Ebook Uziemienia w sieciach elektroenergetycznych Witold Hoppel, Robert Marciniak

Spis treści ebooka Uziemienia w sieciach elektroenergetycznych

Wykaz ważniejszych oznaczeń XI
Wykaz tabel XV
1. Wstęp 1
2. Definicje 5
2.1. Uwagi wstępne 5
2.2. Definicje z zakresu urządzeń i sieci elektrycznych 6
2.3. Definicje podstawowe z zakresu ochrony przed porażeniami 8
2.4. Napięcia i natężenia prądu 9
2.5. Definicje związane z uziemieniami 11
2.6. Definicje z zakresu korozji i elektrochemii 15
3. Oddziaływanie prądu na organizm człowieka 17
3.1. Uwagi wstępne 17
3.2. Definicje dotyczące oddziaływania prądu na organizm człowieka 18
3.3. Impedancja ciała człowieka 19
3.4. Oddziaływanie prądu na serce człowieka 28
3.5. Powierzchnia dłoni człowieka 32
4. Powstawanie zagrożenia porażeniowego, ogólne zasady uziemień i ich rola w sieciach, pierwotne wartości kryterialne 35
4.1. Wstęp 35
4.2. Mechanizmy powstawania zagrożenia porażeniowego przy dotyku pośrednim w urządzeniach o napięciu powyżej 1 kV 36
4.3. Rola uziemień w zmniejszaniu napięć spodziewanych 39
4.4. Napięcie dotykowe 41
4.5. Napięcie krokowe 47
4.6. Dopuszczalne wartości napięć dotykowych rażeniowych 50
4.7. Dopuszczalne wartości napięć krokowych rażeniowych 57
5. Rezystywność gruntu 59
5.1. Wiadomości ogólne 59
5.2. Definicja rezystywności gruntu 60
5.3. Grunty i gleby 61
5.4. Wpływ różnych czynników na rezystywność gruntu 66
5.5. Zmienność rezystywności gruntów w warunkach naturalnych 76
5.5.1. Uwagi ogólne 76
5.5.2. Źródło danych 78
5.5.3. Wyniki z poligonu 80
5.5.3. Uogólnienie obserwacji 86
5.5.4. Możliwe kierunki rozwiązania problemu 88
5.6. Podsumowanie 91
6. Beton i jego właściwości elektryczne 93
6.1. Uwagi wstępne 93
6.2. Własne kryterium oceny przewodności betonu 97
6.3. Ocena przewodnictwa betonu 99
6.3.1. Uwagi wstępne 99
6.3.2. Opis próbek betonu 100
6.3.3. Badanie zależności rezystywności próbki od przyłożonego napięcia 101
6.3.4. Wpływ temperatury na rezystywność betonu 103
6.3.5. Badanie wpływu wilgotności betonu na jego rezystywność 105
6.3.6. Badania rezystywności próbek betonu narażonych na działanie roztworów glebowych 107
6.3.7. Badania rezystywności zewnętrznej warstwy betonu gotowych żerdzi wirowanych 108
6.4. Wnioski 109
7. Parametry i rozpływ prądu ziemnozwarciowego 111
7.1. Uwagi wstępne 111
7.2. Czas trwania zakłócenia 112
7.2.1. Podstawy 112
7.2.2. Obliczanie dla potrzeb doboru elementów instalacji ze względu na zagrożenie porażeniem 112
7.2.3. Obliczanie dla potrzeb doboru elementów instalacji ze względu na zjawiska cieplne 117
7.3. Prądy uwzględniane przy doborze instalacji uziemiających 119
7.4. Przykłady rozpływów prądów ziemnozwarciowych 128
7.4.1. Przykład z normy PN-EN 50522 [N11] 128
7.4.2. Typowa polska stacja 110 kV/SN 132
7.4.3. Słup linii SN 134
7.4.4. Słup linii WN 138
7.4.5. Stacja SN/nn zasilana linią napowietrzną 141
7.4.6. Stacja SN/nn zasilana linią kablową 144
7.4.7. Stacja SN/nn z rozdzielonymi uziemieniami 146
8. Teoria i obliczanie uziemień 147
8.1. Funkcje uziemień 147
8.2. Uziemienia ochronne 149
8.3. Uziomy pojedyncze 150
8.3.1. Uziom pionowy 150
8.3.2. Uziom poziomy 159
8.3.3. Uziom pierścieniowy 166
8.4. Uziomy złożone 167
8.4.1. Uwagi ogólne 167
8.4.2. Symetryczny układ trzech uziomów pionowych 170
8.4.3. Uziom otokowy 170
8.4.4. Uziomy pionowe na obwodzie kwadratu wg normy BS 7430 171
8.4.5. Uziom rzędowy 173
8.4.6. Uziom kratowy 177
8.4.7. Uziom kratowy rozbudowany o uziomy pionowe 180
8.5. Dywagacje 181
9. Wymagania cieplne i mechaniczne dla uziomów 183
9.1. Nagrzewanie 183
9.1.1. Nagrzewanie gruntu 183
9.1.2. Nagrzewanie uziomów i przewodów uziemiających 187
9.2. Minimalne wymiary uziomów ze względu na wytrzymałość mechaniczną i odporność na korozję 202
9.3. Minimalne wymiary przewodów uziemiających ze względu na wytrzymałość mechaniczną i odporność na korozję 212
10. Ochrona przed porażeniami przy dotyku pośrednim w stacjach elektroenergetycznych 216
10.1. Zakres 216
10.2. Algorytm podstawowy 217
10.3. Ogrodzenia zewnętrzne wokół stacji elektroenergetycznej 227
10.4. Rurociągi 228
10.5. Szyny kolejowe 228
10.6. Kable telekomunikacyjne 229
10.7. Obwody wtórne przekładników 229
10.8. Studzienka kontrolna 230
10.9. Uziom kratowy 231
10.10. Słup nieprzewodzący z aparaturą łączeniową 232
10.11. Stacje transformatorowe i/lub aparatura łączeniowa zamontowane na słupach – zasady ogólne 232
10.12. Stacja SN/nn jako obiekt szczególny 233
10.12.1. Uwagi wstępne 233
10.12.2. Skutki zwarcia po stronie SN 235
10.12.3. Warunki dla stacji SN/nn zasilającej sieć TN o wspólnym uziemieniu 239
10.12.4. Stacja SN/nn z rozdzielonymi uziemieniami 248
11. Uziemienia słupów napowietrznych linii elektroenergetycznych o napięciu powyżej 1 kV 253
11.1. Uwagi wstępne 253
11.2. Dobór uziemień słupów z punktu widzenia ochrony odgromowej 255
11.3. Algorytm projektowania instalacji uziemiającej słupa 260
11.4. Wyjątki od algorytmu 270
11.5. Zmodyfikowane algorytmy oceny układu uziomowego słupów 274
11.5.1. Sieć o punkcie neutralnym uziemionym bezpośrednio, przez rezystor lub za pomocą układu równoległego 274
11.5.2. Sieć z izolowanym punktem neutralnym, skompensowana lub z dekompensacją 276
11.6. Określenie rezystywności gruntu 280
11.7. Słup z aparaturą łączeniową lub pomiarową 284
11.8. Słup z głowicą kablową 285
11.9. Wykonanie uziemień przy słupach betonowych linii SN 286
11.10. Uwagi praktyczne 289
12. Zagadnienia różne 293
12.1. Uziomy naturalne 293
12.2. Zespolona instalacja uziemiająca 294
12.3. Unikanie zjawiska wynoszenia potencjału 300
12.4. Uziemienia w liniach nn 300
13. Zagrożenia korozyjne instalacji uziemiających 304
13.1. Wprowadzenie 304
13.2. Mechanizmy i typy korozji występujące w układach uziomowych 305
13.3. Wnioski 318
14. Konstrukcja uziomów 320
14.1. Wprowadzenie 320
14.2. Konstrukcje uziomów 320
14.2.1. Uziomy fundamentowe 320
14.2.2. Kratownice i uziomy płytowe 320
14.2.3. Uziomy poziome 321
14.2.4. Uziomy pionowe 322
14.3. Sposoby pogrążania uziomów pionowych 325
14.4. Sposoby łączenia uziomów poziomych i pionowych 326
15. Badania związane z instalacjami uziemiającymi 329
15.1. Wstęp 329
15.2. Pomiar rezystywności gruntu 329
15.3. Pomiar napięć dotykowych rażeniowych 331
15.4. Sprawdzanie ciągłości instalacji uziemiającej 344
15.5. Pomiary rezystancji uziemienia 346
Literatura 356
Artykuły, książki, źródła internetowe 356
Normy 358
Inne piśmiennictwo 359
Załącznik nr 1. Niesamowite porażenie zwierząt 360
Załącznik nr 2. Uwagi do normy dotyczącej uziemień stacji elektroenergetycznych o napięciu powyżej 1 kV 365