| Środki ochrony dodatkowej |
 |
 |
 |
| Wpisany przez Administrator |
| Czwartek, 01 Październik 2009 09:21 |
3.5 Środki ochrony dodatkowej5.1 Środki ochrony dodatkowej (ochrony przy uszkodzeniu)Zgodnie z PN-HD 60364-4-41 Instalacje elektryczne niskiego napięcia -- Część 4-41: Ochrona dla zapewnienia bezpieczeństwa -- Ochrona przed porażeniem elektrycznym - każdy środek ochrony powinien składać się: z odpowiedniej kombinacji niezależnych środków zapewniających ochronę podstawową i zapewniających ochronę przy uszkodzeniu lub środka ochrony wzmocnionej zapewniającej zarówno ochronę podstawową jak i ochronę przy uszkodzeniu. . 5.1.1 Wymagania dotyczące ochrony przy uszkodzeniu (ochrony przy dotyku pośrednim) Ochrona przy uszkodzeniu powinna polegać na zastosowaniu: . 1) Uziemienia ochronnego Uziemienie ochronne oznaczone symbolem RA, wykonuje się w sieciach typu TT i IT do uziemienia części przewodzących dostępnych, przyłączonych do przewodu ochronnego przy określonych warunkach dla każdego typu systemu uziemienia. Jednocześnie dostępne części przewodzące powinny być przyłączone do tego samego uziemienia indywidualnie, grupowo lub zbiorowo. Przewody uziemienia ochronnego powinny być zgodne z PN-HD 60364-5-54. . . 2) Ochronnego połączenia wyrównawczego W przypadkach, gdy w instalacji lub jej części nie mogą być spełnione warunki samoczynnego wyłączenia zasilania, powinny być wykonane ochronne połączenia wyrównawcze miejscowe. Ochronne połączenie wyrównawcze wykonuje się dla celów bezpieczeństwa (np. ochrona przed porażeniem elektrycznym). Zastosowanie połączeń wyrównawczych ma na celu ograniczenie do wartości dopuszczalnych długotrwale w danych warunkach środowiskowych napięć występujących pomiędzy różnymi częściami przewodzącymi. Zaleca się, aby w każdym budynku przewód uziemiający, główny zacisk uziemiający (główna szyna uziemiająca GSU) i wymienione niżej części przewodzące obce, powinny być objęte ochronnym połączeniem wyrównawczym: - metalowe rury instalacji wewnętrznych budynku, np. wodne, gazowe; - części przewodzące obce, jeżeli są dostępne w normalnym użytkowaniu, instalacje metalowe centralnego ogrzewania i klimatyzacji, - metalowe wzmocnienia konstrukcji z betonu zbrojonego, gdzie zbrojenie jest dostępne i niezawodnie połączone między sobą, Części przewodzące wprowadzone do budynku z zewnątrz, powinny być połączone w budynku możliwie jak najbliżej miejsca wprowadzenia. Przewody dla ochronnego połączenia wyrównawczego powinny być zgodne z PN-HD 60364-5-54. Metalowe powłoki kabli telekomunikacyjnych powinny być objęte ochronnymi połączeniami wyrównawczymi, po uwzględnieniu wymagań właścicieli lub operatorów tych kabli. Przewody ochronnych połączeń wyrównawczych nie stanowią elementu obwodów prądowych instalacji i urządzeń elektrycznych i w normalnych warunkach pracy nie są obciążone prądami roboczymi lub zwarciowymi. Jednak w warunkach pewnych zakłóceń, związanych głównie z uszkodzeniem izolacji i w konsekwencji ze zwarciem doziemnym, mogą w tych przewodach przepływać prądy o znacznych wartościach. . 3) Samoczynnego wyłączenie zasilania Samoczynne wyłączenie zasilania jest wymagane wtedy, gdy ze względu na wartość i czas utrzymywania się napięcia dotykowego w wyniku uszkodzenia izolacji podstawowej, mogą wystąpić niebezpieczne dla ludzi skutki patofizjologiczne. W przypadku powstania zwarcia pomiędzy przewodem liniowym a częścią przewodzącą dostępną lub przewodem ochronnym w obwodzie, urządzenie ochronne powinno samoczynnie przerwać zasilanie przewodu liniowego lub urządzenia, w wymaganym czasie (Tablica 41.1). Samoczynne wyłączenie zasilania według PN-HD 60364-4-41 jest środkiem ochrony, w którym: - ochrona podstawowa jest zapewniona przez podstawową izolację części czynnych lub przez przegrody lub obudowy oraz - ochrona przy uszkodzeniu jest zapewniona przez ochronne połączenia wyrównawcze i samoczynne wyłączenie w przypadku uszkodzenia. Samoczynne wyłączenie jest najczęściej stosowanym środkiem ochrony przy uszkodzeniu w układach TN, TT i IT. Dla każdego z tych układów obwód prądu zwarciowego jest inny, dlatego stawiane są inne wymagania dotyczące czasu samoczynnego wyłączenia zasilania i uziemień przewodów ochronnych. Uwagi: - Środek ochrony: samoczynne wyłączenie zasilania, umożliwia także stosowanie urządzeń Klasy II. - W układach, w których ochrona przy uszkodzeniu zapewniona jest poprzez samoczynne wyłączenie, może być także przewidywana ochrona uzupełniająca za pomocą wysokoczułego wyłącznika różnicowoprądowego (RCD), o znamionowym różnicowym prądzie nieprzekraczającym 30 mA. - Do monitorowania prądów różnicowych w urządzeniach elektrycznych służą monitory różnicowoprądowe (RCM). Urządzenia RCM nie są urządzeniami ochronnymi. Maksymalny czas wyłączenia w przypadku pojedynczego uszkodzenia w układzie TN i TT (tablica 41.1) mają różne wartości dla: a) końcowych obwodów odbiorczych w układach TN i TT, w których prądy nie mogą przekraczać 32 A, b) obwodów odbiorczych w układach TN i TT nie wymienionych w p. a, c) obwodów rozdzielczych w układach TN i TT Maksymalne czasy wyłączenia podane w tablicy 41.1 powinny być stosowane do obwodów końcowych w układach TN i TT o prądzie nieprzekraczającym 32 A. Tablica 41.1 Maksymalne czasy wyłączenia
5) W układach TN, czas wyłączenia nieprzekraczający 5 s dopuszcza się w obwodach rozdzielczych. 6) W układach TT, czas wyłączenia nieprzekraczający 1 s jest dopuszczony w obwodach rozdzielczych. Uwagi: - Dłuższe czasy wyłączenia od opisanych wyżej mogą być dopuszczone w sieciach rozdzielczych n/n. - Krótsze czasy wyłączenia mogą być wymagane dla specjalnych instalacji lub lokalizacjistosownie do podanych w części 7 HD 60364 lub HD 384. 3. Dla układu IT samoczynne wyłączenie nie jest wymagane po pojawieniu się pierwszego zwarcia. 7) Dla układów o napięciu nominalnym wyższym niż 50 V a.c. lub 120 V d.c. samoczynne wyłączenie w wyżej podanych czasach nie jest wymagane - jeżeli w przy wystąpieniu uszkodzenia z przewodem ochronnym lub ziemią - napięcie zasilające zostanie obniżone w czasie nie dłuższym niż 5 s do wartości nieprzekraczającej 50 V a.c. lub 120 V d.c. W takich przypadkach należy sprawdzić, czy wyłączenie zasilania nie jest wymagane z innych przyczyn niż porażenie elektryczne W przypadku gdy samoczynne wyłączenie nie może być uzyskane w czasie wymaganym odpowiednio w pkt. 411.3.2.2, 411.3.2.3. lub 411.3.2.4 PN-HD 660364-4-41, to należy zastosować ochronę uzupełniającą przez zastosowanie dodatkowego połączenia wyrównawczego lub wyłącznik różnicowoprądowy (RCD) jako urządzenie wyłączające. . 5.1.2 Ochrona w układzie TN Niezawodność uziemienia instalacji elektrycznej w układzie TN zależy od skuteczności połączeń przewodów ochronnych PEN lub PE z ziemią. Powinny by spełnione następujące warunki: - przewód PEN w układzie TN powinien być wielokrotnie połączony z ziemią, w sposób zmniejszający ryzyko powstania przerwy w przewodzie PEN. - w szczególnych przypadkach, gdy może nastąpić zwarcie przewodu liniowego z ziemią np. w liniach napowietrznych, aby napięcie między przewodem ochronnym i przyłączonymi do niego częściami przewodzącymi dostępnymi a ziemią nie przekraczało wartości umownej 50 V, powinien być spełniony warunek:  gdzie: RB - rezystancja uziemienia, w Ω, wszystkich uziomów połączonych równolegle; RE - minimalna rezystancją styku z ziemią, w Ω, części przewodzących obcych niepołączonych z przewodem ochronnym, przez które może nastąpić zwarcie między przewodem liniowym a ziemią, Uo - nominalne napięcie a.c. mierzone w wartościach skutecznych (r.m.s) względem ziemi, w V. Według 411.4.2 PN-HD 60364-4-41: - Punkt neutralny lub punkt środkowy układu powinien być uziemiony. Jeżeli punkt neutralny lub punkt środkowy jest niedostępny lub nieosiągalny, powinien być uziemiony przewód liniowy. - Części przewodzące dostępne instalacji powinny być połączone przewodem ochronnym do głównego zacisku uziemiającego instalacji, który powinien być połączony z uziemionym punktem układu zasilania. - W przewodzie PEN nie należy umieszczać żadnych urządzeń do odłączania izolacyjnego ani do łączenia. Uwagi: 1. Jeżeli istnieją inne skuteczne uziemienia, to zaleca się uziemiać przewody ochronne wszędzie tam, gdzie jest to możliwe. W dużych obiektach takich jak wieżowce, dodatkowe uziemianie przewodów ochronnych nie jest możliwe. W takiej sytuacji podobną funkcję spełnia ochronne połączenie wyrównawcze między przewodami ochronnymi i częściami przewodzącymi obcymi. 2. Zaleca się uziemianie przewodów ochronnych (PE i PEN) w miejscu wprowadzenia ich do budynku lub posesji z uwzględnieniem możliwości przepływu przez uziom części prądu przewodu neutralnego. Ochrona przez samoczynne wyłączenie zasilania polega na utworzeniu pętli zwarciowych poprzez przewody ochronne łączące dostępne części przewodzące z punktem neutralnym sieci lub z ziemią (w zależności od układu sieci) oraz zastosowaniu urządzeń ochronnych zapewniających wyłączenie przewodu liniowego w wymaganym czasie. Takie połączenie, w przypadku uszkodzenia izolacji podstawowej, tworzy metaliczną pętlę zwarciową (oznaczoną na rys 3 linią przerywaną).
Rys. 3 Obwód jednofazowego zwarcia w układzie TN-C-S
. Parametry urządzeń ochronnych i impedancja obwodu powinna spełniać następujący warunek: . Zs x Ia ≤ Uo gdzie: Zs– impedancja pętli zwarciowej, w Ω, obejmującej źródło zasilania, przewód liniowy aż do punktu zwarcia i przewody ochronne między punktem zwarcia a źródłem, Ia– prąd wyłączający, powodujący samoczynne zadziałanie urządzenia zabezpieczajacego w czasie określonym w tablicy 41.1, w A, Uo- napięcie znamionowe instalacji a.c. lub d.c. przewodu liniowego względem ziemi, w V. Prąd Ia zapewniający samoczynne zadziałanie urządzenia zabezpieczającego powinien być wyznaczony na podstawie charakterystyk czasowo-prądowych. Jeżeli jest stosowane urządzenie ochronne różnicowoprądowe (RCD), prąd Ia jest różnicowym prądem zadziałania zapewniająym wyłączenie w czasie określonym w Tablicy 41.1. Jeżeli urządzeniem ochronnym jest wyłącznk różnicowopradowy, to czasy wyłączenia godnie z Tablicą 41.1 odnoszą się do przewidywanych różnicowych prądów zwarcia większych niż znamionowy prąd różnicowy RCD (zwykle 5 IΔn ). Jako urządzenia ochronne w układzie TN, do ochrony przy uszkodzeniu (przy dotyku pośrednim), mogą być stosowane: — zabezpieczenie nadprądowe, — zabezpieczenie różnicowoprądowe (RCD).. Uwaga 1. - Jeżeli do ochrony przy uszkodzeniu jest stosowane urządzenie różnicowoprądowe RCD to obwód ten powinien być także chroniony przez urządzenie nadprądowe, - Urządzenie różnicowoprądowe (RCD) nie powinno być stosowane w układzie TN-C. - Jeżeli RCD jest stosowany w układzie TN-C-S, przewód PEN nie powinien być stosowany po stronie odbioru. - Rozdzielenie przewodu PEN na przewody PE i N powinno być wykonane po stronie zasilania RCD. 5.1.3 Ochrona w układzie TT Jeżeli wszystkie części przewodzące dostępne w układzie TT są chronione wspólnie przez to samo urządzenie ochronne, to wszystkie te części powinny być połączone przewodem ochronnym do wspólnego uziomu. W przypadku użytkowania kilku urządzeń ochronnych połączonych szeregowo, wymagania te dotyczą oddzielnie wszystkich części przewodzących dostępnych chronionych przez każde z urządzeń ochronnych. Punkt neutralny lub punkt środkowy układu powinien być uziemiony. W przypadku, gdy punkt neutralny lub punkt środkowy jest niedostępny lub nieosiągalny, powinien być uziemiony przewód liniowy.
W układzie TT przedstawionym na rys.4. ochrona polega na połączeniu części przewodzących dostępnych chronionych za pomocą urządzeń ochronnych z uziomem. Takie połączenie, w przypadku uszkodzenia izolacji podstawowej, tworzy pętlę zwarciową (oznaczoną na rys 4 linią przerywaną). .
Rys. 4 Obwód jednofazowego zwarcia w układzie TT
Wymagania przy stosowaniu w układzie TT wyłącznika różnicowoprądowego RCD Jeżeli do ochrony przy uszkodzeniu w układzie TT (ochrony przy dotyku pośrednim) stosowane jest urządzenie różnicowoprądowe (RCD), powinny być spełnione następujące warunki: - czas wyłączenia jaki jest wymagany w tablicy 41.1 oraz RA x IΔn ≤ 50 V gdzie: RA - suma rezystancji w Ω uziomu i przewodu ochronnego łączącego uziom z częścią przewodzącą dostępną, IΔn - znamionowy prąd różnicowy RCD w A. Czasy wyłączenia podane w Tablicy 41.1 odnoszą się do spodziewanych prądów różnicowych uszkodzeniowych znacząco większych niż znamionowe prądy różnicowe RCD (zwykle 5 IΔn.)
Wymagania przy stosowaniu w układzie TT urządzenia nadprądowego Jeżeli do ochrony przy uszkodzeniu w układzie TT stosowane jest urządzenie nadprądowe (przy zapewnieniu bardzo małej impedancji), powinny być spełnione następujące warunki: - czas wyłączenia nie może przekraczać odpowiednio 1 s lub czasu podanego w tablicy 41.1, - skuteczność działania ochrony określa wzór: Zs x Ia ≤ Uo gdzie: Zs– impedancja pętli zwarciowej w Ω obejmującej źródło zasilania, przewód liniowy do miejsca zwarcia, przewód ochronny części przewodzących dostępnych, przewód uziemiający, uziom instalacji oraz uziom źródła, Ia– prąd powodujący samoczynne wyłączenie w wymaganym czasie, Uo- napięcie znamionowe instalacji a.c. lub d.c. przewodu liniowego względem ziemi, w V. Przy zwarciu części czynnej z częścią przewodzącą dostępną, powinno nastąpić samoczynne odłączenie urządzenia od sieci w wymaganym czasie, lub obniżenie napięcia dotykowego na częściach przewodzących do wartości bardzo niskiego napięcia bezpiecznego UL.
5.1.4 Ochrona w układzie IT W układach IT części czynne powinny być izolowane od ziemi, lub połączone z ziemią przed odpowiednio dużą impedancję. Połączenie można wykonać w punkcie neutralnym lub środkowym układu, albo w sztucznym punkcie neutralnym. Jeżeli w układzie nie ma punktu neutralnego lub środkowego, to połączenie układu z ziemią poprzez dużą impedancję, może zapewnić przewód liniowy. Na rys. 5a linią przerywaną zaznaczono obwód, w którym płynie prąd Id w układzie IT z izolowanym punktem neutralnym i przy indywidualnym uziemieniu części przewodzących dostępnych.
Rys. 5a Obwody prądu przy pierwszym uszkodzeniu izolacji podstawowej w układzie IT z izolowanym punktem neutralnym. 1) Prąd pierwszego zwarcia z częścią przewodzącą dostępną ma charakter prądu pojemnościowego i jego ograniczona wartość (często poniżej 1A) nie wystarcza do spełnienia warunku samoczynnego wyłączenia zasilania, ale za to z reguły występuje skuteczne obniżenie napięcia dotykowego do bezpiecznego w danych warunkach środowiskowych. W tym przypadku samoczynne wyłączenie nie jest bezwzględnie wymagane. Powinien być spełniony następujący warunek. RA x Id ≤ 50 V gdzie: RA – suma rezystancji uziomu i przewodu ochronnego części przewodzących dostępnych, w Ω, Id – prąd uszkodzeniowy w A pierwszego zwarcia pomiędzy przewodem liniowym i częścią przewodzącą dostępną. Uwagi: a) Części przewodzące dostępne powinny być uziemione indywidualnie, grupowo lub zbiorowo. b) Na wartość Id mają wpływ prądy upływowe i całkowita impedancja uziemienia instalacji elektrycznej. c) Zaleca się, aby pierwsze uszkodzenie w układzie IT było wyeliminowane w możliwie krótkim czasie. W układzie IT mogą być stosowane następujące urządzenia ochronne i do monitorowania: - urządzenia ochronne nadprądowe; - urządzenia ochronne różnicowoprądowe (RCD). - urządzenia stałej kontroli stanu izolacji (IMD); - urządzenia monitorujące prąd różnicowy (RMC); - systemy lokalizacji uszkodzenia izolacji; W przypadku gdy układ IT przeznaczony jest do zasilania obwodów elektrycznych, należy zastosować urządzenie monitorujące izolację w celu ujawnienia pierwszego zwarcia części czynnej z częścią przewodzącą dostępną lub ziemią. Wskazanie pojawienia się pierwszego zwarcia może być zapewnione przez RCM lub system lokalizacji uszkodzeń izolacji. Urządzenie to powinno uruchomić sygnalizację akustyczną i/lub wizualną utrzymywaną przez cały czas trwania zwarcia. . Tam gdzie w układzie IT stosowane są urządzenia ochronne różnicowoprądowe (RCD), w przypadku pierwszego zwarcia nie można wykluczyć błędnego zadziałania RCD z powodu pojemnościowych prądów upływu. 2) Zwarcie podwójne Praca układu IT z niewyłączonym pojedynczym uszkodzeniem izolacji podstawowej urządzenia, zwiększa prawdopodobieństwo uszkodzenia izolacji podstawowej w innym urządzeniu.. Powstaje wtedy zwarcie podwójne, którego prąd zwarciowy może być duży a napięcia dotykowe mogą przekraczać wartości dopuszczalne. W takich przypadkach jest konieczne samoczynne wyłączenie zasilania w wymaganym czasie. Na rys. 5b linią przerywaną zaznaczono obwód, w którym płynie prąd drugiego zwarcia w układzie IT z izolowanym punktem neutralnym. .
Rys. 5b Obwody prądu zwarcia podwójnego w układzie IT przy zbiorowym uziemieniu części przewodzących dostępnych.
Po wystąpieniu pierwszego zwarcia, warunki do samoczynnego wyłączenia zasilania w przypadku wystąpienia drugiego zwarcia w innym przewodzie czynnym będą następujące: 1) Jeżeli dostępne części przewodzące są połączone przewodem ochronnym i wspólnie uziemione przez ten sam układ uziemiający (zbiorowo), warunki stają sie podobne jak dla układu TN. a) Jeżeli w układzie a.c. nie jest prowadzony przewód neutralny, a w układzie d.c. nie jest prowadzony przewód środkowy, powinny być spełnione następujące warunki: 2Iaּ Zs ≤ U
b) Jeżeli w układzie a.c. jest prowadzony przewód neutralny, a w układzie d.c.- jest prowadzony przewód środkowy, powinien być spełniony następujący warunek: 2Iaּ Z's ≤ Uo gdzie: Zs – impedancja pętli zwarciowej w Ω, obejmującej przewód liniowy i przewód ochronny, Z's - impedancja pętli zwarciowej w Ω, obejmującej przewód neutralny i przewód ochronny, U - znamionowe napięcie a.c. lub d.c. w V, między przewodami liniowymi, Uo - znamionowe napięcie a.c. lub d.c. w V, między przewodem liniowym a odpowiednio przewodem neutralnym lub przewodem środkowym, Ia - prąd wyłączający, powodujący samoczynne wyłączenie zasilania w wymaganym czasie, w A. - współczynnik 2 - uwzględnia przypadek jednoczesnego wystąpienia dwóch zwarć, przy czym zwarcia te mogą wystąpić w różnych obwodach. c) Maksymalne czasy wyłączenia określone w Tablicy 41.1 dla układu TN są odpowiednie także dla układów IT; z zastosowanym lub niezastosowanym przewodem neutralnym lub środkowym.
2) W przypadku, gdy części przewodzące dostępne w układzie IT są uziemione indywidualnie lub grupowo, ma zastosowanie następujący warunek: RA x Ia ≤ 50 V gdzie: RA – suma rezystancji w Ω uziomu i przewodu ochronnego do części przewodzących dostępnych, Ia – prąd powodujący samoczynne wyłączenie przez urządzenia zabezpieczające w czasie określonym w tablicy 41.1 dla układu TT. Jeżeli spełnienie w/w warunku jest zapewnione przez wyłącznik różnicowoprądowy, to zgodność z czasem wyłączenia wymaganym dla układów TT podanym w Tablicy 41.1 może wymagać prądów różnicowych znacząco wyższych niż znamionowy prąd zadziałania urządzeń RCD (zwykle 5 IΔn). 5.2 Bardzo niskie napięcie funkcjonalne (FELV) W przypadku, gdy ze względów funkcjonalnych jest stosowane napięcie znamionowe nieprzekraczające 50 V a.c. lub 120 V d.c. lecz wymagania odnoszące się do SELV i PELV nie są spełnione i gdzie SELV i PELV nie są niezbędne, do zapewnienia ochrony podstawowej i ochrony przy uszkodzeniu powinny być przyjęte dodatkowe środki ochrony, których kombinacja jest określona jako FELV.
1) Ochrona podstawowa powinna być zapewniona przez: a) izolację podstawową, odpowiadającą napięciu znamionowemu obwodu pierwotnego źródła, albo przez b) przegrody lub obudowy. 2) Części przewodzące dostępne urządzenia obwodu FELV powinny być połączone z przewodem ochronnym obwodu pierwotnego źródła, pod warunkiem, że pierwotny obwód jest chroniony przez samoczynne wyłączenie zasilania. .
Rys. 6 Środek ochrony FELV . Źródłem obwodu FELV może być np. transformator, z co najmniej prostą separacją między uzwojeniami, albo stosowany do obwodów SELV i PELV transformator ochronny zgodny z EN 61558-2-6. Wtyczki i gniazda wtyczkowe stosowane w obwodach FELV powinny odpowiadać następującym wymaganiom: - wtyczki powinny uniemożliwić włożenie do gniazdka wtyczkowego innego układu napięciowego, - gniazda wtyczkowe powinny uniemożliwić włożenie wtyczek innych układów napięciowych, - gniazda wtyczkowe powinny być wyposażone w styk przewodu ochronnego. 5.3 Środek ochrony: podwójna lub wzmocniona izolacja Rodzaje izolacji. Definicje (wg. PN-EN 61140: 2005): - Izolacja - może być stała, ciekła lub gazowa (np. w powietrzu) lub stanowić ich kombinację. - Izolacja podstawowa - izolacja części czynnych niebezpiecznych, która zapewnia ochronę podstawową. - Izolacja dodatkowa - izolacja niezależna zastosowana jako uzupełnienie izolacji podstawowej do zapewnienia ochrony w przypadku uszkodzenia. - Izolacja podwójna - Izolacja składająca się z izolacji podstawowej i izolacji dodatkowej. - Izolacja wzmocniona - izolacja niebezpiecznych części czynnych, która zapewnia stopień ochrony przed porażeniem elektrycznym równoważny izolacji podstawowej. Według 412.1.1 PN-HD 60364-4-41 podwójna lub wzmocniona izolacja jest środkiem ochrony, w którym: - ochrona podstawowa jest zapewniona przez izolacje podstawową, a ochrona przy uszkodzeniu jest zapewniona przez izolację dodatkową, lub - ochrona podstawowa i ochrona przy uszkodzeniu jest zapewniona przez izolację wzmocnioną między częściami czynnymi a częściami dostępnymi.
Ten rodzaj ochrony ma na celu zapobieżenie pojawieniu się niebezpiecznego napięcia na częściach przewodzących dostępnych urządzeń elektrycznych w przypadku uszkodzenia izolacji podstawowej. Istota tego środka ochrony polega na ograniczeniu do minimum możliwości porażenia poprzez zastosowanie izolacji podwójnej lub izolacji wzmocnionej albo równoważnej obudowy izolacyjnej.
1) Wymagania dotyczące ochrony podstawowej i ochrony przy uszkodzeniu Jeżeli dla całej instalacji lub części instalacji elektrycznej zastosowano środek ochrony: podwójną lub wzmocnioną izolację, to urządzenie elektryczne powinno być wykonane w następujący sposób, przejść badania typu i być cechowane według właściwych norm: 1a. urządzenie elektryczne mające podwójną lub wzmocnioną izolację (urządzenie Klasy II), b. urządzenie elektryczne zapewniające stopień bezpieczeństwa równoważny urządzeniom elektrycznym Klasy II, 2. Urządzenie elektryczne o izolacji podstawowej, z wykonaną w czasie montażu instalacji izolacją dodatkową, zapewniającą stopień bezpieczeństwa równoważny urządzeniu elektrycznemu Klasy II, 3. Urządzenie elektryczne mające nieizolowane części czynne, powinny mieć wykonaną w czasie montażu instalacji izolacją wzmocnioną, zapewniającą stopień bezpieczeństwa równoważny urządzeniu elektrycznemu Klasy II. Ad.1 a i b Urządzenia te powinny być oznaczone symbolem Ad. 2 i 3 Urządzenia te powinny być oznaczone symbolem
2) Obudowy urządzeń o podwójnej lub wzmocnionej izolacji Obudowy urządzeń o podwójnej lub wzmocnionej izolacji powinny spełniać następujące wymagania: a) Każde urządzenie elektryczne mające wszystkie części przewodzące oddzielone od części czynnych tylko izolacją podstawową, powinno być umieszczone w izolacyjnej obudowie zapewniającej stopień ochrony, co najmniej IPXXB lub IP2X, odpornej na spodziewane obciążenia mechaniczne, elektryczne i termiczne, b) Stosowane są następujące wymagania: - części przewodzące mogące przenieść potencjał nie powinny przechodzić przez obudowę izolacyjną oraz - obudowa izolacyjna nie powinna zawierać żadnych śrub lub innych elementów mocujących z materiału izolacyjnego, które musiałyby lub mogłoby być zdejmowane podczas instalowania i eksploatacji, a których zastąpienie przez śruby lub inne elementy mocujące metalowe mogłoby naruszyć izolacyjność obudowy. Jeżeli przez obudowę izolacyjną muszą przechodzić cięgła lub wałki (np. rękojeści napędowe wbudowanych aparatów), to powinny być one wykonane w ten sposób, aby ochrona przed porażeniem w przypadku uszkodzenia nie była osłabiona. c) W przypadkach, gdy pokrywy lub drzwiczki obudowy izolacyjnej mogą być otwierane bez użycia narzędzia lub klucza, wszystkie części przewodzące, które są dostępne po otwarciu pokrywy lub drzwiczek obudowy, powinny znajdować się za przegrodą izolacyjną (zapewniająca stopień ochrony co najmniej IPXXB lub IP2X), chroniącą osoby przed przypadkowym dotknięciem części czynnych przewodzących. Te przegrody izolacyjne mogą być usuwane tylko przy użycia narzędzia lub klucza. d) Części przewodzące znajdujące sie w obudowie izolacyjnej nie powinny być połączone z przewodem ochronnym. ( z wyjątkiem przypadków określonych w pkt. 412.2.2.4 i 412.2.2.5 PN-HD 60364-4-41). Instalowanie urządzeń wymienionych w 412.2.1 PN-HD 60364-4-41 (umocowanie, połączenia przewodów itd.) należy tak przeprowadzić, aby nie naruszać ochrony wynikającej z dotrzymania wymagań podanych w ich specyfikacji. Z wyjątkiem gdzie ma zastosowanie 412.1.3 PN-HD 60364-4-41 obwód zasilający urządzenia Klasy II powinien mieć przewód ochronny doprowadzony i zakończony w każdym punkcie oprzewodowania i w każdym elemencie wyposażenia. Wymaganie to uwzględnia możliwość wymiany przez użytkownika urządzeń Klasy II na urządzenia Klasy I. Uznaje się, że oprzewodowanie, które zostało zainstalowane zgodnie z PN-HD 60364 -5-52 spełnia wymagania 412.2 jeżeli: - napięcie znamionowe oprzewodowania jest nie niższe niż nominalne napięcie układu i nie niższe niż 300/500 V, oraz - przewidziana jest odpowiednia ochrona przed uszkodzeniami mechanicznymi izolacji podstawowej przez zastosowanie: a) niemetalowych osłon kabli, lub b) niemetalowych listew otwieranych lub zamkniętych spełniających IEC 61084 lub niemetalowych rur spełniających IEC 60614 lub EN 61386. 5.4 Ochrona za pomocą separacji elektrycznej Separacja elektryczna jest środkiem ochrony, w którym: - ochrona podstawowa jest zapewniona przez izolację podstawową części czynnych lub przegrody i obudowy oraz - ochrona przy uszkodzeniu jest zapewniona przez separację podstawową obwodu od innych obwodów i od ziemi. Separacja elektryczna pojedynczego obwodu ma na celu zabezpieczenie przed prądem rażeniowym przy dotyku części przewodzących dostępnych, które mogą znaleźć się pod napięciem w wyniku uszkodzenia izolacji podstawowej obwodu. Wszystkie urządzenia elektryczne powinny spełniać wymagania jednego ze środków ochrony przed dotykiem bezpośrednim (izolacja podstawowa części czynnych, przegrody lub obudowy). Wymagania dotyczące ochrony podstawowej W każdym urządzeniu elektrycznym powinien być zastosowany jeden ze środków ochrony podstawowej podanych w Załączniku A PN-HD 60364-4-41 lub środków ochrony zawartych w Rozdziale 412.2 PN-HD 60364-4-41. Wymagania dotyczące ochrony przy uszkodzeniu (ochrony przy dotyku pośrednim) 1) Separowany obwód powinien być zasilany ze źródła z co najmniej separacją podstawową, a napięcie separowanego obwodu nie powinno przekraczać 500 V. 2) Części przewodzące dostępne obwodu separowanego nie powinny być połączone ani z przewodem ochronnym ani z częściami przewodzącymi dostępnymi innych obwodów ani z ziemią 3) Części czynne separowanego obwodu nie powinny być połączone z żadnym punktem innego obwodu, ani z ziemią, ani z przewodem ochronnym. Aby zapewnić separację elektryczną między obwodami, rozmieszczenie powinno być takie, aby między obwodami zapewniona była izolacja podstawowa. Odcinki stosowanych przewodów giętkich i przewodów sznurowych narażone na mechaniczne uszkodzenia powinny być widoczne. Norma PN-HD 60364-4-41 zaleca stosowanie oddzielnego oprzewodowania obwodów separowanych. Jeżeli obwody separowane stosowane są z innymi obwodami w tym samym oprzewodowaniu, należy wówczas stosować przewody wielożyłowe bez metalowego płaszcza lub przewody izolowane w izolacyjnych rurkach lub izolowanych listwach, pod warunkiem że: - napięcie znamionowe obwodów separowanych jest nie niższe od najwyższego napięcia nominalnego, oraz - każdy obwód jest chroniony przed prądem przetężeniowym. Ochrona przy dotyku pośrednim za pomocą separacji elektrycznej polega na elektrycznym oddzieleniu obwodu zasilającego od obwodu chronionego, za pomocą transformatora separacyjnego o przekładni 1 : 1 lub przetwornicy separacyjnej, wykonanych w Klasie II. 5.5 Bardzo niskie napięcie SELV i PELV Definicje (wg. PN-EN 61140: 2005): a) Bardzo niskie napięcie (ELV), każde napięcie nie przekraczające odpowiedniej granicy określonej w IEC 61201. Wspólny człon ELV (ang. extra low voltage) oznacza bardzo niskie napięcie, tj. napięcie znamionowe instalacji nieprzekraczające 50 V a.c. lub 120 V d.c. b) Układ SELV - układ elektryczny, w którym napięcie nie może przekroczyć wartości ELV: - w warunkach normalnych i - w warunkach pojedynczego uszkodzenia, włącznie z uziemieniem w innych obwodach. c) Układ PELV - układ elektryczny, w którym napięcie nie może przekroczyć wartości ELV: - w warunkach normalnych i - w warunkach pojedynczego uszkodzenia, z wyjątkiem doziemień w innych obwodach. 1) Ten środek polega na zastosowaniu jednego z dwóch różnych obwodów bardzo niskiego napięcia SELV lub PELV. Ten środek wymaga: - ograniczenia napięcia w obwodzie SELV lub PELV do górnej granicy Zakresu I tj. 50 V a.c. lub 120 V d.c (wg. IEC 60449) oraz - ochronnego odseparowania obwodu SELV lub PELV od wszystkich obwodów innych niż obwody SELV lub PELV oraz izolacji podstawowej między obwodem SELV lub PELF i innymi obwodami SELV lub PELV oraz - tylko dla obwodu SELV, izolacji podstawowej między obwodem SELV i ziemią.
2) Wymagania dotyczące ochrony podstawowej i ochrony przy uszkodzeniu Ochrona podstawowa i ochrona przy uszkodzeniu jest zapewniona, kiedy: - napięcie nominalne nie może przekroczyć górnej granicy Zakresu I, - zasilanie jest z jednego ze źródeł wymienionych w w 414.3 oraz - są spełnione warunki 414.4 PN-HD 660364-4-41.
3) Źródła, które mogą być stosowane do obwodów SELV i PELV Zgodnie z PN-HD 60364-4-41 dla obwodów SELV i PELV mogą być stosowane następujące źródła zasilania: a) transformator bezpieczeństwa zgodny z EN 61558-2-6; b) źródło prądu zapewniające poziom ochrony równoważny transformatorowi bezpieczeństwa wymienionemu w 4.14.3.1 PN-HD 60364-4-41 (np. przetwornica dwumaszynowa z uzwojeniem zapewniającym równoważną izolację); c) elektrochemiczne źródło (np. bateria akumulatorów) lub inne źródło niezależne od obwodu wyższego napięcia ( np. zespół prądotwórczy napędzany silnikiem spalinowym); d) źródła elektroniczne, które spełniają wymagania właściwych norm, i w których zastosowano środki zgodne z 414.3.4 PN-HD-60364-4-41. Źródła ruchome zasilane niskim napięciem, np. transformatory bezpieczeństwa lub przetwornice bezpieczeństwa , powinny być dobierane lub montowane zgodnie z wymaganiami stawianymi ochronę poprzez izolacje podwójną lub wzmocnioną (patrz Rozdział 412). . 4) Wymagania dotyczące obwodów SELV i PELV Obwody SELV i PELV powinny mieć zapewnioną: - izolację podstawową między częściami czynnymi i innymi obwodami PELV lub SELV oraz - separacje ochronną od części czynnych obwodów niebędących SELV lub PELV, zapewniona przez podwójną lub wzmocnioną izolację lub przez izolacje podstawową i ekranowanie ochronne dla istniejącego najwyższego napięcia. - izolację podstawową między częściami czynnymi a ziemią w obwodach SELV 5) Ochrona za pomocą SELV
Rys. 7 Środek ochrony SELV 6) Ochrona za pomocą PELV
Rys. 8 Środek ochrony PELV Obwody PELV, i/lub części przewodzące dostępne urządzenia zasilanego przez obwody PELV, mogą być uziemione. 7) Oprzewodowanie: Rozdzielenie oprzewodowania obwodów SELV i PELV od części czynnych innych obwodów, które mają co najmniej izolacje podstawową, może być osiągnięte przez: - ułożenie przewodów obwodów SELV i PELV w niemetalowej osłonie lub izolacyjnej obudowie jako uzupełnienie izolacji podstawowej, - odseparowane przewodów obwodów SELV i PELV od przewodów obwodów o napięciu wyższym niż zakres I przez uziemioną metalową osłonę lub uziemiony metalowy ekran. Przewody obwodu o napięciu wyższym niż Zakres I mogą być zawarte w wielożyłowym przewodzie lub innym zestawie przewodów, jeżeli przewody SELV i PELV są izolowane na najwyższe występujące napięcie. Oprzewodowanie tych obwodów spełnia wymagania 412.2.4.1. 8) Wtyczki i gniazda wtyczkowe w obwodach SELV i PELV powinny spełniać następujące wymagania: - wtyczki - nie powinny umożliwiać ich wetknięcia do gniazd wtyczkowych innych napięć, - gniazda wtyczkowe - nie powinny umożliwiać ich wetknięcia w nie wtyczek innych napięć - wtyczki i gniazda wtyczkowe w obwodach SELV i PELV nie powinny być wyposażone w styk 9) W obwodach SELV i PELV muszą być spełnione następujące warunki: a) części przewodzące dostępne w obwodach SELV nie powinny być połączone z ziemią lub przewodami ochronnymi, lub dostępnymi częściami przewodzącymi innych obwodów, b) Jeżeli napięcie nominalne przekracza 25 V a.c. lub 60 V d.c. lub urządzenie jest zanurzone, to powinna być przewidywana ochrona podstawowa obwodów SELV i PELV za pomocą: - izolacji podstawowej, - przegród lub obudów. c) Ochrona podstawowa zwykle nie jest konieczna w normalnych suchych warunkach dla: - obwodów SELV, gdzie napięcie nominalne nie przekracza 25 V a.c. lub 60 V d.c., - obwodów PELV, gdzie napięcie nominalne nie przekracza 25 V a.c. lub 60 V d.c. i części przewodzące dostępne i/lub części czynne są połączone przez przewód ochronny do głównego zacisku ochronnego. d) We wszystkich innych przypadkach ochrona podstawowa nie jest wymagana, jeżeli napięcie nominalne obwodów SELV lub PELV nie przekracza 12 V a.c. lub 30 V d.c. > 5.6 Środki ochrony w instalacjach sterowanych lub pod nadzorem osób wykwalifikowanych lub poinstruowanych 5.6.1. Nieprzewodzące pomieszczenia (izolowane stanowiska) Ten środek ochrony ma na celu zapobieżenie równoczesnemu dotknięciu części, które mogą mieć różny potencjał w wyniku uszkodzenia izolacji podstawowej części czynnych. Dopuszcza się stosowanie urządzeń klasy 0, jeżeli są spełnione wszystkie poniższe warunki: Izolowanie stanowiska jest środkiem ochrony, w którym: - ochrona podstawowa jest zapewniona przez izolację podstawową między niebezpiecznymi częściami czynnymi i częściami przewodzącymi dostępnymi oraz - ochrona przy uszkodzeniu jest zapewniona przez środowisko nieprzewodzące. Części przewodzące dostępne na izolowanym stanowisku powinny być tak rozmieszczone, aby w normalnych warunkach osoby nie dotknęły jednocześnie: - dwóch części przewodzących dostępnych, - części przewodzącej dostępnej i części przewodzącej obcej. jeżeli te części w wyniku uszkodzenia izolacji podstawowej części czynnej mogą znaleźć się pod różnymi potencjałami. Do stanowiska izolowanego nie wolno doprowadzać z zewnątrz żadnych uziemionych przedmiotów ani przewodów ochronnych. Ten sposób ochrony wymaga szczególnie skutecznego nadzoru eksploatacyjnego nad instalacjami. Wymagania dla nieprzewodzącego pomieszczenia (izolowanego stanowiska) są spełnione, jeżeli podłoga i ściany pomieszczenia są izolacyjne oraz ma miejsce co najmniej jedno z następujących rozwiązań: a) Odstępy między częściami przewodzącymi dostępnymi i częściami przewodzącymi obcymi są takie jak odstępy pomiędzy częściami przewodzącymi dostępnymi. Odstęp ten jest wystarczający; jeżeli odległość między dwoma częściami jest nie mniejsza niż 2,50 m; ta odległość może być zmniejszona do 1,25 m poza strefą zasięgu ręki. b) Wstawienie skutecznych przeszkód między częściami przewodzącymi dostępnymi i częściami przewodzącymi obcymi. Takie przeszkody są wystarczająco skuteczne, jeżeli powiększają odległości do wartości podanych w pkt. a). Nie powinny być w żadnym przypadku połączone z ziemią lub częściami przewodzącymi dostępnymi; w miarę możliwości powinny być wykonane z materiałów izolacyjnych c) izolacja lub układ izolacyjny części przewodzących obcych. Izolacja powinna mieć wystarczającą wytrzymałość mechaniczną oraz wytrzymywać próbę napięciem o wartości co najmniej 2000 V. Prąd upływowy w normalnych warunkach pracy nie powinien przekraczać 1 mA. Jeżeli w jakimkolwiek punkcie rezystancja jest mniejsza od wymienionej wartości, to ze względu na ochronę przed porażeniem elektrycznym podłogi i ściany są uważane za części przewodzące obce. Przyjęte środki powinny trwale gwarantować skuteczność ochrony. Powinny też zapewniać ochronę urządzeń ruchomych, jeżeli przewiduje się ich użycie. Należy podjąć środki zapobiegające wynoszeniu potencjału przez części przewodzące obce poza rozpatrywane pomieszczenie. Należy podjąć środki zapobiegające narażeniu na niebezpieczną różnicę potencjałów osób wchodzących do pomieszczenia z połączeniami wyrównawczymi, zwłaszcza gdy przewodząca podłoga, izolowana od ziemi, jest połączona z nieuziemionymi połączeniami wyrównawczymi. 5.6.2 Separacja elektryczna w przypadku zasilania więcej niż jednego odbiornika Ochrona przez separację elektryczną zasilania więcej niż jednego urządzenia powinna być zapewniona pod warunkiem spełnienia następujących wymagań: - wszystkie części przewodzące dostępne obwodu separowanego powinny być połączone razem przez izolowane, nieuziemione połączenia wyrównawcze miejscowe, Takie połączenia w obwodzie separowanym nie powinny być przyłączone do przewodów ochronnych lub części przewodzących dostępnych innych obwodów lub jakiejkolwiek części przewodzącej obcej, - w przypadku podwójnego zwarcia zasilanego przez przewody o różnej biegunowości do dwóch części przewodzących dostępnych, urządzenie ochronne powinno zapewnić wyłączenie zasilania w czasie wymaganym przy zwarciu pojedynczym w układzie TN (tablica 41.1). Zaleca się, aby iloczyn napięcia znamionowego, podanego w woltach i łącznej długości oprzewodowania podanej w metrach, nie przekraczał wartości 100 000 V m i aby długość oprzewodowania nie przekraczała 500 m.
Rys. 10 Przykład separacji elektrycznej dwóch urządzeń od sieci zasilającej. Przewód ochronny wyrównawczy nieuziemiony PBU, łączący części przewodzące dostępne urządzeń zasilanych z jednego źródła separacyjnego. Wszystkie gniazda wtyczkowe powinny mieć styk ochronny, który powinien być przyłączony do ochronnego połączenia wyrównawczego, natomiast stosowane przewody giętkie z wyjątkiem tych, które zasilają urządzenia Klasy II, powinny mieć przewód ochronny użyty jako przewód połączenia wyrównawczego nieuziemionego PBU. |
| Zmieniony: Niedziela, 13 Listopad 2011 16:14 |
zgodnie z IEC 60417-5172 jako urządzenie Klasy II. 
zgodnie z IEC 60417-5019. Symbol powinien być umieszczony w widocznym miejscu na zewnątrz i wewnątrz obudowy, oznaczający zakaz przyłączania przewodu ochronnego,
