Vrste Distributivnih Sistema Niskog Napona Zavrs

39
1.VRSTE DISTRIBUTIVNIH SISTEMA NISKOG NAPONA Tehničke mjere zaštite od slučajnog dodira dijelova pod naponom i previsokog napona dodira u uzajamnoj su vezi sa vrstama distributivnih sistema niskog napona.Zato je,prije razmatranja tehničkih zaštitnih mjera,neophodno poznavati vrste distributivnih sistema niskog napona.Prema IEC standardu vrste distributivnih sistema niskog napona se određuju brojem i tipom aktivnih vodića,te vrstom uzemljenja. Kod distributivnih mreža niskog napona i izmjenične struje imamo sljedeće tipove sistema: - Jednofazni sistem sa 2 ili 3 vodiča, - Dvofazni sistem sa 3 ili 5 vodiča, - Trofazni sistem sa 3,4 ili 5 vodiča. Kod distributivnih mreža istosmjerne struje razlikujemo: - Sistem sa 2 vodiča, - Sistem sa 3 vodiča. 1.1. Sistemi uzemljenja Radi preglednijeg prikaza pojedinih vrsta sistema uzemljenja,označavanje sistema je izvršena pomoću dva osnovna i jednim do dva dodatna slova. Prvo slovo označava odnos između mreže i uzemljenja,i to: T- direktno spojena jedna točka mreže na zemlju, I-svi aktivni dijelovi mreže izolirani su od zemlje ili u jednoj tački spojeni sa zemljom preko impedanse. Drugo slovo označava odnos između dohvatljivih vodljivih dijelova (kućišta) i uzemljenja i to: T-direktno električno spajanje dohvatljivih vodljivih dijelova na zemlju,neovisno o sistemu uzemljenja mreže, N-direktno električno spajanje dohvatljivih vodljivih dijelova na uzemljenu tačku sistema mreže(npr. Na uzemljenu neutralnu tačku sistema). 1

description

VRSTE DISTRIBUTIVNIH SISTEMA NISKOG NAPONA

Transcript of Vrste Distributivnih Sistema Niskog Napona Zavrs

Page 1: Vrste Distributivnih Sistema Niskog Napona Zavrs

1.VRSTE DISTRIBUTIVNIH SISTEMA NISKOG NAPONA

Tehničke mjere zaštite od slučajnog dodira dijelova pod naponom i previsokog napona dodira u uzajamnoj su vezi sa vrstama distributivnih sistema niskog napona.Zato je,prije razmatranja tehničkih zaštitnih mjera,neophodno poznavati vrste distributivnih sistema niskog napona.Prema IEC standardu vrste distributivnih sistema niskog napona se određuju brojem i tipom aktivnih vodića,te vrstom uzemljenja.

Kod distributivnih mreža niskog napona i izmjenične struje imamo sljedeće tipove sistema:

- Jednofazni sistem sa 2 ili 3 vodiča,- Dvofazni sistem sa 3 ili 5 vodiča,- Trofazni sistem sa 3,4 ili 5 vodiča.

Kod distributivnih mreža istosmjerne struje razlikujemo:

- Sistem sa 2 vodiča,- Sistem sa 3 vodiča.

1.1. Sistemi uzemljenja

Radi preglednijeg prikaza pojedinih vrsta sistema uzemljenja,označavanje sistema je izvršena pomoću dva osnovna i jednim do dva dodatna slova.

Prvo slovo označava odnos između mreže i uzemljenja,i to:

T- direktno spojena jedna točka mreže na zemlju,

I-svi aktivni dijelovi mreže izolirani su od zemlje ili u jednoj tački spojeni sa zemljom preko impedanse.

Drugo slovo označava odnos između dohvatljivih vodljivih dijelova (kućišta) i uzemljenja i to:

T-direktno električno spajanje dohvatljivih vodljivih dijelova na zemlju,neovisno o sistemu uzemljenja mreže,

N-direktno električno spajanje dohvatljivih vodljivih dijelova na uzemljenu tačku sistema mreže(npr. Na uzemljenu neutralnu tačku sistema).

Dodatno slovo označava raspored neutralnog i zaštitnog vodiča,i to:

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

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

U distributivnim mrežama niskog napona postoje ,s obzirom na sistem uzemljenja,3 tipa mreža, i to:

- TN sistem,- TT sistem,

1

Page 2: Vrste Distributivnih Sistema Niskog Napona Zavrs

- IT sistem.

TN SISTEM

Osnosvna karakteristika ovog sistema je što ima jednu tačku (neutralnu) spojenu direktno sa zemljom,dok su dohvstljivi dijelovi (kućišta) spojeni preko zaštitnog vodiča na direktno uzemljenu neutralnu tačku.Ovi sistemi su poznati pod nazivom *nulovani sistemi*.S obzirom na raspored i funkciju neutralnog i zaštitnog vodiča postoje 3 podvrste ovog sistema:

TN-S sistem kod koga je u cijeloj mreži zaštitnu vodič (PE) odvojen od neutralnog vodiča (N),pa pogonska struja ne teče kroz zaštitni vod (Sl. 1.1.1.)

Slika 1.1.1. TN-S-sistem razdvojeni neutralni i zaštitni vodič u cijeloj mreži

TN-C/S sistem kod kojeg u dijelu mreže PEN vodič ima funkciju zaštitnog i neutralnog vodiča,a u drugom dijelu , blizu potrošača , zaštitni vodič je odvojen od neutralnog vodiča (sl. 1.1.2

Slika 1.1.2. TN-C/S sistem – neutralni i zaštitni vodič zajednički za dio mreže.

2

Page 3: Vrste Distributivnih Sistema Niskog Napona Zavrs

TN-C sistem je karakterističan zato što su u cijeloj mreži zaštitni vodič i neutralni vodič sjedinjeni u jedan (PEN) vodič (sl.1.1.3.)

Slika 1.1.3. TN-C sistem – zajednički zaštitni i neutralni vodič (PEN) u cijeloj mreži

TT SISTEM

Karakteristika ovog sistema je što je neutralna tačka sistema uzemljenja ,a kućišta potrošača su uzemljena preko drugih uzemljivača, električki neovisnih o uzemljenju neutralne tačke sistema(sl.1.1.4.) U ovaj sistem se ubrajaju npr. Zaštita uzemljenja s pojedinačnim uzemljivačem ili zaštitne naponske sklopke.

Slika 1.1.4. TT sistem – razdvojena pogonska i zaštitna uzemljenja

IT SISTEM Svi aktivni vodiči kod ovog sistema su izolirani od zemlje (sl.1.1.5.),ili su u jednoj tački spojeni sa zemljom preko impedanse(sl.1.1.6.),dok su kućišta trošila uzemljenja.Ovaj sistem je poznat pod nazivom ’’sistem zaštitnog voda’’ ili ’’zaštitno uzemljenje izoliranih sistema’’

3

Page 4: Vrste Distributivnih Sistema Niskog Napona Zavrs

Slika 1.1.5. IT sistem – izolirano zvjezdište i uzemljena kućišta potrošača

Slika 1.1.6. IT sistem – izolirano uzemljenje zvjezdišta preko impedanse

2. OSNOVNE ZAŠTITE OD DIREKTNOG NAPONA

Kod rada sa potrošačima na električni pogon ili kod rukovanja s elementima električnih instalacija, najveća opasnost prijeti od direktnog dodira vodiča ili ostalih dijelova instalacija koje se nalaze pod naponom.U tim slučajevima na ljudsko tjelo djeluje puni fazni ili linijski napon, pa je neophodno izvesti električne instalacije i potrošače na električni pogon, tako da se onemogući direktan dodir dijelova pod naponom.

Zaštitu od direktnog dodira dijelova pod naponom postižemo:

- Izoliranjem ,- Pregradama ili kućištima (ugrađivanjem),

4

Page 5: Vrste Distributivnih Sistema Niskog Napona Zavrs

- Preprekama (ograđivanjem),- Postavljanjem izvan dohvata na neku udaljenost,- Dopunskom zaštitom uređajima diferencijalne struje.

2.1. Zaštita dijelova pod naponom izoliranjem

Zaštitno izoliranje mora spriječiti svaki dodir dijelova pod naponom.Dijelovi pod naponom moraju biti pokriveni izolacijom koja se može ukloniti samo njenim razaranjem.Ta izolacija mora biti takve kvalitete i izvedbe da trajno izdrži različite štetne uticaje.Prevlaka vodiča bojom , lakom i emajlom , iako odgovaraju pogonskom naponu, ne smatraju se dovoljnom zaštitom od direktnog dodira.

2.2. Zaštita pregradama ili kućištima

Dijelovi pod naponom ugrađuju se u zatvorena kućišta ili se dodir sprječava s čvrsto ugrađenim pregradama.Stepen zaštite od prodiranja stranih tjela mora biti najmanje IP 2x(d< 12 mm), a u slu;aju da su gornje površine kućišta ili pregrada pristupačne , zahtjeva se zaštita IP 4x (d<1 mm).Otvaranje kućišta ili uklanjanje prekida moguće je samo na jedan od sljedećih načina :

- Pomoću ključa ili alata,- Ugradnjom krajnje sklopke kojom se isključuje napon u trenutku otvaranja vrata ili poklopca,- Umetanjem druge pregrade.

2.3.Zaštita preprekama

Ovom vrstom zaštite sprečava se samo slučajan dodir, a ostvaruje se postavljanjem prečki,izolacijckih ploča ili žičani mreža.Prepreke imaju zadatak da spriječe:

-slučajni fizički pristup dijelovima pod naponom,

-slučajni dodir dijelova pod naponom za vrijeme rukovanja opremom koja se nalazi pod naponom.

Prepreke se uklanjaju bez ključa ili alata za otvaranje, ali moraju biti tako učvršćene da je onemogućeno njihovo slučajno uklanjanje.

2.4.Zaštita postavljanjem izvan dohvata rukom

Ovom vrstom zaštite postiže se samo zaštita od slučajnog dodira dijelova pod naponom.Neizolirani dijelovi instalacija ili oprema koja se nalazi pod naponom postavlja se izvan dohvata rukom.Smatra se da su izvan dohvata rukom oni dijelovi instalacija koji se od mogućeg stajališta čovjeka nalaze na visini većoj od 2,5 m iznad tog stajališta , ili su udaljeni 1,25 m vodoravno ili niže od tog stajališta.Istovremeno , pristupačnim dijelovima smatraju se oni dijelovi čija je međusobna udaljenost manja od 2,5 m.Ako se

5

Page 6: Vrste Distributivnih Sistema Niskog Napona Zavrs

vodoravno kretanje sprečava preprekom, onda prostor dohvata rukom započinje od te prepreke.Zaštite preprekama i udaljavanjem primjenjuju se najčešće u zatvorenim električnim prostorijama,jer u tim preostorijama boravi stručno osoblje koje je upućeno u opasnosti od električne struje.

2.5. Zaštita uređaja diferencijalne struje

Primjena zaštitnih uređaja diferencijalne struje , čija je nazivna proradna diferencijalna struja maks. 30 mA , može poslužiti kao dopunska mjera zaštite pri jednopolnim direktnim dodirima, a pri otkazivanju jedne od dosada navedenih vrsta zaštite od direktnog dodira.Zaštita od direktnog dodira s uređajima diferencijalne struje nemože zamjeniti niti jednu od propisanih zaštita od direktnog dodira , već se primjenjuje kao dopunska zaštita.

3. OSNOVNE ZAŠTITE OD INDIREKTNOG DODIRA

Sve vrste zaštitnih mjera od indirektnog dodira možemo podjeliti u tri grupe:

1-grupa: istovremena zaštita od direktnog i indirektnog dodira

- Sigurnosni mali napon (SELV),- Uzemljeni sigurnosni mali napon (PELV),- Mali radni napon (FELV).

2- grupa: Uređaji za automatsko isklapanje napajanja:

a) TN (TN-C; TN-C/S; TN-S) sistemi- Isklapanje s uređajima nadstrujne zaštite,- Isklapanje sa zaštitnim uređajima diferencijalne struje.b) TT sistemi- Isklapanje nadstrujnom zaštitom,- Isklapanje sa zaštitnim uređajima diferencijalne struje.c) IT sistemi- Korištenjem kontrolnika izolacije,- Korištenjem kontrolnih uređaja diferencijalne struje,- Korištenjem uređaja nadstrujne zaštite.

3- grupa: bez uređaja za isključenje struje kvara

- Zaštita primjenom uređaja klase 1 i 2 odgovarajućom izolacijom,- Nevodljiva okolina,- Električno odvajanje (galvanizacija),- Izjednjačavanje potencijala bez vodljive veze sa zemljom.

Osim navedenih mjera zaštite,kao dopunske mjere zaštite od previsokog napona dodira primjenjuje se izjednačavanje potencijala za cijeli objekat ili pojedinačno prostora unutar objekta, što zavisi od uslova koji vladaju u štićenom objektu, o traženom stepenu sigurnosti i o troškovima izvedbe.

6

Page 7: Vrste Distributivnih Sistema Niskog Napona Zavrs

3.1. Istovremena zaštita od direktnog i indirektnog dodira

U lošim uslovima upotrebe električnih uređaja i okoline,gdje je visok stepen opasnosti (radovi na metalnim konstrukcijama prenosivim električnim alatom,radovi u kotlovnicama,garažama , mokrim prostorijama) najdjelotvornija mjera od udara električne struje je snižavanje nazivnih napona na vrijednosti ispod granice opasnih napona.Na taj način se , uz određene uslove, dobija istovremeno zaštita od direktnog i indirektnog dodira, a pri tom se kao nazivni naponi najčešće primjenjuju naponi od 6V ; 12V ; 24V ; 42V . Sigurnosni mali napon, uzemljeni sigurnosni mali napon i mali radni napon se primjenjuju uglavnom za ručne svjetiljke, električni alat, te u upravljačkim i signalnim krugovima, u poljoopremi i dječijim igračkama. Ove mjere zaštite su veoma efikasne, ali je i njihova upotreba ograničena, jer se mogu priključiti samo uređaji male snage i na male udaljenosti.

Sigurnosni mali napon (~safety extra low voltage~) SELV

Za postizanje istovremene zaštite od direktnog i indirektnog dodira, kod ove mjere zaštite moraju biti ispunjeni određeni uslovi u pogledu:-vrste nazivnih napona

Visina nazivnog napona je ograničena na najviše 50 V efektivno kod izmjenične struje, odnosno 120 V kod istosmjerne struje. U posebno lošim uslovima upotrebe električnih aparata (vodljivi prostori kotlova) nazivni napon se ograničava na vrijednost do 25 V izmjenične, odnosno 60 V istosmjerne struje.

-izvori napajanja

Kao izvori električne energije koriste se:- Sigurnosni transformatori sa odvojenim namotajima;- Motor-generator sa odvojenim namotajima, koji imaju ekvivalentnu izolaciju kao i sigurnosni

transformator;- Elektrohemijski izvori (baterije, akumulatori);- Elektroagregati;- Elektronički uređaji kod kojih su postignuti isti uslovi sigurnosti.

Osnovni zahtjev za sve ove izvore je da se u slučaju kvara nemogu pojaviti viši naponi na krugu za SELV od njegovog nazivnog napona.Za dobijanje SELV zabranjeni su izvori napajanja kao što su transformatori u štednom spoju, jednoarmaturni pretvarači i potenciometri.

-izvođenje strujnih krugova

7

Page 8: Vrste Distributivnih Sistema Niskog Napona Zavrs

Strujni krugovi za SELV izvode se tako da se onemogući direktan prijelaz viših napona i viših potencijala, na krugove SELV , uslijed kvara na izolaciji strujnih krugova viših napona. To se postiže na sljedeći način:

- Dijelovi pod naponom strujnih krugova SELV nesmiju se uzemljivati niti spajati sa aktivnim dijelovima strujnih krugova viših napona, kao ni s njihovim zaštitnim vodičima;

- Kućišta (mase) električne opreme nesmiju se spajati sa :*zemljom;*zaštitnim vodičima ili kućištima drugih instalacija;*stranim vidljivim dijelovima koji mogu doći pod napon veći od SELV posmatranog strujnog kruga.- vodiči strujnog kruga SELV moraju biti fizički rastavljeni od vodiča bilo kojeg drugog strujnog kruga.Ako to nije moguće, vodiči za SELV se:*oblažu nemetalnom oblogom (plašt);*izoliraju izolacijom odabranom za najviši odabrani napon;*razdvajaju sa uzemljenim metalnim ekranom, od vodiča viših napona.

Uslovi koji se određuju za priključni pribor su:

- Utikači nesmiju ulaziti u priključnice napajane sa drugim sistemima napona;- Priključnice moraju sprečavat uvlačenje utikača predviđenih za druge sisteme napona;- Priključnice nesmiju imati zaštitni kontakt.

-zaštita od direktnog dodira

Ako nazivni napon za SELV nije veći od 25 V efektivne vrijednosti izmjenične struje, odnosno 60 V istosmjerne struje, nije potrebna zaštita od direktnog dodira.

Ako nazivni napon prelazi navedene vrijednosti, zaštita od dodirnog napona se izvodi:

- Pregradama ili kućištima stepena zaštite IP 2X;dopunska- Izolacijom koja zadržava ispitni napon od 500 V u vremenu od 1 min.

Kod primjene SELV nije potrebna dopunska zaštita od indirektnog dodira,jer se ona osigurava samom izvedbom,a to je:

- nazivni naponi su manji od trajno dopuštenih napona dodira;- električnim razdvajanjem od strujnih krugova višeg napona,onemogućava se prijelaz tih napona

na strujni krug SELV.

Uzemljeni sigurnosni mali napon (>>protectiv extra low voltage>>) PELV

Istovremena zaštita od direktnog i indirektnog dodira izvodi se pomoću uzemljenog sigurnosnog malog napona PELV,kada se zbog uslova rada zahtijeva visoki stepen sigurnosti od udara električne struje,a zbog konstruktivnih ili funkcionalnih razloga vodiči malog napona moraju biti

8

Page 9: Vrste Distributivnih Sistema Niskog Napona Zavrs

uzemljeni.Zahtjevi u pogledu izvora napajanja,izvedbe strujnih krugova,priključnog pribora i zaštite od indirektnog dodira,pri upotrebi PELV,u potpunosti su isti kao i za SELV.

Međutim,razlika je kod zahtijeva u pogledu zaštite od direktnog dodira. Ako se nazivni naponi za PELV nalaze u granicama 25 V do 50 V za izmjeničnu struju i 60 V do 120 V za istosmijernu struju,tada se zaštita od direktnog dodira ostvaruje na jedan od slijedeća dva načina:

- pregradama ili kućištima stepena zaštite IP 2X; - izolacijom koja zadržava ispitni napon od 500 V u vremenu od 1 min

Mali radni naponi (>>functional extra low voltage>>) FELV

Ako je zbog ekonomskih ili tehnološki razloga pogodan mali napon,a nisu nužni niti SELV niti PELV,koristi se mali radni napon FELV.Takvi mogu biti signalni i ispravljački krugovi kod kojih uređaji (releji,daljinski upravljane sklopke) nemaju dovoljnu izolaciju prema strujnim krugovima višeg napona.

U ovim sistemima se mora osigurati:

-pregradom ili kućištima koji zadovoljavaju niski napon;

-izolacijom jednakom kao i kod primarnih strujnih krugova.

Ako izolacija opreme strujnog kruga FELV izdržava ispitne napone zahtijevane za primarni krug,pri instaliranju opreme,pristupačni vodljivi dijelovi se dodatno štite kako bi cjelokupna izolacija izdržala ispitni napon 500 V efektivne vrijednosti izmjenične struje za 1 min.

-zaštita od direktnog dodira

Izvodi se iz razloga što pri primjeni FELV,zbog načina izvedbe napajanja,odnosno strujnih krugova,nije isključena mogućnost pojave prenesenih visokih napona dodira primarne mreže.

Ova zaštita se postiže:

- spajanjem svih izloženih vodljivih dijelova opreme na zaštitni vodič primarnog strujnog kruga,ako je primarni strujni krug štićen od indirektnog dodira automatskim isključivanjem napajanja

- spajanjem svih izolovanih vodljivih dijelova na neuzemljeni vodič za izjednačivanje potencijala primarnog strujnog kruga,kada se FELV dobija iz izvora koji se napaja iz mreže niskog napona štićene električnim odvajanjem.

3.2. Zaštita od indirektnog dodira s automatskim isključivanjem napona

Ova vrsta zaštite ima zadatak,da pri pojavi kvara na izolaciji opreme,spriječi mogućnost povrede ljudi izazvane opasnim naponom dodira,koji tom prilikom može nastati.Prema tome,svaka greška na izolaciji opreme mora prouzrokovati dovoljno jaku struju kvara,koja će izazvati prekid napajanja u vremenu nužnom za sigurnost ljudi.

9

Page 10: Vrste Distributivnih Sistema Niskog Napona Zavrs

Izvedba zaštite se oslanja istovremeno na dva elementa:

- postojanje >>kruga petlje>> koji omogućava protok struje kvara,dok oblik petlje ovisi od sistema uzemljenja;

- prekidanje struje kvara primjenom zaštitnih uredjaja,sa tako kratkim vremenom isključenja da ne dođe do povrede osobe izložene naponu dodira.

Za uspješno djelovanje zaštite od indirektnog dodira korištenjem mjere automatskog isključivanja napona ,moraju se ispuniti slijedeći uslovi:

- zaštitni vodič i uzemljenjeDa bi se osigurao neprekinuti strujni krug petlje,svi izloženi vidljivi dijelovi moraju biti spojeni na odgovarajući zaštitni vodič pod specifičnim uslovima,za svaki tip razvodnog sistema.U objektima gdje se nalaze različite metalne mase (cjevovodi,metalne konstrukcije i sl.) koje su više ili manje prirodno spojene sa zemljom,može doći do istovremenog dodira stranih vodljivih dijelova sa vodljivim dijelovima električne opreme i uređaja.Stoga je neophodno te strane vodljive dijelove održati na istom potencijalu,spajanjem na isti sistem uzemljenja,pojedinačno ili u grupama.

- izjednačavanje potencijalaOva mjera zaštite,sama za sebe,nije uvijek dovoljna kao zaštita od previsokih napona dodira,ali pruža sve elemente dobre i efikasne zaštite u sklopu s uređajima za brzo isključenje struje greške ili dobrim uzemljivačem.Izjednačavanje potencijala se postiže međusobnim galvanskim spajanjem svih metalnih dijelova različitih instalacija sa zaštitnim vodičem električnih instalacija u nekom prostoru.U slučaju pojave napona greške,na kućištima potrošača,taj napon će se pojaviti i na svim međusobno povezanim metalnim dijelovima instalacija,te neće postojati razlika napona između vodljivih instalacija.Ovim postupkom je smanjena mogucnost da na čovjeka djeluje napon dodira ,u slučaju da istovremeno dođe u dodir s defektnim električnim potrošačem i bilo kojim metalnim dijelom drugih instalacija.Razlikujemo dvije vrste izjednačavanja potencijala:-glavno izjednačavanje potencijala-koje se primjenjuje radi unošenja vanjskih opasnih potencijala u objektu.Ti potencijali mogu se prenijeti preko zaštitnih ili nul-vodiča,te preko metalnih plašteva kablova.Isto tako,splet raznih instalacija sa metalnim cijevima i vodičima unutar objekta,predstavljaju stalnu opasnost za prijenos napona greške kroz objekat.

-lokalno dopunsko izjednačavanje potencijala-Primjenjuje se u posebnim slučajevima povećane opasnosti,kao što su kupaonice ili prostori ugroženi eksplozivnim smjesama.Ovo izjednačavanje potencijala se izvodi i na dijelu električnih instalacija gdje postoji mogućnost ispunjavanja uslova za brzo isklapanje struje greške pomoću automatskog isključenja.

10

Page 11: Vrste Distributivnih Sistema Niskog Napona Zavrs

- Isključivanje napajanja Zaštitni uređaj mora automatski isključiti napajanje štićenog strujnog kruga,tako da se u slučaju kvara između dijela koji je došao pod napon i izloženih vodljivih dijelova ili zaštitnih vodiča,ne dozvoli zadržavanje očekivanih napona dodira većih od propisanih vrijednosti.Dozvoljene vrijednosti trajanja napona dodira propisane su standardima.(tabela 3.2.1.)

Dozvoljeno vrijeme isklapanja(s) Očekivani napon dodira(V) ∞ <50 5 50 0,8 68 0,4 105 0,2 210 0,1 350

Tabela br.3.2.1.

Različita vremena isključivanja od navedenih se primjenjuju:

-tamo gdje se standardima zahtijevaju niži naponi dodira (bazeni,poljoprivreda idr.); -u posebnim vrstama postrojenja (elektroenergetski objekti) za koje postoje drugačiji zahtjevi za trajanje napona dodira; -kod primjene IT sistema,pri pojavi kvara na izolaciji opreme,kada se prije isključivanja izvodi signalizacija kvara; -u strujnim krugovima TN sistema koji služe isključivo za napajanje nepokretnih potrošača,koji nemaju priključnice niti napajajuprenosne potrošače,bez obzira na vrijednost očekivanog napona dodira,dozvoljeno vrijeme isključenja je 5 s.

3.2.1. TN sistem s automatskim isključenjem napajanja nadstrujnim zaštitnim uređajima

U TN sistemima se uzemljuje neutralna točka sistema,a to je redovito zvjezdište transformatora,odnosno generatora.

11

Page 12: Vrste Distributivnih Sistema Niskog Napona Zavrs

Svi izloženi dijelovi (mase) opreme,uređaja i instalacija,a koji mogu doći pod napon u slučaju kvara,galvanski se povezuju sa zaštitnim vodičem.

Zaštitni vodič mora biti spojen na neutralnu tačku sistema i uzemljen (slika 3.2.1.1.)

Presjeci zaštitnih vodičase određuju u ovisnosti od jačine struje kvara i dozvoljenog zagrijavanje vodiča prema važećim standardima. Dok je u TN-S sistemu zaštitni vodič PE odvojen od neutralnog N,u trajno položenim instalacijama TN-C i TN-C/S sistema,zaštitni vodič PE i neutralni mogu niti objedinjeni u zajednički PEN vodič,presjeka najmanje 10mm,za Cu vodiče i 16mm za Al vodiče. Karakteristike nadstrujnih zaštitnih uređaja i presjeci vodiča moraju se odabrati tako da,u slučaju kvara zanemarljivog otpora,nastupi automatsko isključivanje napona u utvrđenom vremenu.Ovom zahtjevu je udovoljeno ako je ispunjen uslov:

Zs x la ≤ Uo

gdje je: - Uo -napon faznog vodiča prema zemlji (V) - Zs -impedansa petlje kvara koji obuhvata izvor i vodič pod naponom do mjesta kvara i zaštitni vodič između mjesta kvara i izvora napajanja - la –struja djelovanja uređaja koji osigurava isključivanje napajanjeu određenim vremenima,ovisno od vrste strujnih krugova (A)

Da bi se utvrdilo vrijeme isključivanja nadstrujnog zaštitnog uređaja,treba poznavati karakteristike isključivanja.

Za topljive osigurače treba imati rastalnu karakteristiku osigurača (slika 3.2.1.2),a za nadstrujne zaštitne uređaje s elektromagnetnim djelovanjem treba poznavati karakteristiku djelovanja (slika 3.2.1.3.)

12

Page 13: Vrste Distributivnih Sistema Niskog Napona Zavrs

13

Page 14: Vrste Distributivnih Sistema Niskog Napona Zavrs

Kod primjene topljivih osigurača iz t/l karakteristike,uz pomoć struje greške la,nalazi se vrijeme isklapanja osigurača ti pri kojem će se osigurač sigurno pregoriti.To vrijeme pregorijevanja mora biti manje od zahtijevanog vremena td,tj mora biti

ti ≤ td

gdje je:

-ti- vrijeme od nastanka kvara do pregorijevanja osigurača (iz t/l karakteristike) -td-max dozvoljeno vrijeme kvara trajanja kvara ili za neke strujne krugove 5 s.

Kod primjene prekidača,okidača i instalacionih prekidača,iz t/l karakteristike (ili sa natpisne ploče) utvrđuje se struja okidanja pri kojoj će se zaštitni uređaj sigurno isklopiti. Struja greške Ia mora biti veća od struje okidanja Im.Kod ove vrste zaštitnih uređaja neće biti poteškoća sa vremenom isklopa,jer su vremena okidanja manja od 0,1 s.

U NN mrežama koje su,dijelom ili u c ijelosti,sastavljene od nadzemnih vodovoda,može doći do prekida faznog vodiča i njegovog pada na zemlju,a time i do direktnog spoja između faznog vodiča i zemlje (slika 3.2.1.4).Tada dolazi do proticanja struje kvara preko mjesta kvara s otporom zemljospoja Re u zemlju i zatvara se strujni krug preko otpora uzemljenja Rb.

14

Page 15: Vrste Distributivnih Sistema Niskog Napona Zavrs

Slika 3.2.1.4. Zemljospoj faznog vodiča u TN sistemu

Struja kvara prolazi preko otpora uzemljenja Rb i podiže potencijal uzemljivača na

Uz= Ia x Rb

Taj se potencijal preko zaštitnih vodiča (PE ili PEN) rasprostire po mreži,a u slučaju zemljospoja,mase potrošača mogu doći pod napon.

Da bi se spriječila pojava većih napona od dozvoljenog napona dodira (50V),ukupni otpor uzemljenja (pogonsko uzemljenje) Rb treba dimenzionirati tako da je

Rb/Re≤50/(Uo-50)gdje je: -Rb-ukupni otpor uzemljenja svih paralelno vezanih uzemljivača (Ω); -Re-otpor zemljospoja,kod direktnog spoja faze sa zemljom,a ako je ovaj otpor nepoznat,uzima se 10Ω --Uo-nazivni napon prema zemlji (V).

Po načinu djelovanja zaštitnih mjera od indirektnog dodira,TN sistem s automatskim isključivanjem napajanja pomoću nadstrujnih zaštitnih uređaja,jednak je nulovanju,ali su uslovi za ispravnost različiti.

Za ispravno nulovanje potrebno je ispuniti slijedeće uslove:

- Struja kvara mora biti veća od isklopne struje zaštitnog uređaja,a taj uslov će biti ispunjen ako je otpor strujnog kruga kojim prolazi struja greške takav da je Rpe≤Uo / k x Ingdje je:

-Rpe-otpor petlje (Ω) -Uo-fazni napon (V) -In-nazivna struja zaštitnog uređaja (A) -k-faktor isklopa struje (različit za različite zaštitne uređaje)

- otpor pogonskog uzemljenja mora ispuniti uslov Rpz = 2 Ω za mreže sa Uo = 380/220 V

Nulti vodič mora biti uzemljen na kraju svakog ogranka,a kod nadzemnih vodovoda na svakih 200 m,te ukupni otpor uzemljivača svakog ogranka ne smije biti veći od 10 Ω.

15

Page 16: Vrste Distributivnih Sistema Niskog Napona Zavrs

-presjek nultog vodiča mora biti u određenom odnosu prema presjeku faznih vodiča tj.nulti

vodič mora imati isti presjek kao i fazni vodovod,ako presjek faznog voda nije veći od za

Cu izolirane vodovode i kablove,odnosno 50 mm za nadzemne vodovode.Ako su presjeci faznih vodiča manji od navedenih vrijednosti,tada nulti vodič može imati za dva stepena manji presjek,ali nikad ne smije presjek nultnog vodiča biti manji od polovice presjeka faznog vodiča.-nulti vodič mora sačinjavati mehanički i galvanski jednu cjelinu,po cijeloj svojoj dužini,te nigdje ne smije biti prekidan,niti osiguran osiguračima ili automatom.

3.2.2. TN sistem s automatskim isključivanjem napajanja zaštitnim uređajima diferencijalne struje Djelovanje ove zaštitne mjere zasniva se na principu mjerenja diferencijalnih struja pod sredstvom transformetora.U normalnom pogonu,struja koja dolazi do potrošača jednaka je struji koja odlazi od potrošača.Magnetski tokovi,nastali djelovanjem ovih struja,međusobno se poništavaju i jezgra transformatora ostaje nenamagnetisana.Ako na potrošaču nastupi proboj izolacije,tada nastaje kratak spoj,struja kvara protiče kroz PE zaštitni vodič i ne vraća se kroz jezgru transformatora.Uslijed nastale razlike izmedju ulazne i izlazne struje,koje prolaze kroz jezgru transformatora,jezgra se magnetizira i daje poticaj za isključenje prekidača.Kod trofaznih potrošača,princip rada uređaja je isti,samo što kroz jezgru transformatora prolaze sva tri fazna vodiča i po potrebi neutralni vodič N,ali kroz transformator nikako ne smije prolaziti zaštitni vodič PE.U normalnom pogonskom stanju suma svih struja jednaka je nuli,pa nema ni diferencijalne struje,ni prorade zaštite. U slučaju proboja izolacije na potrošaču,prema masi,pojavljuje se struja kvara koja se vraća u mrežu mimo strujnog transformatora.Zbir svih struja koje prolaze kroz transformator,sada,nije jednak nuli,već kroz jezgru protiče diferencijalna struja koja inducira struju u sekundaru transformatora,a time se osigurava isklapanje uređaja. Zaštitni uređaj diferencijalne struje,za TN sisteme,mogu se koristiti samo u TN-S sistemu ili u dijelu TN-C/S sistema gdje su neutralni N i zaštitni vodič PE zasebni vodiči (slika 3.2.2.1). U TN-C sistemu gdje se koriste PEN vodič,isključena je mogućnost primjene zaštitnih uređaja diferencijalne zaštite.

16

Page 17: Vrste Distributivnih Sistema Niskog Napona Zavrs

Slika 3.2.2.1. Jednofazni zaštitni uređaj diferencijalne struje u TN-C/S sistemu

U svim TN sistemima postoji druga mogućnost korištenja zaštitnih uređaja diferencijalne zaštite,tako da se izloženi vodljivi dijelovi potrošača uzemljuju preko posebnih uzemljivača prilagođenih po vrijednosti otpora isklopnoj struji uređaja diferencijalne struje. Zaštitni uređaji diferencijalne struje proizvode se za isklopne struje od 0,03; 0,05; 0,01; 0,3; 0,5 i 1 A,što znači da ovi zaštitni uređaji prorađuju kada je diferencijalna struja jednaka nazivnoj isklopnoj struji uređaja. Za ispravan rad ove mjere zaštite mora biti ispunjen osnovni uslov: Zs x Ia ≤ Uo

gdje je: -Zs-impedansa petlje kvara (Ω); -Uo-nazivni napon mreže prema zemlji (V); -Ia-struja greške dovoljna da izazove isklapanje uređaja diferencijalne struje u zahtijevanom vremenu (A).

Odlike zaštitnih uređaja diferencijalne struje su:- visoka pouzdanost;- kratka vremena isklapanja;- primjenjivost u svim tipovima električnih mreža

17

Page 18: Vrste Distributivnih Sistema Niskog Napona Zavrs

3.2.3. TT sistem s automatskim isključivanjem napajanja nadstrujnim zaštitnim uređajima

U TT sistemuuzemljuju se neutralna točka sistema,a to je redovno zvjezdište transformatora,odnosno generatora. Sve mase potrošača,opreme i uređaja koje mogu doći pod napon,u slučaju kvara,galvanski se povezuje sa zaštitnim vodičem i uzemljuju preko posebnog uzemljivača.

U štićenom objektu može se koristiti jedan uzemljivač za sve potrošače (slika 3.2.3.1)

Slika 3.2.3.1. TT sistem s nadstrujnim zaštitnim uređajima

Izloženi vodljivi dijelovi uređaja koji se zajedno štite istim zaštitnim uređajem,moraju se međusobno povezati pomoću jednog zaštitnog vodiča na isti uzemljivač. Standardom su određeni presjeci zaštitnih vodiča i minimalni presjeci uzemljivača,u ovisnosti od jačine struje i dozvoljenom zagrijavanju vodiča.

U slučaju proboja izolacije na opremu tj. kvara zanemarljive impedanse,struja greške teče kroz zatvoreni strujni krug:

Namot transformatora defektne faze-fazni vodič-kućište potrošača-zaštitni vodič-uzemljivač-uzemljeno zvjezdište transformatera.

Karakteristike nadstrujnih zaštitnih uređaja i ukupni otpor uzemljivača moraju se odabrati tako da u slučaju kvara zanemarljivog otpora,nastupi automatsko isključenje napona u vremenu ne dužem od 5 s, te mora biti ispunjen uslov:

18

Page 19: Vrste Distributivnih Sistema Niskog Napona Zavrs

Ra x Ia ≤ 50

gdje je: -Ra-ukupan otpor uzemljivača i otpor zaštitnog vodiča od uzemljivača do štićenog objekta(Ω);

-Ia-struja kvara koja osigurava isklapanje nadstrujnog zaštitnog uređaja (A)

Kao nadstrujni zaštitni uređaji mogu se koristiti:-uređaji sa inverznom t/I karakteristikom-osigurači sa tropljivim ulošcima;-zaštitni uređaji s trenutačnom karakteristikomisklapanja npr. PrekidačiKod nadstrujnih uređaja sa inverznom t/I karakteristikom,struja Ia mora biti takve jačine da sigurno izazove isklapanje napajanja uređaja u vremenu dužem od 5 s,što je dovoljno vrijeme trajanja napona dodira.Kod zaštitnih uređaja s trenutačnom karakteristikom isklapanja,neće biti posebnih poteškoća s vremenima isklapanja,jer su ona manja od 0,1 s kada je struja greške Ia veća od isklopne struje uređaja Im.U slučaju da se za više potrošača,s razlićitim nadstrujnim zaštitama,koristi samo jedan uzemljivač,ukupan otpor tog uzemljivača mora zadovoljiti uslove za onaj potrošač koji zahtjeva najmanji otpor uzemljivača.Ukoliko se ne mogu ispuniti navedeni uslovi,primjenjuje se mjera dopunskog izjednačavanja potencijala.Zaštitno uzemljenje s pojedinačnim uzemljivačem,po fizikalnom djelovanju i izvedbi,odgovara zaštitnoj mjeri od indirektnog dodira“automatsko isključenje napajanja s nadstrujnim zaštitnim uređajima u TT sistemima“,ali su osnovni uslovi za ispravnost zaštitne mjere različiti.Da bi zaštitno uzemljenje s pojedinačnim uzemljivačima bilo ispravno,moraju biti ispunjeni slijedeći uslovi: -ukupni otpor uzemljenja mora ispunjavati uslov

Rz≤Ud/kxIn

Gdje je –Rz-otpor rasprostiranja uzemljivača(Ω); -Ud-dopušteni napon dodira(65 V;24V); -In-nazivna struja osigurača,odnosno isklopna struja prekidača(A); -k-faktor kojim se određuje minimalna potrebna isklopna struja nadsrujnog zaštitnog uređaja.U pogledu vremena isklapanja,nema izričito navedenih zahtjeva,jer se ona indirektno osiguravaju primjenom faktora „k“.

-vrijednost otpora pogonskog uzemljivača(uzemljenje zv jezdišta transformatora)

19

Page 20: Vrste Distributivnih Sistema Niskog Napona Zavrs

takođe je ograničeno i dobiva se pomoću izraza:

Rpz≤Ud(k x In)max

gdje je:-Rpz-otpor pogonskog uzemljivača(Ω); -Ud-dozvoljeni napon dodira(V); -(k x In)max-najveća isklopna struja štićenih potrošača,odnosno dijela uređaja u mreži(A)

Zaštitno uzemljenje sa zajedničkim uzemljivačem je karakteristično po tome što se umjesto posebnog uzemljivača,za uzemljenje koriste cijevi vodovodne mreže položene u zemlju,olovni plaštevi niskonaponskih kablova,ili u tu svrhu posebno položeni trakasti uzemljivači u zemlji (slika 3.2.3.2).

Slika 3.2.3.2.Zaštitno uzemljenje sa zajedničkim uzemljivačem

Sva kućišta uređaja i ostali metalni dijelovi aparata koji nisu pod naponom,povezuju se sa zajedničkim uzemljivačem.Taj uzemljivač služi i za pogonsko uzemljenje.U slučaju izolacije prema kućištu,struja kvara prolazi kroz strujni krug: vodič-skupni uzemljivač-zvjezdište-vodiča mora biti dovoljno velika da izazove pregorijevanje osigurača na potrošaču koji je u kvaru.To znači da mora biti zadovoljen uslov: Rpe≤Uz/k x Ingdje je:-Rpz-otpor petlje struje kvara(Ω); -Uz-fazni napon(V); -In-nazivna struja osigurača(A); -k-faktor isklopne struje.

3.2.4. TT sistem s automatskim isključivanjem napajanja zaštitnim uređajima diferencijalne struje

20

Page 21: Vrste Distributivnih Sistema Niskog Napona Zavrs

Na slici (slika 3.2.4.1.)prikazana je zaštita uređajima diferencijalne struje u TT sistemu.Masa štićenog potrošača se povezuje zaštitnim vodičem na poseban uzemljivač.Ako se jednim zaštitnim uređajem štit više potrošača,njihove mase moraju biti ponezane na isti uzemljivač. Princip rada zaštitnog uređaja diferencijalne struje opisan je za TN sistem,a razlika je samo što u TT sistemu struja greške Ia prolazi kroz otpor uzemljivača RA i otpor pogonskog uzemljenja RB.

Za ispravnost ove mjere zaštite treba biti ispunjen uslov: RA x Ia≤50

gdje je:-RA-ukupni otpor uzemljivača i otpor zaštitnog vodiča od uzemljivača do štićenog potrošača(Ω); -Ia-nazivna sklopna diferencijalna struja pri kojoj dolazi do isklapanja(A).

U slučaju serijski spojenih zaštitnih uređaja diferencijalne struje u mreži,da bi se osigurala selektivnost,dozvoljeno je da se koriste uređaji diferencijalne struje sa vremenom zatezanja do max 1 s.

Posebna značajka uređaja diferencijalne struje je ta da mogu djelovati i kod prekida zašttinog vodiča.U slučaju kvara na izolaciji potrošača,prirodno uzemljenje uređaja često omogućava da protekne dovoljno jaka struja koja će aktivirati zaštitni uređaj.Kao uređaj zaštitne mjere od indirektnog napona za automatsko isključivanje napajanja sa zaštitnim uređajem diferencijalne struje u TT sistemu koristi se zaštitna strujna sklopka.Zaštitna strujna sklopka(slika 3.2.4.1)Osnovni uslov za ispravnost struje zaštitne sklopke je:

Rpo≤Ud/Iigdje je:-Rpo-otpor pomoćnog uzemljivača (Ω); -Ud-dozvoljeni napon dodira(V); -Ii-isklopna struja sklopke(A).

21

Page 22: Vrste Distributivnih Sistema Niskog Napona Zavrs

Slika 3.2.4.1. Zaštitni uređaj diferencijalne struje u TT sistemu

U specijalnim slučajevima,kada se ostali uređaji na mogu koristiti (istosmjerni strujni krugovi),dozvoljena je upotreba zaštitne naponske sklopke.Zaštitna naponska sklopka(slika 3.2.4.2.)

Slika 3.2.4.2. Zaštitna naponska sklopka

Djelovanje ove zaštite je u tome da se pod sredstvom naponskog releja stalno kontroliše eventualni napon na kućištu potrošača,a ako taj napon pređe dozvoljenu vrijednost,relej isklapa potrošača preko naponske sklopke,za vrijeme od 0,1 s.

22

Page 23: Vrste Distributivnih Sistema Niskog Napona Zavrs

Jedan kraj naponskog releja spaja sa kućištem,a drugi kraj releja je spojen posebnim uzemljivačem. Releji se prave tako da različitim naponima odgovaraju različiti otpori uzemljivača i to: 24V-20 Ω 50V-600 Ω 65V-800 Ω

Opasnost od nedjelotvornog rada naponske sklopke je mogućnost premošćavanja naponskog releja.Zato dozemni vodič mora biti izoliran i mehanički zaštićen.Prilikom postavljanja pomoćnog uzemljivača,potrebno je obratiti pažnju na na to da on ne bude ukopna u blizini nekog drugog uzemljivača,tj.mora uzemljivač biti izvan potencijalnog lijevka drugih potrošača.Zaštitne naponske sklopke se često koriste kao dodatna zaštitna mjera kod nulovanja ili zaštitnog uzemljenja,kada nema mogućnosti ispunjavanja proisanih uslova.Tada se pomoću zaštitne naposnke sklopke kontroliše napon u nul vodiču ili zaštitnom vodiču.Ako napon pređe dozvoljene vrijednosti,relej naponske sklopke daje poticaj glavnoj sklopki i isključuje se šteićeni dio objekta.

3.2.5. Zaštite od indirektnog dodira u TT sistemu

Osnovna karakteristika IT sistema je da u njemu niti jedan dio mreže,koji se nalazi pod naponom,ne smije biti direktno uzemljen tj.cijela mreža mora biti izolirana od zemlje.Uzemljenje zvjezdišta je moguće samo preko velike impedanse čija je vrijednost

Z≈(5-6) x Un

Mase potrošača(metalna kućišta)moraju biti uzemljene.To uzemljenje mora biti pojedinačno za svaki potrošač,grupno za nekoliko potrošača ili zajedničko za sve potrošače u mreži(slika 3.2.5.1.). Na taj uzemljivač spajaju se i ostale metalne mase koje se nalaze nadohvat ruke.

23

Page 24: Vrste Distributivnih Sistema Niskog Napona Zavrs

Slika 3.2.5.1. IT sistem sa kontrolnikom izolacije U slučaju proboja izolacije nekog od faznih vodiča prema masi potrošača,poteći će relativno mala struja zemljospoja.Struja zemljospoja je mala,jer se njen strujni krug prema izvoru napajanja,zatvara preko kapacitivnih otpora izolacije preostalih ispravnih faznih vodiča u mreži,a oni su relativno veliki. Struju zemljospoja možemo pojednostavljeno izračunati prema izrazu:

Id=c x Un x L

gdje je:-Id-struja zemljospoja(A); -c-konstanta koja ovisi od tipa vodiča i vrste izolacije,obično iznosi 0,2; -Un-ukupni napon(kV); -L-ukupna dužina svih vodova u posmatranoj mreži(km).

Za vrijeme trajanja zemljospoja ,defektna faza dobija potencijal zemlje,a preostale dvije faze dobijaju prema zemlji 3 puta uvećani napon.Ipak,sistem i dalje može ostati u pogonu,što predstavlja prednost IT sistemaDa se ne bi pojavio previsoki napona dodira na masama potrošača,treba biti ispunjen uslov:

RA x Id≤50

gdje je:-RA-otpor uzemljivača mase potrošača (Ω); -Id-struja zemljospoja u slučaju prvog spoja,zanemarljivog otpora,između faznog vodiča i mase potrošača (A).

U IT sistemu,kao zaštitni uređaji,koriste se:-kontrolnici izolacije;-nadstrujni zaštitni uređaji;

24

Page 25: Vrste Distributivnih Sistema Niskog Napona Zavrs

-zaštitni uređaji diferencijalne struje.

Kako je struja kvara (struja zemljospoja)u slučaju prvog kvara relativno mala ,pa ne može izazvati djelovanje nadstrujnih zaštitnih uređaja,potrebno je ugraditi odgovarajuće uređaje koji će signalizirati nastanak kvara.

U tu svrhu se ugrađuju uređaji za nadzor stanja izolacije u mreži.Ti uređaji moraju davati zvučni ili vizuelni signal,a mogu biti konstruisani tako da daju i impuls za isklapanje mreža.Takvi uređaji su poznati pod nazivom-kontrolnik izolacije.U ovim mrežama nastoji se što brže otkloniti prvi kvar,jer ako se u tim uslovima desi i drugi kvar,i to u nekoj drugoj fazi ,struja kvara može poprimiti znatne iznose i izazavati visoke napone dodira.Veličina struje kvara i mogući napon dodira ovise o načinu uzemljenja mase potrošača.

Ako su mase potrošača uzemljene pojedinačno ili po grupama,a dvije istovremene grupe nastaju na potrošačima iz različitih grupa i na različitim fazama,struja kvara prolazi od izvora jedenim faznim vodičem do mase defektnog trošila,zatim zaštitinim vodičem preko jednog uzemljivača u zemlji,a preko drugog uzemljivača vraća na masu drugog potrošača i preko druge defektne faze do izvora napajanja.(slika br.3.2.5.2.)

Slika 3.2.5.2. Dva istovremena kvara u IT sistemu s pojedinačnim uzemljivačima

U ovom slučaju na oba potrošača nastaju pojave slične kao u TT sistemu.Da se ne bi zadržao previsoki napon dodira,moraju biti ispunjeni slijedeći uslovi:

-Iab x RA≤50 -Iab x RB≤50 gdje je:-RA-otpor uzemljenja prvog potrošača(Ω); -RB-otpor uzemljenja drugog potrošača(Ω); -Iab-zajednička struja kvara koja mora izazvati isklapanje uređaja

25

Page 26: Vrste Distributivnih Sistema Niskog Napona Zavrs

pod istim uslovima kao za TT sistem(A).

Pri određivanju zajedničke struje greške Iab treba uzeti u obzir da je:

Iab= x Uo/(Z1+RA+RB+Z2)

gdje je:-Uo-napon mreže prema zemlji(V); -Z1-impedansa(otpor)namota izvora i faznog vodiča do mjesta kvara na prvom potrošaču(Ω); -Z2-impedansa(otpor)namota izvora I vodiča druge faze do mjesta kvara na drugom potrošaču(Ω); -RA,RB-otpori uzemljenja potrošača(Ω).

U slučaju da su svi potrošači u mreži uzemljeni preko jednog zajedničkog vodiča na jedan uzemljivač,kod istovremenog kvara na dva potrošača u različitim fazama,struja kvara ne prolazi zemljom,već prolazi od jedne faze na izvoru napajanja,preko mjesta prvog kvara,zatim dijelom zaštitnog vodiča i nazad drugom fazom do izvora.Tada nastupa isti slučaj kao i u TN-S sistemima.Da se previsoki napon dodira ne bi predugo zadržao,moraju biti ispunjeni slijedeći uslovi:

Zs ≤ x Uo/2 x Ia

gdje je:-Uo-nazivni napon mreže prema zemlji(V); -Zs-impedansa petlje kvara koja se sastoji od impedanse faznih vodiča da oba potrošača i Impedanse dijela zaštitnog vodiča između oba potrošača (Ω); -Ia-struja kvara koja mora osigurati isklapanje zaštitnih uređaja u propisanom vremenu (A).

Opisanom IT sistemu s kontrolnikom izolacije odgovara zaštitna mjera „sistema zaštitnog voda“pri zaštiti od pevisokog napona dodira.Za uzemljivanje mase potrošača,kod ovog sistema,predviđa se samo jedan uzemljivač i zajednički zaštitni vod za sve potrošače,na koje se spajaju i sve ostale pristupačne metalne mase.Otpor zaštitnog uzemljenja RA je ograničen i ne smije biti veći od 20 Ω.Obavezna je primjena kontrolnika izolacije sa zvučnom ili svjetlosnom siganlizacijom neispravnog stanja ,čiji unutrašnji otpor ne smije biti veći od 20 Ω.Obavezna je primjena kontrolnika izolacije sa zvučnom ili svjetlosnom siganalizacijom neispravnog stanja ,čiji unutrašnji otpor ne smije biti manji od 15 kΩ.Ako se ne može postići otpor uzemljivača od 20 Ω,u mrežu se mora postaviti relej kojim se kontroliše napon zaštitnog voda prema zemlji i koji isključuje cijelu mrežu ,ako napon zaštitnog vodiča prema zemlji pređe granicu dozvoljenog napona dodira 65 V.

26

Page 27: Vrste Distributivnih Sistema Niskog Napona Zavrs

Ako se zahtjevi u pogledu automatskog isljučivanja napajanja ne mogu ispuniti i dolazi do opasnosti da će previsoki napon dodira održati duže od proisanih vremena,primjenjuje se dopunsko izjednačavanje potencijala.Ta mjera obuhvata sve istovremeno pristupačne mase potrošača i strane vodljive dijelove,kao i betonske armature ,tako što se sistem za izjednačavanje potencijala povezuje zaštitnim vodičima instalacije uključujući i priključnice.Dopunsko izjednačavanje potencijala bit će ispravno ,ako je ispunjen uslov:

R≤50/Ia

gdje je:-R-otpor izmjeren između istovremeno dohvatljivih masa potrošača i stranih vodljivih dijelova (Ω); -Ia-struja koja osigurava isljučivanje nadstrujnih zaštitnih uređaja u vremenu do 5 s.

3.3.Zaštita od indirektnog dodira bez isključivanja napajanja

3.3.1.Zaštita primjenom opreme klase II ili odgovarajućom izolacijom

Električni uređaji se opremaju,osim normalnom pogonskom izolacijom,još i dopunskom zaštitnom izolacijom koja omogućava dodirivanje ili spoj s vodljivim dijelovima uređaja,koji mogu doćo pod napon,u slučaju kvara na osnovnoj izolaciji.

Ova zaštita se postiže: -izradom kućišta potrošača upotrebom izolacijskih materijala; -ugrađivanjem dpounske izolacije na opremi koja ima samo osnovnu izolaciju; -postavljanjem pojačane izolacije na neizolirane dijelove pod naponom.

Ako se oprema ili uređaji,koji imaju samo osnovnu izolaciju,ugrađuju u izolacijska kućišta ,ta kućišta moraju imati stepen zaštite IP2X(otvori d≤12 mm).Kod opreme i uređaja klase II izloženi vodljivi dijelovi ili umetnuti vodljivi dijelovi ne smiju se spajati sa zaštitnim vodičem.Zato prenosni potrošači u priključnom kablu imaju samo fazni i nuetralni vodič,a utikač nema zaštitni kontakt.Kao posebna mjera zaštite ističe se zaštitno izoliranje stajališta koje obuhvata:-zaštitno izoliranje stajališta;-zaštitno izoliranje potrošača.Zaštitno izolirano stajalište može se primijeniti samo uz čvrsto postavljen električni uređaj,a mora biti dielektrički potpuno sigurno,mehanički čvrsto i otporno na razne štetne uticaje.Izolacijski podovi ili izolacijske presvlake poda moraju biti tako velike da se električni uređaj može dohvatiti samo sa izoliranog stajališta.Zato širina te presvlake ne smije biti manja od 1,25m.Otpor izolacije poda iznosi najmanje 50 k Ω.

27

Page 28: Vrste Distributivnih Sistema Niskog Napona Zavrs

Zaštitno izoliranje potršača se vrši: -oblaganjem trajnom i čvrstom izolacijom svih vodljivih pristupačnih dijelova uređaja koji Posredno ili neposredno mogu doći pod napon; -umetanjem dopunske izolacije između vanjskih pristupačnih i vodljivih dijelova od unutrašnjih vodljivih dijelova koji mogu doći pod napon.

Potrošači štićeni zaštitinim izoliranjem ne smiju imati stezaljku za priključak zaštitnog vodiča,a priključni vodovi su bez zaštitnog vodiča.

3.3.2.Zaštita postavljanjem u nevodljivi prostor

Cilj ove mjere je onemogućavanje istovremenog dodira dijelova različitog potencijala u sličaju kvara na osnovnoj izolaciji dijelova pod naponom. Zaštita od indirektnog dodira izvodi se na taj način da se električni urađaji smještaju u prostor u kome su i podovi i zidovi nevodljivi,a uređaji su razmješteni tako da nije moguć istovremeni dodir s: -dvije mase(Izloženi vodljivi dijelovi); -masom potrošača i bilo kojim stranim vodljivim dijelom.

Pod nevodljivim prostorom smatra se prostor koji ima električni otpor izolacijskih zidova i podova najmanje: -50 k Ω za nazivni napon instalacije Un≤500 V; -100 k Ω za nazivni napon instalacija Un >500 V.

Da bi se spriječilo istovremeno dodirivanje kućišta potrošača ili stranih metalnih konstrukcija,međusobni razmak između pojedinih elemenata mora iznositi najmanje 2m,odnosno 1,25m,ako je preprekama onemogućen dodir rukom.Ako se ne mogu osigurati zahtijevani sigurnosni razmaci,strane vodljive mase se mogu izolirati ili postaviti izolirano s izolacijom dovoljne mehaničke čvrstoće i koja može da izdrži ispitni napon od najmanje 2000 V.Pri normalnim uslovima korištenja,struja odvoda ne smije preći 1 mA. U ovakvim prostorima ne postavljaju se zaštitni vodiči,a mase potrošača sse ne spajaju s zaštitnim vodičima,te se ne smiju koristiti pokretni ili prenosni aparati klase I.U slučaju kvara na osnovnoj instalaciji potrošača,moguć je dalji rad potrošača i instalacije.

3.3.3. Zaštita lokalnim izjednačavanjem potencijala bez spajanja sa zemljom

Zaštita od indirektnog dodira dijelova pod naponom može se postići tako da se sve mase potrošača i svi strani vodljivi dijelovi međusobno povežu s vodičem za izjednačavanje

28

Page 29: Vrste Distributivnih Sistema Niskog Napona Zavrs

potencijala.Pri tome treba osigurati da ni potrošači,ni strane vodljive mase,ni vodiči za izjednačavanje potencijala nemaju nikakav galvanski spoj sa zemljom ili uzemljenim dijelovima.U ovakvim uslovima,u slučaju proboja izolacije prema masi nekog potrošača,svi strani vodljivi dijelovi poprimaju isti napon,pa u tom prostoru nema razlike potencijala,a samim tim ni napona dodira.Kako je struja kvara reda veličine struje odvoda,nema ni značajnog napona duž vodiča za izjednačavanje potencijala.Potrošači i instalacije mogu raditi i u slučaju greške na izolaciji. Ukoliko u takvom prostoru postoji vodljivi pod,vezan za izjednačavanje potencijala i izoliran od zemlje,postoji opasnost razlike potencijala pri ulazu u takav prostor,što se spriječava postavljanjem izolacijskih prostirki na ulaz.

3.3.4. Zaštita električnim odvajanjem

U slučaju da se iz odovojenog strujnog kruga napaja više potrošača,mase ovih potrošača moraju se međusobno spojiti izoliranim vodičima za izjednačavanje potencijala,koji nw smiju biti uzemljeni niti spojeni s drugim zaštitinim vodičima. Ako u odvojenom strujnom krugu postoje priključnice,one moraji iamti zaštitni kontakt koji se povezuje s vodičem za izjednačavanje potencijala.Pokretni prenosni potrošači,izuzev uređaja klase II,moraju u savitljivom priključnom vodu imati poseban izoliran vodič za izjednačavanje potencijala. Radi spriječavanja pojave opasnih napona dodira,u slučaju da nastupe oba kvara istovremeno,ali u različitim fazama,mora se izvesti i zaštita s automatskim isključivanjem napajanja. Zaštita električnim odvajanjem pruža vrlo visok stepen sigurnosti,naročito u području gdje je čovjek u stalnom kontaktu sa metalnim masama. Transformatori za galvansko odvajanje izvode se tako da su nazivni naponi ograničeni na 500V primara i 380V sekundara.Stabilno montirani transformator mora imati stezaljku za uzemljenje,a prenosni transformator mora biti zaštitno izoliran.Sekundarni strujni krug(dijelovi pod naponom)ne smije biti nigdje uzemljen niti spojen s drugim dijelovima instalacija.

29