OCHRONA PRZECIWPORAŻENIOWA W SIECIACH ELEKTROENERGETYCZNYCH I INSTALACJACH ELEKTRYCZNYCH NISKIEGO NAPIĘCIA ORAZ OCENA STANU TECHNICZNEGO

Ochrona przeciwporażeniowa w sieciach elektroenergetycznych i instalacjach elektrycznych niskiego napięcia oraz ocena stanu technicznego . Autor : Julian Wiatr

Projektowanie instalacji elektrycznych jest procesem wymagającym dobrej znajomości obliczania prądów zwarciowych, doboru przewodów oraz zasad projektowania ochrony przeciwporażeniowej. Niejednokrotnie konieczna jest znajomość zasad oceny stanu technicznego eksploatowanej instalacji, która jest niezbędna przy projektowanej rozbudowie instalacji znajdującej się już w eksploatacji. Pomimo że znajomość przepisów techniczno-prawnych jest elementem niezbędnym, to stanowi jedynie pomoc w procesie projektowania. Doświadczenie wyniesione z codziennej pracy wykazuje duże braki w zakresie wiedzy technicznej oraz niewłaściwą interpretację przepisów techniczno-prawnych wśród młodej kadry technicznej. Wprowadzenie w Polsce w lipcu 2017 roku wymogów Rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady Unii Europejskiej nr 305 2011 z dnia 9 marca 2011 nazywanego Construction Products Regulation, w skrócie CPR, pomimo upływu czasu w praktyce nadal jest błędnie interpretowane. Powodem jest nieznajomość środowiska pożarowego oraz wymagań w zakresie zasilania urządzeń przeciwpożarowych. Wychodząc naprzeciw problemom spotykanym w praktyce, redakcja „elektro.info” postanowiła przygotować publikację poświęconą metodyce projektowania ochrony przeciwporażeniowej oraz badania stanu technicznego w sieciach elektroenergetycznych i instalacjach elektrycznych niskiego napięcia, w formie podręcznego poradnika umożliwiającego korzystanie w każdych warunkach.

Na początku książki zostały opisane podstawowe zasady projektowania ochrony przeciwporażeniowej w sieciach elektroenergetycznych oraz instalacjach elektrycznych niskiego napięcia z uwzględnieniem specyfiki dostępnych źródeł zasilania. Następnie omówiono podstawowe zasady badania stanu technicznego instalacji elektrycznych niskiego napięcia. W celu ułatwienia korzystania z publikacji na końcu zasadniczej części książki zostały zamieszczone załączniki, w których podano wymagania dotyczące ochrony urządzeń elektrycznych przez obudowy, parametry zwarciowe transformatorów, linii napowietrznych i kablowych oraz tabele pomocnicze do oceny skuteczności samoczynnego wyłączenia zasilania podczas zwarć. Książka stanowi wyciąg z szóstego wydania „Poradnika Projektanta Elektryka” autorstwa Juliana Wiatra i Marcina Orzechowskiego, wydanego przez Grupę MEDIUM w 2021 roku, i jest przeznaczona dla projektantów, inspektorów nadzoru, ochrony przeciwpożarowej oraz osób wykonujących badania stanu technicznego instalacji elektrycznych niskiego napięcia.

Julian Wiatr

Spis treści

OD AUTORA   7
1. OCHRONA PRZECIWPORAŻENIOWA   9
1.1. Działanie prądów na organizmy żywe   9
1.2. Ochrona przeciwporażeniowa przy napięciu U ≤ 1 kV   18
1.2.1. Ochrona podstawowa   22
1.2.2. Ochrona przy uszkodzeniu   23
1.2.2.1. Ocena skuteczności samoczynnego wyłączenia w układach TN   23
1.2.2.2. Ocena skuteczności samoczynnego wyłączenia w układach TT   29
1.2.2.3. Ocena skuteczności samoczynnego wyłączenia w układach IT   30
1.2.3. Wyłącznik różnicowoprądowy   45
1.2.4. Ochrona przeciwporażeniowa w sieciach elektroenergetycznych niskiego napięcia   50
1.2.5. Przewody PEN i PE w liniach elektroenergetycznych niskiego napięcia   53
1.2.6. Uziemienia w sieciach TN i TT   54
1.2.7. Punkty neutralne sieci niskiego napięcia łączone z uziomami stacji zasilających   76
1.2.8. Połączenia wyrównawcze ochronne   84
1.2.9. Zasilanie urządzeń w strefach nieobjętych połączeniami wyrównawczymi   93
1.3. Ochrona przeciwporażeniowa przy zasilaniu z zespołu prądotwórczego (ZP   96
1.4. Ochrona przeciwporażeniowa w układach zasilania gwarantowanego UPS   105
1.5. Ochrona przeciwporażeniowa w pomieszczeniach o zwiększonym zagrożeniu porażeniowym (zagadnienia wybrane)   113
1.5.1. Instalacje elektryczne w pomieszczeniach kąpielowych oraz baseny pływackie i inne   113
1.5.2. Ochrona przeciwporażeniowa w obiektach szpitalnych   119
1.5.2.1. Pomieszczenia użytkowane medycznie   120
1.5.2.2. Koncepcja ochrony przeciwporażeniowej   121
1.5.2.3. Układ IT   122
1.5.2.4. Elektryczność statyczna   126
1.5.2.5. Ochrona przeciwprzepięciowa   127
1.5.2.6. Pola elektromagnetyczne (PEM)   128
1.5.3. Uproszczony projekt zasilania transformatorów elektromedycznych bloku operacyjnego szpitala   132
1.5.4. Ochrona przeciwporażeniowa w instalacjach fotowoltaicznych   140
1.5.5. Zasilanie terenu budowy i rozbiórki   147

2. BADANIA INSTALACJI ELEKTRYCZNYCH NISKIEGO NAPIĘCIA   156
2.1. Rodzaje i terminy badań   156
2.1.1. Wymagania określone w normie PN-HD 60364-6   157
2.1.2. Wymagania odnośnie dokładności pomiarów   161
2.1.3. Prawna kontrola metrologiczna   165
2.1.4. Kontrola stanu instalacji elektrycznych niskiego napięcia   167
2.1.5. Częstość wykonywania okresowych badań na terenach budowy   168
2.2. Próba ciągłości połączeń   169
2.3. Pomiary rezystancji izolacji   170
2.4. Badanie samoczynnego wyłączenia w instalacjach   175
2.4.1. Badanie samoczynnego wyłączenia zwarcia w instalacjach
z zabezpieczeniami zwarciowymi bez wyłączników różnicowoprądowych   179
2.5. Ogólne warunki wykonywania badań instalacji z wyłącznikami różnicowoprądowymi   182
2.6. Pomiar prądów upływowych w instalacji elektrycznej   187
2.7. Pomiary rezystancji podłogi i ścian   187
2.8. Spadek napięcia   189
2.9. Pomiar rezystancji uziemienia i rezystywności gruntu   190
2.10. Badania zespołów prądotwórczych (ZP)   195
2.11. Wykonywanie pomiarów eksploatacyjnych dla transformatorów elektroenergetycznych   204
2.12. Pomiary eksploatacyjne baterii kondensatorów statycznych w układach kompensacji mocy biernej o napięciu znamionowym do 1 kV   210
2.13. Pomiary eksploatacyjne urządzeń napędowych o napięciu znamionowym do 1 kV   213
2.14. Badanie ochrony przeciwporażeniowej przez samoczynne wyłączenie zasilania w obwodach zasilanych przez UPS   215
2.15. Badanie i pomiary baterii akumulatorów   218
2.16. Wybrane pomiary kabli elektroenergetycznych   223
2.17. Zmiany wymagań wprowadzone przez normę PN-HD 60364-6:2019-12   226
2.18. Konserwacja i sprawdzanie LPS   228
2.19. Sprawdzanie natężenia i rodzaju oświetlenia w pomieszczeniach   233

ZAŁĄCZNIKI

ZAŁĄCZNIK 1 Ochrona sprzętu i urządzeń elektrycznych przez obudowy. Kodowanie barwami elementów manipulacyjnych   237

ZAŁĄCZNIK 2 Tabele pomocnicze do oceny skuteczności samoczynnego wyłączenia zasilania   244

ZAŁĄCZNIK 3 Tabele rezystancji i reaktancji transformatorów, linii napowietrznych i kabli (wybranych)   256

LITERATURA   263

DODATKI

DODATEK 1 Podstawy teorii pożaru   269
D.1.1. Opis środowiska pożarowego   269
D.1.2. Krzywe symulujące przebieg pożaru   274
D.1.3. Właściwości palne materiałów i ich wpływ na dynamikę rozwoju pożaru   283
D.1.4. Szybkość rozwoju pożaru i spodziewana moc pożaru   284

DODATEK 2 Zasilanie budynków w energię elektryczną w czasie pożaru   289
D.2.1. Zasilanie urządzeń ppoż. w budynku zasilanym z sieci o układzie zasilania TT   322
D.2.2. Uproszczony projekt zasilania hali produkcyjnej w energię elektryczną z przeciwpożarowym wyłącznikiem prądu, zgodnie z wymaganiami normy PN-HD 60364-5-56:2019-01 jako dopuszczenie jednostkowe   329
D.2.3. Uproszczony projekt zasilania rozdzielnicy zasilającej urządzenia ppoż.
w budynku zasilanym z sieci elektroenergetycznej o układzie zasilania TT   350

DODATEK 3 Wymagania dla kabli i przewodów wynikające z rozporządzenia Parlamentu
Europejskiego i Rady Unii Europejskiej nr 305 2011 z dnia 9 marca 2011 r. (CPR)   359
D.3.1. Klasyfikacja ogniowa wyrobów budowlanych   359