. /'

/

v r"L.~

ELEKTF:tOE:NERi ""'''''''''''.IJE (II 010)

10. Tehnicke mjere zastite u elektricnim instalacijatna

Trenutak dodira vodica pod naponom i prvo djelovanje struje koju covjek osjeti nazlva se strujni (elektricni) udar. RazHkuje se elektricnl udar uslijed: Slucajnog dodira s vodljlvlm dljelovlma instalacije ill troSiia kojl su normalno pod naponom, npr.

grlo sijalice, goli vodlc, stezaljke osiguraca, sklopke i sl. (dlrektni dodir s djelovima pod naponom) . Dodira vodljivlh dijelova trosila koji nlsu normalno pod naponom, npr. metalno kuciste motora,

stednjaka, bojlera I sHcno, ali u toku rada zbog kvara na Izolaciji mogu doci pod napon (Indirektni dodir).

10.1 Djelovanje elektricne struje na covjeciji organizam Elektricna struja, ukoliko tece kroz tijelo iii dio tijela, je opasna po covjecije tljelo. U svijetu su

izvrsena razna ispitivanja kako elektricna struja djeluje na Ijudski organizam. Ispitivanja su vrse ,.na na zivotinjama, dobrovoljcima, a odredeni rezultati su dobijeni i prj izvrsenju smrtne kazne u americkim zatvorima (elektricna stolica). Naucnici su ispitivali kako struje razlicitih jacina i frekvencije djeluju na organizam.

ljudsko tijelo kada se nade u strujnom kolu ima odredeni otpor koji nlje konstantan, odnosno mijenja se od covjeka do covjeka. Vrljednost tog otpora zavisi od duzine strujnog kola kroz covjeka I debljlne koze. Otpor kojlm se covjecije tijelo suprotstavlja proticanju struje sastoji se od trl otpora: ulaznog otpora, otpora Ujela i izlaznog otpora. Ulazni i izlazni otporl su kontaktni otporl a zavise od velicine dodirne povrsine, vlaznosti koze na tom mjestu, rukavica (ako ih ima), carapa, cipela i sl. Npr. otpor carapa i cipela mijenja se od 1.000 do 1.000.0000, a samo zavisno od toga da Ii su ovi dijelovl suhl iii vlazni. Ni otpor covjecijeg tijela nije konstantan i mijenja se od slucaja do slueaja. Posebno na velicinu ovog otpora Ujela uticu atmosferske prilike jer se koza sa znojenjem viall, a to smanjuje njen otpor (otpor tijela je najmanjl kada se covjek kupa i tada iznosi oko 5000). Visina napona dodira moze da utice na otpor tijela. Visi napon i struja probija kozu na vise mjesta a time se smanjuje otpor tijela (koza predstavlja glavni otpor covjecijeg tijela).

Utvrdeno je da struja na organizam djeluje na tri nacina: toplotno, mehanicki i hemljski. Toplotno dejstvo je logic no jer prl protjcanju elektricne struje kroz otpor nastaje pretvaranje

elektrjcne energije u toplotnu (Dzulova toplota). Znacl i u covjecijem tijelu se oslobada toplota, poveceva se temperatura, tkivo se razara i dolazi do teskih unutarnjih povreda (krv prokljuca prj izvrsenju smrtne kazne na el. stolici). Pri duzem proticanju jake struje tijelo izgubi na tezini a moze ida se ugljenise (el. udar kod vlsokog napona).

Mehanicko djelovanje struje na covjeka je posljedica grcenja misica a I nekontrollsanih refleksnih pokreta koji se jave u trenutku prolaska struje. Ovo moze biti posebno opasno kada covjek radi na visini i tada zbog nag log pokreta moze doci do pada i mehanickih povreda.

Hemijsko dejstvo se javlja kod proticanja istosmjerne struje. Covjecije tijelo se ponasa kao elektrolit i elektricna struja ga elektrolizom rastvara, nanosecl trajna ostecenja.

Kakve ce posljedlce izazvati strujni udar na covjeka zavisi u prvom redu od toga kolika jaclna elektricne struje protice kroz tijelo, vremena protlcanja struje, puta struje kroz tijelo i frekvencije struje. Jacina elektrlcne struje kroz tljelo zavlsi od napona dodlra, ulaznih i izlaznih otpora I otpora covjecijeg tljela. Napon dodira je napon koji covjek dodirom premosti. Najcesce je napon dodira razlika potencijala izmedu vodljivih dijelova trosila iii faznih vodica I zemlje koju covjek premosti svojim tijelom.

l "

Eksperimentima je utvrdeno da prvi osje6aj da struja protice kroz tijelo je je pri jacini elektricne struje od 1 mA (malo stezanje misiea). Osjetnije stezanje misiea i treperenje prstiju ruke sve do lakta, izaziva struja kroz tijelo 2 do 4mA. Struja 5 do 7mA izaziva lagani gre u laktu. Kod jacih struja jaca su i grcenja, bolovi, a pri struji od 20 do 25mA vise nije moguee ispustiti vodic pri eksperimentu iz ruke zbog grcenja prstiju. U takvim uslovima za nekoliko minuta moze nastupiti smrt, iako se smatra da su tek struje preko 50mA smrtonosne (zbog grcenja misi6a, tesk06a s disanjem i poremeeaja srcanog ritma).

Protieanje struje od 1 OOmA smatra se smrtonosno u vremenu 3 sekunde jer broj otkueaja srea se pove6a, takav napor sree ne moze da izdrzi pa postepeno prestaje s radom. Jace struje su smrtonosne i za kra6e vrijeme, npr struja 1A vee u toku 0,4s. Sree prestaje s radom i covjek umire zbog zgrusavanja krvi u mozgu.

Put struje kroz covjecije tijelo je veoma vaian a najopasnije je kad su sree i mozak na tom putu. Na sliei 10.1 pod a) prikazan je slueaj kad covjek glavom dodirne fazni vodic, a stoji na uzemIjenoj podlozi (zemlji). Struja u ovom slucaju prolazi direktno kroz glavu i sroe pa je to smrtna opasnost. Slican je slucaj i pod e). U slucaju pod b) covjek je dodirnuo dva fazna vodica, a to je jedna od najopasnijih situacija i tijelo je izlozeno linijskom naponu 400V, a struja prolazi direktno kroz sree.

230 V

230

130 v_

a) c)

7"-

81. 10.1 Opasni direktni dodir dijelova pod naponom

Elektricna struja je opasna za covjeciji organizam i pri rukovanju s elektricnim napravama treba biti veoma oprezan. Statistike pokazuju da je broj nasreea najve6i kod montera i elektricara, jer oni vremenom postaju toliko sigurni u sebe da se ne pridrzavaju ni najosnovnijih mjera sigurnosti, sto dovodi do cestih nesre6a. I u svakodnevnom zivotu svaki Covjek se susre6e s elektricnom strujom (el. osvjetljenje, el. stednjak, brijaci aparat i sl.), a sve te brojne el. naprave su izvor opasnosti ukoliko nisu pravilno prikljucene iii su osteeene.

81. 10.2 Opasni indirektni dodir i strujni udar covjeka nastao zbog nepravilnog prikljucka* i kvara na uredaju *Kad je el. uredaj pravilno prikljucen u slueaju kvara automatski bi djelovao zastitni uredaj, osigurac: iii zastitna strujna sklopka, i kvarni uredaj iskljuci s napona u vremenu iSPOd Q, 1s (i tada se moze dogoditi strujni udar ali trajao bi kratko)

Mjerenjem je utvrdeno da je otpor covjecjeg tijela izmedu jedne i druge ruke kod napona 380V oko 1000n, a kod napona 220V oko 1300n. Isto tako mjerenjem je utvrdeno da je otpor covjecijeg tijela izmedu ruke i noge kod napona 380V iznosi 1900n, dok kod napona 220V iznosi oko 2500n. Prema publikaeiji lEe 479-1/84 preporucuje se gornja granica opasnog dodirnog napona za covjeka 50V, 50-60 Hz. Znaci ako covjecije tijelo prikazemo kao otpor kroz koji tece jacina struje od 0,05A, na tom otporu se po Ohmovom zakonu pojavi napon:

U IxR= D,O.'ix 1000 =: 50 V

81. 10.3 Nadomjesna elektricna sema covjecijeg tijela u strujnom kolu

Na osnovu ovih rezultata propisom je utvrden maksimalni dopusteni dodirni napon 50V efektivne vrijednosti izmjenicne struje. U posebnim slucajevima ova graniea opasnog napona moze biti i niia, npr. pri kupanju otpor covjecijeg tijela pada na oko 500n i u tim trenueima je po covjeka opasan i napon ispod 30V:

I = u/R = 30/500 =0,06 A = 60 mA

a to je smrtna opasnost ukoliko ta struja tece "duie" vrijeme.

Zastita od napona dodira (e/ektricnog udara) difeli se na: Zastitu od slucajnog direktnog dodira dijelova pod naponom, Istovremenu zastita od direktnog i indirektnog dodira, Zastitu od indirektnog dodira tj. previsokog napona dodira na metalnim dijelovima naprava i

uredaja koji u normal nom pogonu nisu pod naponom ali izlozeni su naponu u slucaju kvara.

Zastita oddireidil-og--;-do-d-==cir-a-----------------------_~_~~-

Zastita izoliranjem dijelova pod naponom Potpuna zastita Zaslita ogradama (pregradama) iii kuciStima ZaStila preprekama (zaprekama) Dopunska zastita Zastila postavljanjem van dohvata ruke " Zastila automalskim iskljucivanjem uredajima koji

I-_--:;,..-:;d?;:i'leluju na diferencijalnu stru,?,ju"--",(s",tru""jn",a:.:z""a""st::;it,n""a""s",k",lo",pk-,,,a:L)---------------i Zastita od direktnoQ I indirektnog dodira

Zastita upolrebom sigumosnog malog napona I-__=-c:-Zastitaupotrebom malog radnog n_~___________

ZaStita od Indirektn()g dodlra ------______1Zastita automatsklm iskljucivanjem napajanja (AIN):

a) u TN sistemu razvoda

b) u TT sistemu razvoda

c} u IT slstemu razvoda

d} izjednaeenjem potencijala

Zastita dopunskim izjednaeenjem potencijala ~' ZaStita upotrebom klase II iii odgovarajucom izolacijom Poslavljanjem u izolirane prostorije Zastita lokalnim izjednacenjem potencijala ZaStita eleidricnim odva'an'em

Tabela 10.1 Tehnicke mjere zastite od elektricnog udara

10.2 Zastita Izoliranjem dljelova pod naponom Uloga ove zaStite je je da se sprijecl svaki dodir covjeka sa dijelovima instalacije koji su pod na

ponom. Zastita izoliranjem se sastoji u postavljanju sloja izolacije koja se moze ukloniti sarno njezinim razaranjem. Za tvornicki izradenu opremu (npr. instalacioni izolirani vodovi, kablovi is!.) izolacija mora odgovarati standardu za tu vrstu opreme, to znaci mora biti tako napravljena da trajno izdrii mehanicke, hemijske, elektricne i toplotne uticaje kojima oprema moze biti izlozena u radu. Boje, bezbojni lak, emajl, smole i drugi slicn! izolacioni materijali ne smatraju se sigurnom izolacijom. Za zastitnu izolaciju upotrebljavaju se razne pvc rnase, guma neopren i sl. Zastita izoliranjem je I strucno omotavanje spojeva izolacionom trakom. Kvaliteta Izolacije se mora ispitati u tvornici odgovaraju6im mjerenjem (otpora izolacije i dielektricne tvrdo6e npr. s instrumentom fulltest MA 2053 sl. 9.19).

10.3 Zastita ogradama iii kuclstima Zasti