-23%

ebook Ochrona przeciwporażeniowa oraz dobór przewodów i ich zabezpieczeń w instalacjach elektrycznych niskiego napięcia Julian Wiatr, Andrzej Boczkowski, Marcin Orzechowski

Wydawca: Medium

Rok wydania: 2010

Od autorów
Instalacje elektryczne stanowią jeden z najważniejszych elementów wyposażenia budynków oraz
innych obiektów budowlanych. Od poprawności ich zaprojektowania oraz rzetelności wykonania zależy
bezpieczeństwo użytkowników. Najważniejszym elementem, jaki powinien zostać spełniony podczas
projektowania instalacji elektrycznych, jest skuteczna ochrona przeciwporażeniowa.
Wymagania w tym zakresie zostały szczegółowo określone w nowej normie PN-HD 60364-4-41:2009
Instalacje elektryczne niskiego napięcia. Część 4-41: Ochrona dla zapewnienia bezpieczeństwa. Ochrona
przed porażeniem elektrycznym oraz w normie PN-HD 60364-5-54:2010 Instalacje elektryczne niskiego
napięcia. Część 5-54: Dobór i montaż wyposażenia elektrycznego. Uziemienia, przewody ochronne
i przewody połączeń ochronnych. Ogólne wytyczne dotyczące wymagań w zakresie instalacji elektrycznych
zostały określone w rozdziale 8. Rozporządzenia Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia
2002 roku w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie
(DzU nr 75/2002, poz. 690, z późniejszymi zmianami – ostatnia z dnia 12 marca 2009 r., DzU
nr 56/2009, poz. 461).
W celu przybliżenia zmian wynikających z wprowadzenia normy PN-HD 60364-4-41 i normy PN-HD
60364-5-54 oraz nowelizacji Rozporządzenia Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 roku, oddajemy
do rąk Czytelników kolejny zeszyt przygotowany przez redakcję miesięcznika „elektro.info”, tym
razem poświęcony ochronie przeciwporażeniowej oraz doborowi przewodów i ich zabezpieczaniu.
W książce zamieściliśmy podstawowe wymagania wynikające z normy PN-HD 60364-4-41, normy
PN-HD 60364-5-54 oraz normy PN-IEC 60364-5-523:2001 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych.
Dobór i montaż wyposażenia elektrycznego. Obciążalność prądowa długotrwała przewodów.
W pierwszej części książki zostały przedstawione podstawowe zasady projektowania ochrony przeciwporażeniowej
w instalacjach elektrycznych niskiego napięcia. Oprócz zasad projektowania ochrony przeciwporażeniowej
przez samoczynne wyłączenie zasilania podczas zwarć, szczegółowo zostały opisane inne
dostępne środki ochrony przeciwporażeniowej z uwzględnieniem specyfiki źródeł zasilania awaryjnego
(zespoły prądotwórcze) oraz źródeł zasilania gwarantowanego (zasilacze UPS). W dalszej części książki
zostały wyjaśnione zasady doboru przewodów i kabli stosowanych w instalacjach elektrycznych.
Dużo miejsca poświęcono problematyce zabezpieczania kabli i przewodów. Szczególna uwaga została
zwrócona na projektowanie wybiórczości działania poszczególnych stopni zabezpieczeń. Dla łatwiejszego
zrozumienia zasad doboru przewodów zamieściliśmy również osobny rozdział zawierający podstawowe
informacje z zakresu podstaw obliczania prądów zwarciowych. Cennym uzupełnieniem publikacji jest
rozdział poświęcony doborowi przewodów przeznaczonych do zasilania urządzeń przeciwpożarowych,
które muszą funkcjonować w czasie pożaru, ze względu na pominięcie tych zagadnień w normalizacji.
Na końcu książki zostały zamieszczone badania skuteczności ochrony przeciwporażeniowej zgodnie
z wymaganiami normy PN-HD 60364-6:2008 Instalacje elektryczne niskiego napięcia. Część 6: Sprawdzanie
i wzory protokołów z przeprowadzonych sprawdzeń oraz tabele doboru kabli i przewodów, zgodne
z wymaganiami normy PN-IEC 60364-5-523, z uwzględnieniem warunków klimatycznych wstępujących
na terenie Polski. Mam nadzieję, że książka opracowana przeze mnie i projektantów pracowni instalacji
elektrycznych Wojskowego Biura Studiów Projektów Budowlanych i Lotniskowych w Warszawie
spełni oczekiwania naszych Czytelników oraz wyjaśni szereg wątpliwości, które pojawiają się przy czytaniu
wymagań zapisanych w normach oraz innych dokumentach techniczno-prawnych.
W imieniu autorów,
Andrzej Boczkowski
przewodniczący CKSIiUE SEP

Spis treści ebooka Ochrona przeciwporażeniowa oraz dobór przewodów i ich zabezpieczeń w instalacjach elektrycznych niskiego napięcia

SPIS TREŚCI
Część I Ochrona przeciwporażeniowa w instalacjach elektrycznych niskiego napięcia 9
1. Ważniejsze określenia 9
2. Działanie prądu elektrycznego na ciało ludzkie 17
3. Warunki środowiskowe 21
3.1. Klasyfikacja warunków środowiskowych 21
3.2. Dobór środków ochrony przed porażeniem w zależności od warunków środowiskowych 22
4. Klasy ochronności urządzeń elektrycznych 22
5. Stopnie ochrony zapewnianej przez obudowy urządzeń elektrycznych 23
6. Napięcia 24
7. Układy sieci 25
8. Uziomy 30
9. Przewody uziemiające 34
10. Główna szyna uziemiająca 34
11. Przewody ochronne 35
12. Główne i dodatkowe połączenia wyrównawcze ochronne 38
13. Ogólne zasady ochrony przeciwporażeniowej 39
14. Samoczynne wyłączenie zasilania 41
14.1. Samoczynne wyłączenie zasilania w układzie sieci TN 42
14.2. Samoczynne wyłączenie zasilania w układzie sieci TT 44
14.3. Samoczynne wyłączenie zasilania w układzie sieci IT 44
15. Izolacja podstawowa części czynnych 46
16. Izolacja podwójna lub izolacja wzmocniona 46
17. Przegrody lub obudowy 47
18. Separacja elektryczna 47
19. Bardzo niskie napięcie SELV lub PELV 49
20. Bardzo niskie napięcie funkcjonalne FELV 50
21. Przeszkody 50
22. Umieszczenie poza zasięgiem ręki 50
23. Izolowanie stanowiska 51
24. Nieuziemione połączenia wyrównawcze miejscowe 52
25. Ochrona uzupełniająca 52
26. Stosowanie urządzeń ochronnych różnicowoprądowych 52
27. Warunki stosowania urządzeń elektrycznych, w tym opraw oświetleniowych o określonych
klasach ochronności, zapewniające ochronę przed porażeniem prądem elektrycznym 56
28. Instalacje elektryczne w warunkach zwiększonego zagrożenia porażeniem prądem elektrycznym 57
28.1. Pomieszczenia wyposażone w wannę lub prysznic 57
28.2. Baseny pływackie i inne 61
28.3. Tereny budowy i rozbiórki 65
28.4. Gospodarstwa rolne i ogrodnicze 71
28.5. Przestrzenie ograniczone powierzchniami przewodzącymi 72
28.6. Urządzenia przetwarzania danych 72
28.7. Kempingi i pojazdy wypoczynkowe 73
28.8. Pomieszczenia i kabiny zawierające ogrzewacze sauny 75
28.9. Instalacje oświetleniowe o bardzo niskim napięciu 76
28.10. Instalacje oświetlenia zewnętrznego 77
28.11. Wystawy, pokazy i stoiska 78
28.12. Ochrona przeciwporażeniowa w obiektach szpitalnych 80
29. Ochrona przeciwporażeniowa w mieszkaniach i budynkach mieszkalnych 85
30. Modernizacja instalacji elektrycznych w budynku mieszkalnym 87
31. Badania skuteczności ochrony przeciwporażeniowej 88
31.1. Próba ciągłości elektrycznej przewodów 88
31.2. Pomiar rezystancji izolacji instalacji elektrycznej 88
31.3. Sprawdzenie ochrony za pomocą SELV, PELV, separacji elektrycznej
lub nieuziemionych połączeń wyrównawczych miejscowych 89
31.4. Pomiar rezystancji/impedancji izolacji podłóg i ścian 89
31.5. Sprawdzenie skuteczności ochrony przy uszkodzeniu za pomocą samoczynnego
wyłączenia zasilania 90
31.5.1. Układ sieci TN 90
31.5.2. Układ sieci TT 91
31.5.3. Układ sieci IT 92
31.6. Pomiar rezystancji uziomu 93
31.7. Sprawdzenie działania urządzeń ochronnych różnicowoprądowych 94
32. Ochrona przeciwporażeniowa przy zasilaniu z zespołów prądotwórczych (ZP) i UPS
oraz zasady oceny jej skuteczności 96
32.1. Zasady projektowania ochrony przeciwporażeniowej 101
32.2. Projektowanie i badanie ochrony przeciwporażeniowej przez samoczynne
wyłączenie zasilania w obwodach o układzie zasilania TN, zasilanych przez UPS-y 103
32.3. Ocena skuteczności samoczynnego wyłączenia zasilania w instalacjach zasilanych
przez zespół prądotwórczy 106
Część II Dobór przewodów i ich zabezpieczeń 110
1. Zwarcia 110
1.1. Obliczanie zwarć. Początkowy prąd zwarciowy 110
1.2. Parametry elementów obwodu zwarciowego 115
1.2.1. Parametry zwarciowe systemu elektroenergetycznego 115
1.2.2. Parametry zwarciowe pozostałych elementów obwodu zwarciowego 115
1.3. Obliczanie prądów zwarciowych 121
1.3.1. Prąd zwarciowy udarowy 121
1.3.2. Prąd zwarciowy wyłączeniowy 122
1.3.3. Prąd zwarciowy zastępczy cieplny 124
1.3.4. Udział silników w prądzie zwarciowym 132
2. Dobór przewodów w instalacjach elektrycznych 139
2.1. Nagrzewanie kabli i przewodów 139
2.2. Zasady doboru przewodów i kabli w instalacjach elektrycznych 143
2.3. Dobór przewodów na długotrwałą obciążalność i przeciążalność prądową 144
2.4. Sprawdzenie dobranych przewodów lub kabli na warunki zwarciowe 156
2.5. Sprawdzenie dobranych kabli lub przewodów na warunek spadku napięcia 162
2.5.1. Sprawdzenie dobranych przewodów na spadek napięcia przy rozruchu silników 165
2.6. Sprawdzenie dobranych przewodów z warunku samoczynnego wyłączenia zasilania 166
2.7. Wyznaczanie przekroju przewodu neutralnego w obwodach zasilających odbiorniki nieliniowe 172
3. Dobór zabezpieczeń kabli i przewodów elektrycznych 176
3.1. Zasady zabezpieczania przetężeniowego 176
3.2. Zabezpieczenia przewodów 176
3.3. Wymagania zwarciowe stawiane zabezpieczeniom 182
3.4. Selektywność (wybiórczość) zadziałania zabezpieczeń 183
3.4.1. Selektywność (wybiórczość) działania przy kaskadowym połączeniu
bezpieczników topikowych 183
3.4.2. Selektywność (wybiórczość) działania przy kaskadowym połączeniu
bezpiecznika topikowego z wyłącznikiem nadprądowym 186
3.4.3. Selektywność (wybiórczość) działania przy kaskadowym połączeniu
dwóch wyłączników nadprądowych 189
3.4.4. Selektywność przy kaskadowym połączeniu dwóch wyłączników różnicowoprądowych 193
3.5. Zabezpieczanie silników 198
3.5.1. Zabezpieczenie zwarciowe 198
3.5.2. Zabezpieczenie bezpiecznikiem topikowym 198
3.5.3. Zabezpieczenie przeciążeniowe 199
3.5.4. Zabezpieczenie zanikowe 201
Część III Dodatki 205
1. Zasady instalowania przeciwpożarowego wyłącznika prądu 205
2. Instalacje elektryczne funkcjonujące w czasie pożaru oraz ich ochrona 209
1. Pożary w pomieszczeniach i krzywe symulujące pożary 209
2. Bezpieczeństwo pożarowe 214
2.1. Rozwiązania techniczno-budowlane 217
3. Dobór przewodów zasilających urządzenia ppoż. funkcjonujące w czasie pożaru 229
3. Tabele 244
1. Oznaczenia przewodów i kabli 244
2. Tabele doboru przewodów i kabli 269
3. Wymagane rezystancje uziemień wg N SEP-E-001 oraz tabele czasów
zadziałania bezpieczników topikowych instalacyjnych, tabele rezystancji i reaktancji
przewodów oraz transformatorów 286
4. Tabele pomocnicze do oceny skuteczności samoczynnego wyłączenia zasilania 295
5. Ochrona sprzętu i urządzeń elektrycznych przez obudowy, oznaczenia kolorami
elementów manipulacyjnych, oznaczenia żył przewodów i kabli barwami 299
4. Wzory protokołów z przeprowadzonych badań skuteczności ochrony przeciwporażeniowej 303
5. Zabezpieczenie przewodów połączonych równolegle 308
Literatura 321