Przygotował:

Maciej Szykowny

Instalacje elektryczne BHP

Napięcie długotrwale dopuszczalne

Za napięcie długotrwale dopuszczalne uznawane są wartości 50,25,12 i 6V prądu przemiennego i 120, 60, 30 i 15 V prądu stałego, w zależności od warunków środowiskowych. Normalnych warunków środowiskowych dotyczą postanowienia ogólne przyjmujące wartości 50 V dla prądu przemiennego i 120 V dla nietętniącego prądu stałego.

Układy sieciowe

Układ sieciowy TN charakteryzuje się następującymi cechami:

•   punkt neutralny źródła napięcia (prądnica, transformator) powinien być uziemiony,•   wszystkie części przewodzące dostępne, które w normalnych warunkach nie są pod napięciem powinny być połączone z uziemionym punktem neutralnym źródła za pomocą przewodów ochronnych PE lub ochronno-neutralnych PEN,•   zaleca się przyłączanie przewodów ochronnych i ochronno-neutralnych do uziomów,•   zaleca się uziemienie przewodów ochronnych w miejscu ich wprowadzenia do budynku,•   zaleca się uziemienie punktu, w którym przewód ochronno-neutralny PEN rozdziela się na przewód ochronny PE i przewód neutralny N (układ TN-C-S),•   każdy obiekt budowlany powinien mieć połączenia wyrównawcze główne.

Układ sieciowy TN-C posiada następujące wady:

•  im większa asymetria obciążeń, tym większe napięcie względem ziemi panuje w przewodzie ochronno-neutralnym w miejscu zainstalowania odbiorników,•  w przypadku przerwy w przewodzie neutralnym, na stykach ochronnych gniazd wtykowych może pojawić się pełne napięcie sieciowe,

        przy połączeniu opraw oświetleniowych prąd lampy płynie częściowo przez przewód ochronno-neutralny, a częściowo przez zawieszenie do uziemionej konstrukcji. Przy przerwie w przewodzie ochronno-neutralnym lampa świeci nadal, a całkowity prąd płynie przez zawieszenie,

        niemożliwość stosowania wyłączników różnicowoprądowych między innymi z tego powodu, że przewód ochronno-neutralny PEN i części przewodzące dostępne przyłączone do tego przewodu za wyłącznikiem nie zapewniają całkowitego odizolowania od ziemi co mogłoby powodować błędne zadziałanie wyłącznika i wyłączenie instalacji w czasie normalnej pracy urządzeń na skutek upływu do ziemi części roboczego prądu obciążenia.

Ochrona przed porażeniem przez zastosowanie samoczynnego wyłączenia zasilania

Urządzeniami powodującymi samoczynne wyłączenie zasilania mogą być:

•  urządzenia przetężeniowe (nadmiarowo-prądowe) np. bezpieczniki, wyłączniki nadmiarowo-prądowe,

•  urządzenia różnicowoprądowe np. : wyłączniki różnicowoprądowe,

•  urządzenia ochronne nadnapięciowe,

•  układy półprzewodnikowe.

Rys. Obwód z urządzeniem ochronnym przetężeniowym

Rys. Obwód z wyłącznikiem różnicowo-prądowym.

C - wyłącznik; B - odbiornik, P - przekaźnik nadnapięciowy;R - rezystancja uziemienia; Id - prąd powodujący powstanie na rezystancji R napięcia o

wartości większej niż dopuszczalna w danych warunkach środowiskowych.

Rys. Obwód z urządzeniem ochronnym napięciowym

Jak są zbudowane nadmiarowe wyłączniki instalacyjne

Są to wyłączniki przeznaczone do zabezpieczenia przed skutkami przeciążeń i zwarć w instalacji oraz urządzeniach elektrycznych.

Wyłączniki te mogą być użytkowane przez osoby niewykwalifikowane i nie wymagają konserwacji. Zastępują one bezpieczniki w obwodach odbiorczych instalacji domowych. Wykonywane są jako l, 2, 3 i 4-torowe. Są wyposażone w wyzwalacze termobimetalowe i elektromagnesowe o charakterystykach B lub C lub D. Tego typu wyłączniki nie nadają się do zabezpieczenia silników przed przeciążeniami ze względu na brak możliwości nastawienia wartości prądu zadziałania na poziomie równym l,lIn

A - człon pomiarowy; B - człon wzmacniający; C - człon wyłączający;

D - człon kontrolny; R - rezystor kontrolny, T - przycisk testujący;

l - rdzeń przekładnika Ferrantiego,

2 - uzwojenie wtórne przekładnika Ferrantiego,

3 - zamek.

Schemat blokowy wyłącznika różnicowoprądowego.

Człon pomiarowy (A) wyłącznika stanowi przekładnik prądowy Ferrantiego, który mierzy geometryczną sumę prądów roboczych przyłączonych do wyjścia wyłącznika.

Człon wzmacniający (B) zasilany jest siłą elektromotoryczną SEM wyindukowaną w uzwojeniu nawiniętym na rdzeniu przekładnika Ferrantiego. Stosowane są wzmacniacze elektromechaniczne (w postaci przekaźnika spolaryzowanego) lub elektroniczne.

Człon wyłączający (C) stanowi układ stykowy z mechanizmem wyłącznika. Człon kontrolny (D) składa się z szeregowo połączonych rezystora R i przycisku testującego T.Człon ten umożliwia sprawdzenie sprawności technicznej wyłącznika załączonego pod napięcie. Naciśnięcie przycisku T powinno spowodować bezzwłoczne zadziałanie wyłącznika.

Zasada działania wyłącznika różnicowoprądowego polega na pomiarze sumy prądów pobieranych przez odbiornik. W czasie normalnej pracy suma geometryczna prądów jest równa zeru. W przypadku uszkodzenia izolacji w stosunku do metalowej obudowy odbiornika część prądu zwanego prądem upływowym popłynie do źródła omijając przewody objęte rdzeniem i suma geometryczna prądów nie będzie równa zeru, co spowoduje powstanie strumienia magnetycznego w rdzeniu i SEM w uzwojeniu nawiniętym na rdzeniu, a to z kolei poprzez człon wzmacniający spowoduje uwolnienie mechanizmu wyłącznika, i odłączenie odbiornika od sieci.

Jakie parametry charakteryzują wyłącznik różnicowoprądowy?

Wyłącznik różnicowoprądowy charakteryzują następujące parametry:

•         napięcie znamionowe - Un,

•         prąd znamionowy obciążenia - In,

•         znamionowy różnicowy prąd wyzwalający - In

Jak dzielimy wyłączniki różnicowoprądowe ze względu na wartość prądu różnicowego In?

Ze względu na wartość prądu In wyłączniki

różnicowoprądowe można podzielić na:

-        chroniące przed porażeniami prądem,

-        chroniące przed oddziaływaniem pożarowym instalacji elektrycznej na obiekt.

Typy wyłączników różnicowoprądowych, ich oznaczenia i przeznaczenie

Jakie są zasady instalowania wyłączników różnicowoprądowych?

Wyłączniki różnicowoprądowe reagują na prąd uszkodzeniowy płynący do ziemi: przez izolację do uziemionego przewodu PE lub przez ciało człowieka. Nie reagują na prądy zwarciowe lub przeciążeniowe płynące w przewodach roboczych. Dlatego też, w każdym obwodzie z wyłącznikiem różnicowoprądowym konieczne jest stosowanie również zabezpieczeń nadprądowych (np. bezpieczników lub wyłączników S190). Wyłączniki różnicowoprądowe mogą być instalowane we wszystkich układach sieci niskiego napięcia TN, TT, IT. W obwodzie l-fazowym można zastosować wyłącznik różnicowoprądowy 3-fazowy. Przy czym należy zwrócić uwagę aby przewód fazowy był podłączony do zacisków wyłącznika do którego podłączony jest jeden z końców rezystora kontrolnego.

W układzie TN wyłącznik różnicowoprądowy może być stosowany pod warunkiem, że sieć odbiorcza za wyłącznikiem będzie zbudowana w układzie TN-S; nie wolno ich stosować w układzie TN-C.

Stosowanie wyłączników różnicowoprądowych jest ograniczone w następujących przypadkach:

• W obwodach, gdzie zainstalowane są odbiorniki zawierające duże pojemności nie można stosować wyłączników różnicowoprądowych na znamionowe prądy różnicowe do 30 mA. W pierwszym okresie po załączeniu takiego obwodu następuje zjawisko ładowania pojemności, co przez wyłączniki różnicowoprądowe jest odczytywane jako prąd upływowy i następuje wyłączenia zasilania.

Za obwody o dużej pojemności należy uważać np: obwód zawierający więcej niż 20 świetlówek, obwody z prostownikami i urządzeniami posiadającymi filtry przeciwzakłóceniowe itp.

W jakich miejscach konieczne jest stosowanie wyłączników różnicowoprądowych?

W instalacjach elektrycznych budynków mieszkalnych należy dążyć do ochrony jak największej części instalacji wysokoczułymi wyłącznikami, w szczególności:

•         obwód gniazd wtyczkowych w łazience,

•         obwód gniazd wtyczkowych w kuchni,

•         obwód gniazd wtyczkowych w garażu,

•         obwód gniazd wtyczkowych w piwnicy.

Wymagane miejsca stosowania wyłączników różnicowoprądowych

Pamiętaj manipulowanie przy urządzeniach

elektrycznych grozi porażeniem prądem

elektrycznym!