít do styku laici a pracovníci seznámení včetně distribučních transformoven vn/nn se společným uzemněním vn a nn Dovolené dotykové napětí U TP V 75 viz obr. 2 a 3 PNE a Příloha C – ČSN b) Zařízení elektrických stanic vn, vvn, zvn v prostorách vnitřních i venkovních mimo distribuční transformovny vn/nn Dovolené dotykové napětí U TP V 150 Příloha C - ČSN obr.C2. 2 x U TP podle tabulky 9 PNE

14 14 Meze dotykových napětí v různých místech (křivky ukazují působení progresivně rostoucích doplňkových odporů)

15 15 Meze dotykových napětí v různých místech z hlediska působení doplňkových odporů Křivka U D1 : R a = 0  (bez doplňkových odporů) Křivka U D2 : R a = , R a1 = ,  E = 500  m Křivka U D3 : R a = , R a1 = ,  E =  m Křivka U D4 : R a = , R a1 = ,  E =  m Popis typických míst, odpovídajících výše uvedeným příkladům a křivkám U D1 až U D4 se stal podkladem pro stanovení hodnot dovolených dotykových napětí U TP pro venkovní vedení vn. R a = doplňkový odpor (rezistance) R a1 = odpor obuvi (1000 Ω odpovídá průměrné hodnotě pro staré a vlhké boty) R a2 = odpor přechodu mezi podrážkou a zemí  E = rezistivita půdy v povrchové vrstvě

16 16 Dovolené dotykové napětí U TP (pro kroková napětí není nutné stanovit dovolené hodnoty) Venkovní vedení vn Doba trvání poruchy st F ≥ 1t F < 1 a) Venkovní vedení v místech jako jsou hřiště, plavecké bazény, kempy, rekreační plochy a podobná místa, kde se mohou shromažďovat lidé s bosýma nohama Dovolené dotykové napětí U TP V 75 viz obr. 5 PNE a ČSN EN čl , obr.6.2 (křivka U D1 ), tab.G8 b) Venkovní vedení ve městech, obcích, v místech zastavěných nedaleko měst a obcí – místa kde lze rozumně předpokládat, že lidé jsou obuti Dovolené dotykové napětí U TP V 150 viz obr. 5 PNE a ČSN EN čl , obr.6.2 (křivka U D2 ) c) Venkovní vedení v místech odlehlých (místa odlehlá – viz dále) a místech, která nejsou volně přístupná Dovolené dotykové napětí U TP (nutno vypočítat ) V viz čl PNE a ČSN EN čl

17 17 Venkovní vedení v místech odlehlých Celková dovolená dotyková napětí U STP v obvodu „lidské tělo + přídavné rezistance“ vypočítaná dle rezistivity půdy v povrchové vrstvě pro dráhu proudu „jedna holá ruka – obě nohy paralelně (obuty)“ Křivka grafu Celkové dovolené dotykové napětí U STP (V) Rezistivita půdy v povrchové vrstvě  E (Ωm) Doplňkový odpor – rezistance (Ω) R a = R a1 + R a2 U D2 150 V500 Ωm1750 Ω 180 V1000 Ωm2500 Ω U D3 250 V2000 Ωm4000 Ω 320 V3000 Ωm5500 Ω U D4 390 V4000 Ωm7000 Ω

18 18 Výpočet celkového dotykového napětí U STP v obvodu „lidské tělo + přídavné rezistance“ je řešen dle ČSN přílohy C. Impedance lidského těla Z B a přídavné rezistance R a1 + R a2 jsou zapojeny v sérii a připojeny na napětí U STP. Vlivem napětí U STP vzniká v obvodu proud I B, který na impedanci Z B vyvolává úbytek napětí U TP, což je dotykové napětí na lidském těle. Další úbytky napětí vyvolává proud I B na rezistancích R a1 a R a2. Pokud nejsou uvažovány přídavné rezistance je U STP rovno U TP.

19 19 Zjišťování měrného odporu (rezistivity) půdy v povrchové vrstvě Měření přídavné rezistance (odporu) přechodu mezi podrážkou bot a zemí R a2 a výpočet rezistivity půdy (měrného odporu) v povrchové vrstvě  E  E = R a2 / k k = 1,5 (m -1 ) Měření rezistivity půdy metodou Wennerovou metodou (uspořádáním elektrod a = 0,5 m)

20 20 Odlehlá místa ve smyslu ČSN EN a ČSN EN Odlehlými místy - okolí podpěrných bodů kde se lidé vyskytují zřídka se rozumí: a) místa v nezastavěných prostorách (např. pole) ve vzdálenosti větší než 10 m od okraje komunikací třídy I až III; b) místa dále než 50 m od soustředěné občanské a bytové zástavby; c) místa dále než 25 m od jednotlivých osamělých budov a továrních objektů mimo soustředěnou zástavbu; d) místa dále než 50 m od okraje volných rekreačních a sportovních ploch mimo soustředěnou zástavbu (např. areálu zdraví, jednoduchých hřišť, parkových ploch ap.); e) polní a lesní cesty.

21 21 Dovolené dotykové napětí U TP (pro kroková napětí není nutné stanovit dovolené hodnoty) Venkovní vedení vvn, zvn Dle ČSN EN ZMĚNA A1 a ČSN EN , Změna 2 PNE

22 22 Měření dotykových napětí (měřící metody viz PNE , čl ) Měření dotykových napětí se požaduje: v elektrických stanicích s napětím 110 kV a vyšším (vvn, zvn); v průmyslových závodech, na jejichž území je vybudována elektrická stanice s napětím 110 kV a vyšším (vvn, zvn); v ostatních elektrických zařízeních vvn (zvn) pokud jsou tam předepsány hodnoty dotykových napětí a nelze je prokázat jiným způsobem – např. výpočtem; v případech doporučených PNE ( např. u venkovních vedení vn, kde nelze dodržet hodnoty uzemnění).

23 23 Opatření pro dodržení dovolených dotykových napětí Zpracovaný návrh uzemňovací soustavy vycházející ze zásad norem ČSN a ČSN EN , zásad zapracovaných v PNE ed.4, část 5 Kontrola provedených uzemnění na místě realizace a dokumentace uzemňovacích soustav Pravidelná údržba uzemňovacích soustav v rámci Řádu preventivní údržby

24 24 Opatření pro dodržení dovolených dotykových napětí Společné uzemnění pro elektrické zařízení vn a nn v distribuční stanici R B U TP (dovolené dotykové napětí) R B ≤ _______ I E (zemní proud na straně vn) Odpor uzemnění zemniče R E ve venkovních a kabelových sítích vn (dovolené dotykové napětí U TP neb celkové dovolené U TP dotykové napětí U STP ) R E ≤ k _ ______ I E (zemní proud na straně vn) k - součinitel dle tvaru zemniče (k=1,5, k=2, k=3, k=5)

25 25 Případy, kdy lze od kontroly velikosti dotykových napětí upustit – venkovní vedení vn, vvn, zvn Předpoklad – rychlé automatické vypínání poruchy od zdroje - hlavní ochranou v čase do 1 s, záložní ochranou do 5 s a splnění opatření: místa často navštěvovaná lidmi – povrch terénu v okolí podpěrného bodu je izolován trvanlivou izolační vrstvou do vzdálenosti 1,5 m od kovové konstrukce, zemniče nesmějí přesahovat okraj této vrstvy. Nebo je-li provedeno ohrazení podpěrného bodu nevodivým plotem; místa odlehlá, která nejsou často navštěvována lidmi – nezasahují-li uložené zemniče do vzdálenosti větší jak 15 m od přístupných částí podpěrného bodu; u venkovních vedení vn – za rovnocenné opatření se považuje zřízení ekvipotenciálních kruhů, řízení potenciálu okolo stožáru

26 26 Opatření v sítích s kompenzací zemních kapacitních proudů – sítě IT V sítích, kde není zajištěno rychlé automatické vypínání poruchy a kde dotyková napětí jsou vyšší než povolené hodnoty, má být přijato některé z uvedených opatření pro zajištění, že výskyt déle trvajícího zemního spojení na podpěrném bodu je nepravděpodobný nebo že jeho trvání je omezeno na krátkou dobu: - použití tyčových izolátorů nebo izolátorů s pevným jádrem (neprůrazných); - použití izolátorů u kterých je možno stav izolace vizuálně kontrolovat; - použití zařízení pro detekci zemního spojení a odpojení vedení v případě zemního spojení.

27 27 Případy, kdy lze od kontroly velikosti dotykových napětí upustit – kdy se vznik nebezpečných dotykových napětí nepředpokládá U elektrických zařízení v oblastech se souvislou zástavbou napájených z kabelové sítě vn kabely s vodivými, oboustranně uzemněnými plášti o celkové délce nad 1 km a s maximálním proudem zemního spojení nebo jednofázového zkratu do 1500 A (celková uzemňovací soustava). Poznámka: ČSN ed.2, čl. NA.15.3: „U společné uzemňovací soustavy větší než m 2 tvořené vzájemně propojenými náhodnými i strojenými zemniči se zemní odpor neměří.

28 28 V případech, kdy lze od kontroly velikosti dotykových napětí upustit nelze však pominout - zejména u venkovních vedení vn, vvn, zvn - požadavky na uzemňování pro ochranu před účinky blesku – viz ČSN EN ( ), Změna Z2 a ČSN EN ( ), PNE

29 29 Stupně ochran neživých částí rozvodných elektrických zařízení Z hlediska nebezpečí úrazu elektrickým proudem v prostorách s elektrickým zařízením se rozlišují dva stupně ochrany: normální ochrana ( dříve základní ochrana); doplněná ochrana (dříve zvýšená ochrana). Doplněná ochrana se dosáhne rozšířením normální ochrany o některý druh doplňkové ochrany nebo o opatření zvyšující účinnost normální ochrany.

30 30 Stupně ochrany neživých částí podle způsobu uchopení rukou a členění prostorů Volba stupně ochran ProstoryNapětíStupeň ochrany Části zařízení se nemusí uchopit rukou Části zařízení se musí uchopit rukou Normální i nebezpečné do 1000V ACnormální Požaduje se zhotovení z izolantu pokud PNE v čl nestanoví jinak. Zvlášť nebezpečnédo 1000V ACdoplněná Normální i nebezpečné nad 1000V ACnormální Zvlášť nebezpečnénad 1000V ACdoplněná

31 31 Základní stanovení prostor pro různé druhy rozvodných zařízení z hlediska působení vnějších vlivů PNE Stanovení základních charakteristik vnějších vlivů působících na rozvodná zařízení distribuční a přenosové soustavy ed. 4 (platnost od ) PŘÍLOHA 2 Vyhodnocení vnějších vlivů na rozvodná zařízení a zařízení pomocných provozů umístěných ve vnitřních prostorách. PŘÍLOHA 3 Vyhodnocení vnějších vlivů na rozvodná zařízení umístěná ve venkovním prostoru a prostorách pod přístřeškem

32 32 Děkuji za pozornost Václav M a c h á č e k

33 33 Adresa pro objednání norem PNE ÚJV Řež a.s. Divize ENERGOPROJEKT PRAHA, Odd Ing. Jaroslav B á r t a Vyskočilova 3/741, P.O.Box P r a h a 4 tel: fax:


Stáhnout ppt "1 Ochrany neživých částí elektrických zařízení nad AC 1000 V - Ochrana před nebezpečným dotykem při poruše těchto zařízení - Dotyková napětí u zařízení."

Podobné prezentace


Reklamy Google