Środki ochrony przed porażeniem

Spis treści

 

      1. Wprowadzenie

      Polska Norma PN-HD 60364-4-41 Instalacje elektryczne niskiego napięcia -- Część 4-41: Ochrona dla zapewnienia bezpieczeństwa - Ochrona przed porażeniem elektrycznym, oparta na podstawowej dla ochrony ludzi i zwierząt hodowlanych normie bezpieczeństwa PN-EN 61140:2005 Ochrona przed porażeniem elektrycznym -- Wspólne aspekty instalacji i urządzeń, jest przeznaczona do zapewnienia podstawowych zasad i wymagań, które są wspólne dla instalacji i urządzeń elektrycznych lub niezbędne do ich koordynacji. W normie EN 61140: 2005 została sformułowana podstawowa zasada ochrony przed porażeniem elektrycznym, która głosi, że:

"części czynne niebezpieczne nie powinny być dostępne,
a części przewodzące dostępne nie powinny być niebezpieczne:

      - ani w warunkach normalnych*,
      - ani w warunkach pojedynczego uszkodzenia**.

      * Warunki normalnego użytkowania występują wtedy, gdy urządzenie jest używane zgodnie
        z przeznaczeniem, a zastosowane środki ochronne są sprawne.
    ** Za warunki pojedynczego uszkodzenia uważa się niesprawność jednego ze środków ochrony lub
       uszkodzenie jakiekolwiek pojedynczego elementu oraz sytuacje, kiedy jedno uszkodzenie
       wywołuje niesprawność więcej niż jednego elementu.

      Ochrona przed porażeniem realizowana jest przez odpowiednie rozwiązania techniczne w odniesieniu do całej instalacji, jej części lub tylko jednego urządzenia, może być zapewniona:
      1) w warunkach normalnych przez środki ochrony podstawowej, a w warunkach pojedynczego uszkodzenia - przez środki
          ochrony przy uszkodzeniu.
      2) przez wzmocniony środek ochrony, który zapewnia ochronę zarówno w normalnych warunkach, jak i w warunkach
          pojedynczego uszkodzenia. 

      Zastosowane środki ochrony powinny zapewnić wymagany poziom bezpieczeństwa i skuteczność ochrony.
      W przypadku, gdy zastosowanie jednego ze środków ochrony tego nie gwarantuje, to należy zastosować:
          - dwa lub więcej niezależnych środków ochrony lub
          - jeden środek ochrony wzmocnionej.
      Dwa niezależne środki ochrony powinny być zaprojektowane, zbudowane i poddane próbom tak, by nie wpływały na „żywotność” chronionego urządzenia, wzajemnie na siebie nie oddziaływały oraz by nie mogło wystąpić równoczesne ich uszkodzenie.
      Środek ochrony wzmocnionej, jako równoważny dwóm niezależnym środkom ochrony, powinien być zaprojektowany, zbudowany i poddany próbom tak, by nie uległ uszkodzeniu w warunkach pracy bardziej surowych, niż przewidziane dla urządzenia chronionego. Właściwości środka ochrony wzmocnionej powinny być takie, aby efektywność ochrony była równoważna osiągalnej za pomocą dwóch niezależnych środków ochrony.
      W przypadku stosowania jako środka ochrony wzmocnionej izolacji wzmocnionej, to powinna być ona zaprojektowana tak, aby była zdolna wytrzymać narażenia elektryczne, termiczne, mechaniczne, i środowiskowe z tą samą niezawodnością ochrony, jaką zapewnia izolacja podwójna, izolacja podstawowa i izolacja dodatkowa. Izolacja wzmocniona jest głównie stosowana w instalacjach i urządzeniach niskiego napięcia, lecz możliwe jest zastosowanie jej również w instalacjach wysokiego napięcia.

      W ochronie przed porażeniem elektrycznym może być również zastosowana ochrona uzupełniająca, która uznana za część środka może być stosowania w specjalnych warunkach wpływów zewnętrznych i w niektórych specjalnych pomieszczeniach.

      Zasady dostępności do środków ochrony dla osób postronnych mogą różnić się od zasad wymaganych od osób wykwalifikowanych lub poinstruowanych i mogą być także różne dla różnych wyrobów i lokalizacji.
      Każde urządzenie elektryczne stwarza specyficzne zagrożenia porażenia prądem elektrycznym osób, które go obsługują, kontrolują lub przebywają w jego pobliżu. Z tego względu, w miejscach pracy urządzeń, stosuje się środki techniczne i organizacyjne zapewniające bezpieczną eksploatację urządzeń elektrycznych. Środki techniczne ustala, zgodnie z wymaganiami przepisów i norm,  projektant urządzeń, instalacji i sieci elektroenergetycznych, natomiast środki organizacyjne - zapewnia pracodawca lub właściciel urządzeń i/lub instalacji elektrycznych.

      1.1. Na bezpieczeństwo człowieka posługującego się urządzeniami elektrycznymi lub wykonującego prace przy urządzeniach
            elektrycznych wpływ mają następujące czynniki:
            -  stan techniczny instalacji i urządzeń elektrycznych,
            -  sposób posługiwania się urządzeniami (organizacja pracy przy urządzeniach),
            -  kwalifikacje pracownika (użytkownika),
            -  warunki środowiskowe użytkowania urządzeń elektrycznych.

      1.2. Ochrona przed porażeniem elektrycznym jest częścią kompleksowej ochrony w obiekcie budowlanym zapewniającej bezpieczeństwo
             przeciwporażeniowe ludzi i zwierząt hodowlanych, obejmującej:
             - ochronę przed porażeniem elektrycznym,
             - ochronę przed skutkami oddziaływania cieplnego,
             - ochronę przed prądem przetężeniowym,
             - ochronę przed spadkiem napięcia,
             - ochronę przed przepięciami.
             - ochronę przeciwpożarową.

      Ochrona przed porażeniem elektrycznym jest nieodłącznym elementem budowy urządzeń i instalacji elektroenergetycznych oraz zasad ich eksploatacji.

      1.3. Definicje
          1) Środek ochrony- oznacza środek ochrony składający się ze środka ochrony podstawowej, środka ochrony przy
              uszkodzeniu lub z obu środków równocześnie;
          2) Środek ochrony wzmocnionej- oznacza środek ochrony zapewniający niezawodność ochrony nie niższą niż
              uzyskiwana za pomocą dwóch niezależnych środków ochrony;
          3) Samoczynne wyłączenie zasilania - spowodowanie przerwy w jednym lub większej liczbie przewodów linii, w wyniku
              samoczynnego zadziałania urządzenia ochronnego w przypadku uszkodzenia;
          4) Ekranowanie ochronne (elektryczne) - oddzielenie przewodów elektrycznych i/lub przewodów od niebezpiecznych
              części czynnych ekranem ochronnym, elektrycznie przyłączonym do połączenia wyrównawczego ochronnego
              i przeznaczonym do ochrony przed porażeniem elektrycznym;
          5) Separacja podstawowa- separacja pomiędzy obwodami lub pomiędzy obwodem a ziemią uzyskana za pomocą izolacji
              podstawowej;
          6) Separacja ochronna - rozdzielenie jednego obwodu elektrycznego od innych w wyniku zastosowania izolacji podwójnej,
              lub izolacji podstawowej i ekranowania ochronnego, lub izolacji wzmocnionej;
          7) Separacja elektryczna - środek ochrony, który izoluje niebezpieczny obwód czynny od wszystkich innych obwodów
              i części, od ziemi i uniemożliwia dotknięcie tego obwodu;
          8) Napięcie bardzo niskie (ELV) - każde napięcie nieprzekraczające odpowiedniej granicy określonej w IEC 61201
              (ELV jest akronimem terminu "extra-low-voltage");
          9) Układ SELV- układ elektryczny, w którym napięcie nie może przekroczyć wartości ELV: w warunkach normalnych
              i w warunkach pojedynczego uszkodzenia, włącznie z doziemieniem w innych obwodach;
        10) 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.

▲ do góry

      2. Struktura ochrony przed porażeniem elektrycznym

      Ochrona przed porażeniem elektrycznym realizowana na podstawie dokumentów międzynarodowych organizacji normalizacyjnych IEC i CENELEC jest oparta na strukturze trójstopniowej, w której wyróżnia się następujące trzy stopnie ochrony:
      1) Pierwszy stopień ochrony - ochrona podstawowa (ochrona przed dotykiem bezpośrednim) powinna zapobiegać
          przepływowi prądu rażeniowego w warunkach normalnej pracy instalacji elektrycznej, przez uniemożliwienie
          dotknięcia części czynnych (których napięcie robocze mogłoby wywołać zagrożenie porażeniowe);
      2) Drugi stopień ochrony - ochrona przy uszkodzeniu (ochrona przy dotyku pośrednim) powinna skutecznie chronić
          człowieka przed skutkami znalezienia się pod niebezpiecznym napięciem dotykowym;
      3) Trzeci stopień ochrony - ochrona uzupełniająca (uzupełniająca ochronę podstawową i/lub ochronę przy uszkodzeniu)
         powinna zapobiegać porażeniom elektrycznym w razie niesprawności środków ochrony podstawowej lub środków ochrony
         przy uszkodzeniu, a także w warunkach zwiększonego zagrożenia porażeniem elektrycznym.

     Poszczególne rodzaje ochron przed porażeniem elektrycznym w instalacjach niskiego napięcia są ze sobą wzajemnie powiązane, jak na rysunku 1.


Rys. 1. Wzajemne powiązania pomiędzy poszczególnymi rodzajami ochron
przed porażeniem elektrycznym w instalacjach niskiego napięcia

▲ do góry

      3. Ochrona podstawowa

       3.1 W ochronie przed porażeniem elektrycznym wyróżnia się następujące środki ochrony podstawowej: (przedstawione w Załącznikach A  i B do normy HD 60364-4-41:2009)
        - izolacja podstawowa części czynnych,
        - przegrody lub obudowy,
        - przeszkody,
        - uniedostępnianie (umieszczenie poza zasięgiem).

        W obwodach o napięciu znamionowym wyższym niż 50 V prądu przemiennego lub 120 V prądu stałego, a czasem także w obwodach o niższym napięciu, ochrona podstawowa i ochrona przy uszkodzeniu są realizowane przez dwa niezależne środki techniczne. W obwodach o napięciu nieprzekraczającym 50 V a.c. lub 120 V d.c. zwykle stosuje się jeden środek techniczny, który jednocześnie zapewnia ochronę podstawową i przy uszkodzeniu.

      3.2. W przypadku urządzeń użytkowanych przez osoby niewykwalifikowane (postronne), wymaga się ochrony
          podstawowej przed umyślnym (niezamierzonym) dotknięciem części czynnych, która polega na zastosowaniu co najmniej
          jednego z następujących środków:
      1) Izolację podstawową części czynnych przeznaczoną do zapobiegania dotknięcia części czynnych. Polega na
          całkowitym i trwałym pokryciu części czynnych materiałem izolacyjnym stałym, który może być usunięty tylko przez
          zniszczenie. Izolacja podstawowa powinna być trwała i odporna na narażenia mechaniczne oraz wpływy elektryczne,
          termiczne, chemiczne, które mogą wystąpić podczas eksploatacji.
          Pokrycie farbą, pokostem i podobnymi produktami, zastosowane samodzielnie, nie są uznawane za izolację podstawową.
          Jeżeli izolacja podstawowa jest wykonana podczas montażu instalacji, to jej jakość powinna być potwierdzona próbami
          analogicznymi do tych, którym poddaje się izolację urządzeń produkowanych fabrycznie;
      2) Przegrody lub obudowy są przeznaczone do zapobiegania dostępowi do części czynnych znajdujących się wewnątrz
          obudowy. Obudowa o stopniu ochrony co najmniej IP2X lub IPXXB. powinna chronić przed umyślnym (niezamierzonym)
          dotknięciem palcem części czynnych lub ruchomych. Poziome górne powierzchnie obudów lub przegród, które są łatwo
          dostępne, powinny mieć zapewniony stopień ochrony co najmniej IP4X lub IPXXD.
          Obudowy lub przegrody powinny być trwale zamocowane, mieć dostateczna trwałość, a usunięcie ich powinno być możliwe
          jedynie przy użyciu klucza lub narzędzia.
          Jeżeli urządzenia instalowane w pomieszczeniach ruchu elektrycznego dostępne są tylko dla osób wykwalifikowanych,
          poinstruowanych lub pozostających pod ich nadzorem, to dopuszcza się w uzasadnionych przypadkach, by ochrona
          podstawowa chroniła tylko przed przypadkowym (niezamierzonym) dotknięciem części czynnych.

          W przypadku, gdy ochrona przed dostępem do części niebezpiecznych jest wyższa niż to wynika z pierwszej cyfry
          charakterystycznej kodu IP, to dodaje się oznaczenie literą dodatkową A, B, C lub D.
          Znaczenie liter dodatkowych określających ochronę przed dostępem do części niebezpiecznych jest następujące:
          A - wierzchem ręki - gdzie próbnikiem dostępu jest kula o średnicy Φ 50 mm;
          B - palcem - gdzie próbnikiem dostępu jest przegubowy palec probierczy Φ 12, o długości 80 mm;
          C - narzędziem - gdzie próbnikiem dostępu jest pręt probierczy Φ 2,5, o długości 100 mm;
          D - drutem - gdzie próbnikiem dostępu jest drut probierczy Φ 1, o długości 100 mm.
          Oznaczony literami A, B, C i D wyższy stopień ochrony można uzyskać, np. za pomocą przegród wewnętrznych,
          zwiększonych odstępów we wnętrzu lub odpowiedniego ukształtowania otworów.

     3.3. W przypadku urządzeń dostępnych tylko dla osób wykwalifikowanych lub poinstruowanych albo pozostających pod ich nadzorem.
           Środki ochrony podstawowej takie jak przeszkody lub uniedostępnianie (umieszczenie poza zasięgiem ręki), mogą być stosowane jedynie w instalacjach dostępnych dla osób wykwalifikowanych lub poinstruowanych lub pozostających pod ich nadzorem. Dopuszcza się w uzasadnionych przypadkach (np. urządzeń w pomieszczeniu ruchu elektrycznego), by ochrona podstawowa chroniła tylko przed przypadkowym (niezamierzonym) dotknięciem części czynnych, a zamiast izolacji podstawowej albo obudowy można zastosować co najmniej jeden z następujących środków:
      1) Przeszkody o stopniu ochrony co najmniej IP2X powinny uniemożliwiać niezamierzone zbliżenie ciała do części
          czynnych w trakcie normalnej obsługi urządzeń czynnych, natomiast nie chronią przed zamierzonym dotykiem
          spowodowanych rozmyślnym działaniem. Mogą być usuwane bez użycia klucza lub narzędzia, jednak muszą być
          zabezpieczone przed niezamierzonym usunięciem. Zwykle stosowane w pomieszczeniach ruchu elektrycznego.

       2) Uniedostępnianie (umieszczenie poza zasięgiem ręki) zapobiega przypadkowemu (niezamierzonemu) dotknięciu
           części czynnych przez człowieka znajdującego się na stanowisku dostępnym (bez korzystania ze środków pomocniczych).
           Zasięg ręki można zdefiniować jako bezpośrednie dotknięcia gołą ręką części czynnej, bez użycia innych przedmiotów
           (np. narzędzi lub drabin).
           Jeżeli środki ochrony podstawowej: izolacja podstawowa, przegrody lub obudowy, przeszkody, bariery, nie mają
           zastosowania, to umieszczenie części czynnej poza zasięgiem ręki może być właściwe, aby zapobiegać:
          - w przypadku instalacji i urządzeń  niskiego napięcia - niezamierzonemu jednoczesnemu dotknięciu części przewodzących,
            między którymi może wystąpić niebezpieczne napięcie,
          - w przypadku instalacji i urządzeń wysokiego napięcia - niezamierzonemu wstąpieniu do strefy niebezpiecznej.

      W przypadku instalacji niskiego napięcia części, które są od siebie oddalone więcej niż 2,5 m, uważa się, iż nie są one równocześnie dostępne.
      Jeżeli przestrzeń, w której normalnie mogą przebywać ludzie, jest ograniczona w kierunku poziomym przez przeszkodę (np. poręcz lub siatkę) zapewniającą ochronę w stopniu mniejszym niż IP2X lub IPXXB, to zasięg ręki powinien być mierzony od tej przeszkody.
      W kierunku pionowym zasięg ręki wynosi 2,5 m od powierzchni stanowiska S, przy czym nie uwzględnia się żadnych pośrednich przeszkód mających stopień ochrony mniejszy niż IP2X lub IPXXB.
      Strefę zasięgu ręki na stanowisku pracy przedstawia rysunek 2.


Rys. 2. Strefa zasięgu ręki na stanowisku pracy
a) widok stanowiska z boku, b) widok stanowiska z góry

      Jeżeli podczas wykonywania prac przy użyciu długich przewodzących przedmiotów trzymanych w ręku (narzędzie, drabina) odległość ta może być zmniejszona, to granice zasięgu ręki należy zwiększyć o długość tych przedmiotów.

▲ do góry

      4. Środki ochrony przy uszkodzeniu

      Ochrona przy uszkodzeniu jest wymagana, niezależnie od ochrony podstawowej, do wszystkich urządzeń elektrycznych w przypadku pojedynczego uszkodzenia, np. w wyniku uszkodzenia izolacji podstawowej (zwarcie L-PE), z wyjątkiem ochrony wzmocnionej, która spełnia jednocześnie wymagania stawiane ochronie podstawowej i ochronie przy uszkodzeniu.
      Zadaniem ochrony przy uszkodzeniu jest niedopuszczenie do porażenia prądem elektrycznym w przypadku uszkodzenia izolacji lub jej zniszczenia.
      Pojedyncze uszkodzenie może spowodować niesprawność jednego ze środków ochrony, z wyłączeniem środka ochrony wzmocnionej, bądź wprowadzające zagrożenie uszkodzenia jakiegokolwiek elementu. Mogą wystąpić również sytuacje, kiedy jedno uszkodzenie może wywołać niesprawność więcej niż jednego elementu.

      Do ochrony przy uszkodzeniu, zgodnie z normą PN-HD 60364-4-41, należy stosować niezależnie od środków ochrony podstawowej, jeden lub więcej środków ochrony przy uszkodzeniu, biorąc pod uwagę narażenia od wpływów zewnętrznych.

      Dostępność osób do środków ochrony przy uszkodzeniu jest zróżnicowana. Oprócz środków dopuszczonych do powszechnego stosowania (przez osoby postronne) niektóre środki ochrony przy uszkodzeniu mogą być stosowane tylko w urządzeniach i instalacjach elektrycznych, do których mają dostęp osoby wykwalifikowane lub poinstruowane ewentualnie osoby pozostające pod nadzorem osób wykwalifikowanych.

      4.1. Środki ochrony przy uszkodzeniu dopuszczone do powszechnego stosowania
      Następujące środki ochrony przy uszkodzeniu są dostępne do powszechnego stosowania:
      1) samoczynne wyłączenie zasilania (wymaga użycia przewodu ochronnego PE),
      2) izolacja podwójna, izolacja wzmocniona, ochronna osłona izolacyjna,
      3) separacja ochronna obwodu pojedynczego odbiornika,
      4) bardzo niskie napięcie ELV (układ SELV lub PELV).
      Środki ochrony przy uszkodzeniu wymienione w pkt. 2,3 i 4 nie wymagają użycia przewodu ochronnego PE.

      4.2. Środki ochrony przy uszkodzeniu dopuszczone do stosowania w ograniczonym zakresie
      Według normy PN-HD 60364-4-41 dopuszcza się do stosowania w ograniczonym zakresie następujące środki ochrony przy uszkodzeniu:
      1) nieprzewodzące pomieszczenie (izolowane stanowisko);
      2) nieuziemione połączenia wyrównawcze;
      3) separacja ochronna obwodu zasilającego więcej niż jeden odbiornik;
      Wymienione środki ochrony przy uszkodzeniu mogą być stosowane tylko w urządzeniach i instalacjach elektrycznych, do których dostęp mają osoby wykwalifikowane, poinstruowane lub pozostające pod ich nadzorem..

     4.3. Postanowienia dotyczące ochrony przy uszkodzeniu mogą być pominięte dla następującego wyposażenia:
      - metalowe wsporniki izolatorów linii napowietrznych, które są przytwierdzone do budynku i umieszczone poza zasięgiem ręki,
      - słupy betonowe zbrojone linii napowietrznych, w których stalowe zbrojenie jest niedostępne,
      - części przewodzące dostępne o małych wymiarach (do około 50 mm x 50 mm,) albo tak umieszczone, że człowiek
        nie może ich uchwycić ani zetknąć się z nimi większą powierzchnią ciała, a przyłączenie przewodu ochronnego byłoby
        trudne lub nie zapowiadałoby niezawodnego połączenia (te wyjątki dotyczą np. zasuwek, śrub, nitów, tabliczek
        informacyjnych, uchwytów przewodów itp.),
       - metalowe rury, obudowy lub inne metalowe osłony ochraniające urządzenia z izolacja podwójną lub wzmocnioną.

      Powinno się również uwzględnić odstępstwo od stosowania środków ochrony przy uszkodzeniu dla, nieujętych przez normę PN-HD 60364-4-41, części, elementów konstrukcyjnych i wyposażenia, dla których odstępstwo określały wcześniejsze normy krajowe, np.:
      - metalowych drzwi wejściowych do pomieszczeń ruchu elektrycznego,
      - metalowych drzwiczek tablic rozdzielczych oraz osłon złączy kablowych, łączników głównych, zabezpieczeń i innych urządzeń
        nie połączonych z częściami przewodzącymi,
      - przepustów kablowych wykonanych z materiału przewodzącego,
      - odcinków rur metalowych lub osłon przewodzących chroniących izolowane przewody i kable od uszkodzeń mechanicznych.

▲ do góry

      4.4. Samoczynne 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.
      Środek ochrony przez samoczynne wyłączenie zasilania jest najczęściej stosowanym środkiem ochrony przed porażeniem elektrycznym, w którym:
      a) ochrona podstawowa jest zapewniona przez podstawową izolację części czynnych, przegrody lub obudowy,
      b) ochrona przy uszkodzeniu jest zapewniona przez samoczynne wyłączenie zasilania lub połączenia wyrównawcze miejscowe.

      Samoczynne wyłączenie zasilania może być realizowane przez:
      - zabezpieczenia przetężeniowe (np. bezpieczniki topikowe, wyłączniki nadprądowe) lub
      - urządzenia różnicowoprądowe obok dobranych do chronionego obwodu zabezpieczeń nadprądowych.

      Środek ochrony przy uszkodzeniu charakteryzują następujące właściwości:
      - samoczynne wyłączenie zasilania jest środkiem ochrony wymagającym ułożenia przewodu ochronnego PE (PEN)
        w każdym obwodzie,
      - wszelkie części jednocześnie dostępne powinny być przyłączone do tego samego uziemienia,
      - środek ochrony - przez samoczynne wyłączenie zasilania - umożliwia także stosowanie urządzeń klasy ochronności II,
      - do monitorowania prądów różnicowych w urządzeniach elektrycznych mogą być stosowane monitory różnicowoprądowe
        (RCM). Urządzenia RCM nie są urządzeniami ochronnymi.

      Skuteczność środka ochrony przez samoczynne wyłączenie zasilania uzależnione jest ściśle od warunków zasilania (impedancji pętli zwarciowej, a także od prawidłowości połączeń przewodów ochronnych), jest z tego względu dość zawodnym środkiem ochrony przy uszkodzeniu.
      Samoczynne wyłączenie zasilania powinno wyłączać jeden lub więcej przewodów zasilających urządzenie lub instalacje, w przypadku uszkodzenia izolacji podstawowej w wymaganym czasie (Tablica 1). Dla tego środka ochrony powinien być również przewidywany układ ochronnych połączeń wyrównawczych miejscowych. Urządzenie ochronne może być zastosowane w każdej odpowiedniej części urządzenia lub instalacji, dobrane z uwzględnieniem charakterystyki pętli zwarciowej (charakterystyki czasowo-prądowej).
      Samoczynne wyłączenie zasilania jest środkiem ochrony stosowanym powszechnie w układach sieci 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.

      1) Największy dopuszczalny czas samoczynnego wyłączenia zasilania, w przypadku pojedynczego uszkodzenia w układzie TN i TT, ma różne wartości dla obwodów:
          a) odbiorczych w układach TN i TT, w których prądy nie mogą przekraczać 32 A;
          b) odbiorczych w układach TN i TT nie wymienionych w punkcie a;
          c) rozdzielczych w układach TN i TT.

      Maksymalne czasy wyłączenia przewidywane dla układów TN i TT przedstawia tablica 1.

Tablica 1. Maksymalne czasy wyłączenia 

      2) Dłuższe czasy wyłączenia zasilania niż podane w tablicy 1. dopuszcza się w obwodach rozdzielczych:
         - w układzie TN - czas wyłączenia nieprzekraczający 5 s.
         - w układzie TT - czas wyłączenia nieprzekraczający 1 s.

     3) Krótsze czasy wyłączenia zasilania niż podane w tablicy 1 mogą być wymagane w instalacjach elektrycznych przypadkach zwiększonego zagrożenia.

      Do tych instalacji należy w szczególności zaliczyć:
      - instalacje zasilania terenu budowy,
      - instalacje zasilające pomieszczenia wyposażone w wannę lub prysznic,
      - instalacje zasilania pól namiotowych i kempingów,
      - instalacje pomieszczeń zawierających ogrzewacze i sauny,
      - instalacje zasilające pomieszczenia medyczne,
      - instalacje oświetlenia o bardzo niskim napięciu,
      - tymczasowe instalacje urządzeń rozrywkowych i straganów na terenach
        targów, wesołych miasteczek i cyrków,
      - fotowoltaiczne układy zasilające.

      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 przypadku zwarcia 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 tablicy 1. oraz ustalonych dłuższych czasów wyłączenia zasilania w obwodach rozdzielczych układów TN i TT, to należy zastosować połączenia wyrównawcze miejscowe.

      4) Główne połączenia wyrównawcze
      Zgodnie z normą PN-HD 60364-4-41 niezbędnym uzupełnieniem ochrony przez samoczynne wyłączenie zasilania są główne połączenia wyrównawcze, wykonane w każdym budynku z użyciem głównej szyny wyrównawczej, usytuowanej w miejscu wprowadzenia do budynku innych instalacji zawierających części przewodzące.
      Głównymi połączeniami wyrównawczymi powinny być objęte wszystkie metalowe powłoki, osłony oraz ekrany przewodów i kabli instalacji elektrycznych i telekomunikacyjnych, metalowe rury instalacji wewnętrznych budynku oraz części przewodzące obce.

      4.4.1. Ochrona przez samoczynne wyłączenie zasilania układzie TN
      Przy zastosowaniu w układach TN środka ochrony przez samoczynne wyłączenie zasilania wszystkie części przewodzące dostępne są połączone z przewodem ochronnym PE (PEN), przyłączonym do uziemionego punktu neutralnego układu. W przypadku zwarcia L-PE (w skutek uszkodzenia izolacji podstawowej) tworzą one metaliczną pętlę zwarcia (oznaczoną czerwoną linią przerywaną na rysunku 3).

      Punkt neutralny lub punkt środkowy układu zasilania powinien być uziemiony. W przypadku, gdy punkt neutralny lub punkt środkowy układu jest niedostępny lub nieosiągalny, powinien być uziemiony przewód liniowy.
      Jeżeli są dostępne inne skuteczne uziemienia, to zaleca się uziemiać przewody ochronne wszędzie tam, gdzie jest to możliwe. Dodatkowe uziemienia przewodu ochronnego rozmieszczone możliwe równomiernie mogą być niezbędne, aby w razie uszkodzenia potencjał przewodu ochronnego był możliwie zbliżony do potencjału ziemi.
      W budynkach wysokich (wieżowcach) podobną funkcję spełnia wielokrotnie wykonywane ochronne połączenie wyrównawcze przewodu ochronnego z częściami przewodzącymi obcymi budynku.
      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. W przewodzie PEN nie należy umieszczać żadnych urządzeń do rozłączania izolacyjnego ani do łączenia.


Rys. 3. Pętla zwarcia L-PE w układzie TN

      Charakterystyki czasowo-prądowe urządzeń ochronnych i dostatecznie mała wartość impedancji Zs pętli zwarciowe L - PE spełnia warunek skuteczności samoczynnego wyłączenia zasilania.
      W obwodzie układu TN o napięciu względem ziemi Uo impedancja pętli zwarciowej Zs powinna spełniać warunek:

 

      gdzie:
      Zs - impedancja pętli zwarciowej obejmującej źródło zasilania, przewód czynny aż do punktu zwarcia i przewód
            ochronny między punktem zwarcia a źródłem, w Ω;
      Ia - prąd wyłączający urządzenie ochronne w wymaganym czasie, w A;
      Uo - wartość skuteczna napięcia znamionowego prądu przemiennego względem ziemi, w V.

      Wartość prądu Ia wyznacza się, po ustaleniu wartości znamionowego prądu urządzenia ochronnego i wymaganego dopuszczalnego czasu samoczynnego wyłączenia, z charakterystyki czasowo-prądowej (Rys. 3a).

     W szczególnych przypadkach w układzie TN może nastąpić zwarcie przewodu liniowego z ziemią, np. w liniach napowietrznych, z pominięciem przewodu ochronnego. Wtedy cały prąd zwarciowy płynie przez rozległy układ uziomowy o małej rezystancji uziemienia. Aby pojawiające się między przewodem ochronnym i przyłączonymi do niego częściami przewodzącymi dostępnymi napięcie względem ziemi odniesienia nie przekraczało dopuszczalnej wartości 50 V, powinien być spełniony warunek:

      gdzie:
      RB- rezystancja uziemienia wszystkich uziomów połączonych równolegle, w Ω;
      RE- minimalna rezystancją styku z ziemią, części przewodzących obcych niepołączonych z przewodem,
            przez które może nastąpić zwarcie między przewodem liniowym a ziemią, w Ω;
      Uo- nominalne napięcie a.c. mierzone w wartościach skutecznych (r.m.s) względem ziemi, w V.

      Wartość minimalnej rezystancji styku z ziemią wynosi:

      Z zależności tej wynika, że wszelkie części przewodzące w obrębie sieci rozdzielczej oraz instalacji odbiorczych układu TN, o rezystancji mniejszej niż minimalna rezystancja styku z ziemią RE, powinny być połączone z przewodem ochronnym PE (PEN). Warunek ten jest spełniony również w instalacjach zasilających budynki, dzięki zastosowaniu połączeń wyrównawczych głównych.

      Jeżeli jako urządzenie dokonujące samoczynnego wyłączenia zasilania stosowane jest, obok dobranego do chronionego obwodu urządzenia nadprądowego, urządzenie różnicowoprądowe (RCD), to wymagany w normie PN-HD 60364-4-41 największy dopuszczalny czas samoczynnego wyłączenia zasilania podany w Tablicy 1 odnosi się do spodziewanego prądu różnicowego znacząco większego niż znamionowy prąd różnicowy zadziałania RCD, zwykle Ia = (1 - 5) IΔn.

      Prąd wyłączający wyłączników różnicowoprądowych o różnych charakterystykach wyzwalania, w zależności od wymaganego czasu samoczynnego wyłączenia zasilania, przestawiono w tablicy 3.

Tablica 3. Prąd wyłączający wyłączników różnicowoprądowych o różnych charakterystykach wyzwalania,
w zależności od wymaganego czasu samoczynnego wyłączenia zasilania.

      Wartość prądu wyłączającego RCD można odczytać z zestawienia pasmowych charakterystyk wyzwalania t = f(I) dwóch wyłączników różnicowoprądowych: AC bezzwłocznego I∆n = 30 mA i selektywnego I∆n = 300 mA, przedstawionych na rysunku 3b.


Rys. 3b. Charakterystyki pasmowe wyzwalania dwóch wyłączników różnicowoprądowych AC:
bezzwłocznego I∆n = 30 mA i selektywnego I∆n = 300 mA

      4.4.2. Ochrona przez samoczynne wyłączenie zasilania w układzie TT

      Wszystkie części przewodzące dostępne chronione wspólnie przez to samo urządzenie zabezpieczające powinny być połączone przewodem ochronnym do wspólnego uziomu ochronnego RA. W przypadku gdy występuje kilka urządzeń zabezpieczających połączonych szeregowo, wymagania te dotyczą oddzielnie wszystkich części przewodzących dostępnych chronionych przez każde z urządzeń zabezpieczających.
      Punkt neutralny źródła zasilania w układzie TT jest bezpośrednio uziemiony. Jeżeli punkt neutralny lub punkt środkowy układu zasilania jest niedostępny lub nieosiągalny, powinien być uziemiony przewód liniowy.

      W razie uszkodzenia izolacji podstawowej w zasilanym urządzeniu, pętla zwarcia doziemnego zamyka się przez uziemienie ochronne RA, uziemienia przewodu ochronnego PE, uziemienie robocze układu RB i przewód liniowy do miejsca uszkodzenia (Rys. 4).
      Rezystancja pętli zwarciowej, składająca się z dwóch połączonych szeregowo rezystancji RA+ RB wynosi co najmniej kilka omów, to prąd zwarciowy w instalacji o napięciu Uo = 230 V jest mniejszy niż 50 A, co w znacznej mierze utrudnia dobór urządzenia ochronnego o tak małej wartości prądu wyłączającego.

      Zgodnie z PN-HD 60364-4-41 w instalacjach elektrycznych wykonanych w układzie TT do ochrony przy uszkodzeniu powinny być stosowane wyłączniki różnicowoprądowe, poprzedzone wyłącznikiem różnicowoprądowym selektywnym - jako rezerwowego urządzenia wyłączającego.
      Do ochrony przy uszkodzeniu w układzie TT może być użyte zabezpieczenie nadprądowe pod warunkiem, że będzie stale i realnie zapewniona odpowiednio mała wartość impedancji pętli zwarciowej Zs.
      Zastosowane urządzenie nadprądowe musi zapewnić samoczynne wyłączenie zasilania w czasie określonym w Tablicy 1 dla układu TT. Jednak ostre wymaganie dotyczące czasów samoczynnego wyłączenia zasilania w praktyce wymagają stosowania w każdym przypadku wyłączników różnicowoprądowych.


Rys. 4. Pętla zwarcia doziemnego w układzie TT

      Jeżeli do ochrony przy uszkodzeniu w układzie TT stosowane jest urządzenie różnicowoprądowe o różnicowym prądzie zadziałania IΔn, to należy sprawdzić wartość napięcia dotykowego względem ziemi odniesienia.
      Zgodnie z normą PN-HD 60364-4-41 powinny być spełnione:
      a) warunek dotyczący czasu wyłączenia wymagany w Tablicy 1. oraz
      b)  warunek wynikający ze wzoru:

 

      gdzie:
      RA - jest sumą rezystancji uziemienia i przewodu ochronnego łączącego uziom z częścią przewodzącą dostępną ,w Ω;
      Ia- jest prądem powodującym samoczynne zadziałanie urządzenia wyłączającego w określonym czasie, w A
           (w przypadku stosowania urządzenia różnicowoprądowego to Ia = IΔn - znamionowy prąd różnicowy).

      Uwagi:
      1) Ochrona przy uszkodzeniu jest przewidziana również w tym przypadku, gdy impedancja w miejscu uszkodzenia
          jest możliwa do pominięcia.
      2) Jeżeli nie jest znana rezystancja uziemienia ochronnego RA , to można ją zastąpić impedancją pętli zwarciowej Zs;
      3) Czasy wyłączenia podane w Tablicy 1. odnoszą się do spodziewanych prądów różnicowych uszkodzeniowych,
          znacząco większych niż znamionowe prądy różnicowe RCD, zwykle Ia = (1 - 5) IΔn.

      Jeżeli do ochrony przy uszkodzeniu w układzie TT stosowane jest urządzenie nadprądowe (tylko w przypadku zapewnieniu bardzo małej impedancji pętli zwarciowej zwarcia doziemnego Zs w instalacji o napięciu fazowym Uo), to powinny być spełnione następujące warunki:
      - czas wyłączenia nie może przekraczać odpowiednio 1 s lub czasu podanego w Tablicy 1,
      - skuteczność działania ochrony przeciwporażeniowej określa wzór:

 

      gdzie:
      Zs– impedancja pętli zwarciowej, w Ω, obejmującej źródło zasilania, przewód liniowy do miejsca zwarcia,
            przewód ochronny łączący części przewodzące dostępne, przewód uziemiający, uziom ochronny RA
            oraz uziom punktu neutralnego układu sieci RB;
      Ia– prąd powodujący samoczynne wyłączenie zasilania w wymaganym czasie, w A;
      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 wyłączenie urządzenia od sieci w wymaganym czasie lub obniżenie napięcia dotykowego na częściach przewodzących do wartości bardzo niskiego napięcia bezpiecznego UL.

      4.4.3. Ochrona przez samoczynne wyłączenie zasilania w układzie IT

      W układzie IT części czynne powinny być izolowane od ziemi lub połączone z ziemią. W celu ograniczenia przepięć lub tłumienia oscylacji napięcia może być niezbędne uziemienie układu IT przez dużą impedancję Z i uziom pomocniczy Ra (Rys. 5a i 5b). To połączenie może być wykonane albo w punkcie neutralnym lub punkcie środkowym układu, albo w sztucznym punkcie neutralnym, który może być połączony bezpośrednio z ziemią, jeżeli wypadkowa impedancja do ziemi dla częstotliwości sieciowej jest odpowiednio duża. Jeżeli w układzie nie ma punktu neutralnego lub punktu środkowego, może być połączony z ziemią przez dużą impedancję przewód liniowy.

      Obwód prądu Id pierwszego zwarcia doziemnego zamyka się przez upływności, a w układzie a.c. (Rys. 5a.) również przez upływności nieuszkodzonych faz względem ziemi i przewodu ochronnego łączącego części przewodzące dostępne w obrębie całej galwanicznie połączonej sieci.

      W razie uszkodzenia izolacji podstawowej prąd pierwszego zwarcia doziemnego Id z częścią przewodzącą dostępną lub z ziemią 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.
      Po wystąpieniu pierwszego zwarcia doziemnego L-PE (Rys. 5) części przewodzące dostępne, przyłączone do uziomu ochronnego o rezystancji RA, mają względem ziemi odniesienia napięcie (Id RA), które nie powinno przekraczać wartości największego dopuszczalnego długotrwale napięcia dotykowego UL. A zatem, powinien być spełniony warunek.

      gdzie:
      RA– suma rezystancji uziomu i przewodu ochronnego części przewodzących dostępnych, w Ω,
      UL - największe dopuszczalne długotrwale, w danych warunkach środowiskowych, napięcie dotykowe, w V,
             (w układzie a.c. - UL ≤ 50 V, w układzie d.c. UL ≤ 120 V )
      Id – prąd pierwszego zwarcia doziemnego pomiędzy przewodem liniowym i częścią przewodzącą dostępną, w A.

Rys. 5. Zwarcie doziemne L-PE w układzie IT

      W celu ograniczenia przepięć lub tłumienia oscylacji napięcia może być niezbędne uziemienie układu IT przez dużą impedancję Z (Rys. 5a. i 5b.) albo przez sztuczne punkty neutralne, ich parametry zaleca się dostosować do parametrów instalacji.

      Obwód pierwszego zwarcia doziemnego w układzie IT (oznaczony na rysunku 5a czerwoną linią przerywaną) obejmuje:
     - izolowany punkt neutralny układu IT oraz indywidualne (grupowe lub zbiorowe) uziemienie
       części przewodzących dostępnych albo
     - punkt neutralny układu IT połączony z ziemią przez odpowiednio dużą impedancję Z oraz
       indywidualne (grupowe lub zbiorowe) uziemienie części przewodzących dostępnych.


Rys. 5a. Obwód prądu zwarcia doziemnego Id w układzie IT

      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 zwarcie doziemne 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 ciągłej kontroli stanu izolacji 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.

      Jeżeli nie stosuje się urządzenia wyłączającego zasilanie po pierwszym uszkodzeniu izolacji, to można wykorzystać RCM albo lokalizator uszkodzeń izolacji do sygnalizacji pierwszego zwarcia części czynnej z częścią przewodzącą dostępną albo z ziemią.

      Tam gdzie w układzie IT stosowane są urządzenia ochronne różnicowoprądowe, w przypadku pierwszego zwarcia doziemnego, nie można wykluczyć błędnego zadziałania RCD z powodu pojemnościowych prądów upływu.

      Impedancja pętli zwarciowej w układzie IT przy zwarciu jednej fazy z ziemią nie stwarza zagrożenia porażeniem elektrycznym. W przypadku powstania kolejnego zwarcia w tej instalacji powstaje drugie zwarcie doziemne, które stwarza zagrożenie porażeniowe.

      Praca układu IT z niewyłączonym pojedynczym uszkodzeniem izolacji podstawowej urządzenia zwiększa prawdopodobieństwo uszkodzenia izolacji podstawowej w innym urządzeniu. Powstaje wtedy drugie zwarcie doziemne w innym przewodzie czynnym, które wywołuje zwarcie dwumiejscowe. Płynie wówczas duży prąd zwarciowy niebezpieczny ze względu na cieplne oddziaływanie na instalację oraz dla ludzi zwierząt hodowlanych. Napięcia dotykowe mogą przekraczać wartości dopuszczalne.
      W takich przypadkach powinno być zapewnione samoczynne wyłączenie zasilania przez urządzenie ochronne o prądzie wyłączającym Ia w wymaganym czasie. Na rys. 5b. linią przerywaną zaznaczono obwód, w którym płynie prąd drugiego zwarcia doziemnego w układzie IT z izolowanym punktem neutralnym.

Rys. 5b. Obwody prądu drugiego zwarcia z ziemia w układzie IT

      Aby uniknąć ryzyka szkodliwych skutków patofizjologicznych u osoby dotykającej jednocześnie dostępne części przewodzące w przypadki wystąpienia dwu uszkodzeń jednocześnie, powinno być zapewnione odpowiednie zabezpieczenie.

      Warunki samoczynnego wyłączenia zasilania w przypadku drugiego zwarcia z ziemią zależą od sposobu uziemienia części przewodzących dostępnych.
      1) Jeżeli części przewodzące dostępne w układzie sieci IT są uziemione zbiorowo, to pętla zwarcia dwumiejscowego jest w całości
          złożona z przewodów, podobnie jak w układzie TN przy pierwszym uszkodzeniu.
          Podczas drugiego zwarcia z ziemią, dla potwierdzenia skuteczności ochrony przez samoczynne wyłączenie zasilania:
          a) w obwodzie układu a.c bez przewodu neutralnego, bądź układu d.c. bez przewodu środkowego powinien być spełniony
              następujący warunek:

 

          b) w obwodzie układu a.c. z przewodem neutralnym bądź układu d.c. z przewodem środkowym powinien być spełniony
              następujący warunek:

 

      gdzie:
      Zs - impedancja pętli zwarciowej obejmującej przewód liniowy i przewód ochronny, w Ω;
      Zs'- impedancja pętli zwarciowej obejmującej przewód neutralny i przewód ochronny, w Ω;
      U - nominalne napięcie układu między przewodami liniowymi, w V;
      Uo- napięcie między przewodem liniowym a odpowiednio przewodem neutralnym lub środkowym, w V;
      Ia- prąd wyłączający urządzenia zabezpieczającego, w A.
          Współczynnik 2 - uwzględnia przypadek jednoczesnego wystąpienia dwóch zwarć, przy czym
          zwarcia te mogą wystąpić w różnych obwodach.

      Maksymalne czasy wyłączenia, określone jak w układzie TN o tym samym napięciu nominalnym, są odpowiednie także dla układów IT; z zastosowanym lub niezastosowanym przewodem neutralnym lub środkowym.

      2) Jeżeli części przewodzące dostępne w układzie sieci IT są uziemione indywidualnie, to pętla zwarcia dwumiejscowego zamyka się
          przez ziemię, podobnie jak w układzie TT przy pierwszym uszkodzeniu.
          Powinien być spełniony następujący warunek skuteczności ochrony przeciwporażeniowej:

 

      gdzie:
      RA - jest całkowitą rezystancją uziemienia części przewodzących dostępnych; w Ω;
      Ia - jest prądem powodującym samoczynne zadziałanie urządzenia wyłączającego w wymaganym czasie, w A;
      UL - napięcie dotykowe dopuszczalne długotrwale, w V.

      Jeżeli jako urządzenie dokonujące samoczynnego wyłączenia zasilania stosowane jest, obok nieodzownego urządzenia nadprądowego, urządzenie różnicowoprądowe (RCD), to wymagany w normie PN-HD 60364-4-41 największy dopuszczalny czas samoczynnego wyłączenia zasilania podany w tablicy 1. odnosi się do spodziewanego prądu różnicowego znacząco większego niż znamionowy prąd różnicowy zadziałania RCD, zwykle Ia = (1 - 5) IΔn.

▲ do góry

      4.5. Izolacja ochronna

      Izolacja ochronna może mieć postać izolacji podwójnej, izolacji wzmocnionej lub ochronnej osłony izolacyjnej, albo może być ich kombinacją. Izolacja ochronna jest stosowana w budowie urządzeń elektrycznych albo podczas montażu instalacji elektrycznych i w zależności od przeznaczenia posiada odpowiednie oznakowanie.

       Dobry stan izolacji wpływa bezpośrednio na prawidłowe funkcjonowanie urządzeń i instalacji elektrycznych i jest gwarancją skutecznej ochrony przed porażeniem elektrycznym.
      Według normy PN-HD 60364-4-41 podwójna lub wzmocniona izolacja jest środkiem ochrony, w którym:
      - ochrona podstawowa jest zapewniona przez izolację podstawową, a ochrona przy uszkodzeniu jest zapewniona przez izolację dodatkową, lub
      - ochrona podstawowa i ochrona przy uszkodzeniu jest zapewniona przez izolacje 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.

      Jeżeli ten środek ochrony jest stosowany jako wyłączny środek ochrony (tj. tam gdzie obwód lub część instalacji będzie składać się wyłącznie z wyposażenia o podwójnej lub wzmocnionej izolacji), to należy sprawdzić, czy rozpatrywany obwód lub część instalacji będzie pod skuteczną ochroną w normalnej eksploatacji, aby nie zachodziły zmiany, które mogłyby osłabić skuteczność środka ochronnego. Ten środek ochrony nie powinien być stosowany do obwodu zawierającego gniazdo wtyczkowe ani w sytuacji, kiedy użytkownik może samowolnie wymieniać jakiś element wyposażenia.

      1) W zależności od układu izolacyjnego o określonych właściwościach elektrycznych i mechanicznych izolacja może mieć jedną
          z następujących postaci albo może być ich kombinacją:
          a) Izolacja może być stała, ciekła lub gazowa (np. w powietrzu) lub stanowić ich kombinację;
          b) Izolacja podstawowa jest układem izolacyjnym o własnościach elektrycznych i mechanicznych, przeznaczona
              do izolowania części czynnych niebezpiecznych, która zapewnia ochronę podstawową;
          c) Izolacja dodatkowa - izolacja niezależna, zastosowana jako uzupełnienie izolacji podstawowej do zapewnienia
              ochrony w przypadku uszkodzenia;
          d) Izolacja podwójna składa się z dwóch niezależnych układów izolacyjnych - izolacji podstawowej oraz izolacji
              dodatkowej;
          e) Izolacja wzmocniona - izolacja niebezpiecznych części czynnych, polega na zastosowaniu pojedynczego układu
              izolacyjnego o własnościach elektrycznych i mechanicznych równoważnych izolacji podwójnej;
          f) Ochronna obudowa izolacyjna - urządzenia elektryczne przygotowywane do pracy, mające wszelkie części
             czynne oraz części przewodzące oddzielone od części czynnych tylko izolacją podstawową, powinno znajdować
             się w obudowie izolacyjnej zapewniającej stopień ochrony co najmniej IP2X lub IPXXB. Obudowa izolacyjna powinna
             być trwała i odporna na narażenia elektryczne, mechaniczne, cieplne i inne występujące w czasie pracy.
             Wymaga się, aby:
             - 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 mogłyby być zdejmowane podczas instalowania i eksploatacji, a których zastąpienie przez śruby
               lub inne elementy mocujące metalowe mogłoby uszkodzić izolację obudowy.
             Jeżeli przez obudowę izolacyjną muszą przechodzić cięgła lub wałki (np. rękojeści napędowe wbudowanych aparatów),
             to powinny być one wykonane tak, aby uszkodzenie izolacji podstawowej nie zagrażało porażeniem.
             Jeżeli pokrywy lub drzwiczki obudowy izolacyjnej dają się otworzyć bez użycia narzędzia lub klucza, to wszystkie
             części przewodzące, które mogłyby być dostępne po ich otwarciu, powinny mieć izolacyjną osłonę o stopniu ochrony
             co najmniej IP2X IPXXB. Zdjęcie tej osłony nie powinno być możliwe bez użycia narzędzia lub klucza.
             Części przewodzące znajdujące się w obudowie izolacyjnej nie powinny być połączone z przewodem ochronnym.
             Jeżeli przez urządzenie znajdujące się w ochronnej obudowie izolacyjnej przechodzi obwód zawierający przewód
             ochronny PE i jego zacisk, powinny być one  izolowane jak części czynne.
             Izolacja podstawowa przewodów zasilających urządzenia o izolacji ochronnej powinna być chroniona od uszkodzeń
             mechanicznych przez metalowe składniki oprzewodowania - integralne warstwy ochronne przewodu lub listwy albo
             rury ochronne.

      2) Urządzenie elektryczne powinno być jednym z następujących typów; sprawdzone i oznaczone według odpowiednich norm:
          - urządzenie elektryczne mające podwójną lub wzmocnioną izolację (urządzenie Klasy ochronności II.);
          - urządzenie elektryczne deklarowane w odpowiednich normach produktu jako równoważne urządzeniu Klasy ochronności II,
            tak jak zestaw urządzeń elektrycznych mających całkowitą izolację;
         Urządzenie to jest oznaczone symbolem zgodnie z IEC 60417-5172 jako urządzenie Klasy ochronności II.
         Urządzenia elektryczne mające tylko izolację podstawową powinno mieć wykonaną w czasie montażu instalacji dodatkową
         izolację zapewniającą stopień bezpieczeństwa równoważny urządzeniu elektrycznemu Klasy ochronności II, ale tylko ten,
         gdzie elementy konstrukcyjne uniemożliwiają zastosowanie izolacji podwójnej. Symbol oznaczający zakaz
         przyłączania przewodu ochronnego, powinien być umieszczony w widocznym miejscu na zewnątrz i wewnątrz obudowy; .
         Urządzenie elektryczne mające nieizolowane części czynne powinno mieć wykonaną w czasie montażu instalacji izolację
         wzmocnioną, zapewniającą stopień bezpieczeństwa równoważny urządzeniu elektrycznemu Klasy ochronności II, powinny
         być umieszczone w obudowach izolacyjnych zapewniających stopień ochrony co najmniej IPXXB lub IP2X. Symbol
         oznaczający zakaz przyłączania przewodu ochronnego, powinien być umieszczony w widocznym miejscu na zewnątrz
         i wewnątrz obudowy.

      3) Instalowanie urządzeń
         Według PN-HD 60364-4-41 instalowanie urządzeń Klasy ochronności II. należy tak przeprowadzić, aby nie naruszyć
         ochron wynikających z dotrzymania wymagań podanych w ich specyfikacji, Ten środek ochrony nie powinien stosowany 
         do obwodu zawierającego gniazdo wtyczkowe ani w sytuacji, kiedy użytkownik może samowolnie wymieniać jakiś element
         wyposażenia. 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.

      4) Oprzewodowanie
         Uznaje się, że oprzewodowanie wykonane zgodnie z IEC 60364-5-52 spełnia wymagania PN-HD 60364-4-41:2009 jeżeli:
         a) napięcie znamionowe oprzewodowania jest nie niższe niż napięcie nominalne układu i nie niższe niż 300/500 V, oraz
         b) przewidywana jest odpowiednia ochrona mechaniczna izolacji podstawowej przez zastosowanie jednego lub więcej
             rozwiązań:
             -  niemetalowych osłon kabli lub
             -  niemetalowych listew otwieranych lub zamkniętych spełniających wymagania normy IEC 60614 lub
                wieloczęściowej normy EN 61388.
        Takie oprzewodowanie nie zaleca się oznaczać symbolem ani symbolem .

▲ do góry

      4.6. Separacja ochronna

      Ochrona przy uszkodzeniu za pomocą separacji ochronnej polega na elektrycznym oddzieleniu obwodu zasilającego (transformatora lub przetwornicy) od obwodu chronionego i od innych obwodów, w wyniku zastosowania izolacji podwójnej lub izolacji podstawowej i ekranowania ochronnego lub izolacji wzmocnionej (Rys. 7).

      Separacja ochronna 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 ochronna 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).

      Ten środek ochrony, z wyjątkiem dopuszczenia przez normę zasilania więcej niż jednego odbiornika, powinien być ograniczony do zasilania jednego odbiornika energii elektrycznej zasilanego z jednego nieuziemionego źródła z separacją podstawową.

      Obwód pojedynczego odbiornika o napięciu znamionowym wyższym niż napięcie bardzo niskie ELV, ale nie przekraczające 500 V, zasila się:
      - z transformatora lub z przetwornicy, których obwód wyjściowy ma zwykłe oddzielenie elektryczne od obwodu wejściowego,
      - z prądnicy napędzanej silnikiem nieelektrycznym.

      4.6.1 Wymagania dotyczące ochrony podstawowej
      W każdym urządzeniu elektrycznym powinien być zastosowany jeden ze środków ochrony podstawowej, np.:
      a) przegrody lub obudowy - zapobiegające dotknięciu części czynnej)) lub
      b) środki ochrony - podwójna lub wzmocniona izolacja, w którym:
          - ochrona podstawowa jest zapewniona przez izolację podstawową, a ochrona przy uszkodzeniu jest zapewniona
            przez izolację dodatkową, lub
          - ochrona podstawowa i ochrona przy uszkodzeniu jest zapewniona przez izolacje wzmocnioną między częściami
            czynnymi a częściami dostępnymi.

      4.6.2 Wymagania dotyczące ochrony przy uszkodzeniu

      Separacja ochronna pojedynczego powinna być zapewniona pod warunkiem spełnienia następujących wymagań:
      1) Separowany obwód powinien być zasilany ze źródła z separacją podstawową, a napięcie separowanego obwodu nie
          powinno przekraczać 500 V;
      2) Części czynne separowanego obwodu nie powinny być połączone z żadnym punktem innego obwodu, ani z ziemią, ani
          z przewodem ochronnym. Pomiędzy separowanymi obwodami powinna być osiągnięta co najmniej izolacja podstawowa;
      3) Wszystkie odcinki przewodów giętkich i przewodów sznurowych narażone na mechaniczne uszkodzenia powinny być widoczne;
      4) Części przewodzące dostępne obwodu separowanego nie powinny być połączone ani z przewodem ochronnym,
          ani z częściami przewodzącymi dostępnymi innych obwodów, ani z ziemią;
      5) Obwody separowane powinny mieć oddzielne oprzewodowanie. 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 otwieranych lub zamkniętych, pod warunkiem że:
          - napięcie znamionowe obwodów separowanych jest nie niższe od najwyższego napięcia nominalnego oraz
          - każdy obwód jest chroniony przed prądem przetężeniowym.

      Jeżeli części przewodzące dostępne obwodu separowanego mogą się zetknąć, przypadkowo lub rozmyślnie, z częściami przewodzącymi innych obwodów, to ochrona przed porażeniem elektrycznym nie zależy już tylko od ochrony polegającej na separacji ochronnej, lecz również od środków ochrony zastosowanych do tych części przewodzących dostępnych.

      4.6.3 Separacja ochronna w przypadku zasilania więcej niż jednego odbiornika

      Separacja ochronna w przypadku zasilania więcej niż jednego odbiornika powinna być zapewniona pod warunkiem spełnienia następujących wymagań:
      1) Wszystkie części przewodzące dostępne obwodu separowanego powinny być połączone razem przez izolowane,
          nieuziemione ochronne połączenia wyrównawcze. Nie powinny być one w żadnym przypadku połączone z przewodem
          ochronnym lub z częściami przewodzącymi dostępnymi innych obwodów lub z jakąkolwiek częścią przewodzącą obcą.
          Nieuziemione ochronne połączenia wyrównawcze:
         - nie dopuszczają do wyczuwalnej różnicy potencjałów między częściami jednocześnie dostępnymi,
         - powodują, że drugie uszkodzenie izolacji wywołuje zwarcie wieloprądowe, wyłączane przez zabezpieczenie nadprądowe;
      2) Wszystkie stosowane w układzie separowanym urządzenia elektryczne powinny spełniać wymagania jednego ze
          środków ochrony podstawowej (ochrony przy dotyku bezpośrednim);
      3) W przypadku drugiego zwarcia zasilanego przez przewody o różnej biegunowości do dwóch części przewodzących
          dostępnych urządzenie ochronne powinno zapewnić wyłączenie zasilania w czasie zgodnym z tablicą 1;
      4) Wszystkie gniazda wtyczkowe powinny mieć styk ochronny, który powinien być przyłączony do nieuziemionego
          ochronnego połączenia wyrównawczego, natomiast stosowane przewody giętkie z wyjątkiem tych, które zasilają
          urządzenia klasy ochronności II, powinny mieć przewód ochronny użyty jako przewód połączenia wyrównawczego;
      5) Zaleca się, aby Iloczyn nominalnego napięcia, 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. 7. Przykład separacji ochronnej w przypadku zasilania dwóch urządzeń
PBU - nieuziemione ochronne połączenie wyrównawcze łączące części przewodzące
dostępne urządzeń zasilanych z jednego źródła separacyjnego.

      W razie uszkodzenia izolacji podstawowej w obwodzie separowanym nie płynie wyczuwalny prąd rażeniowy (brak drogi powrotnej), dlatego:
      - obwodu wtórnego nie należy uziemiać ani łączyć z jakimkolwiek innym obwodem,
      - obwód wtórny należy tak wykonać, aby ograniczyć w nim możliwość zwarć doziemnych.

      Separacja ochronna w przypadku zasilania więcej niż jednego odbiornika jest środkiem ochrony stosowanym wyłącznie w instalacjach sterowanych lub będących pod nadzorem osób wykwalifikowanych lub poinstruowanych.
      Należy przewidzieć techniczne i organizacyjne środki ostrożności, chroniące separowane obwody przed uszkodzeniem i zniszczeniem izolacji.

▲ do góry

      4.7. Bardzo niskie napięcie ze źródła bezpiecznego

      4.7.1. Podstawowe definicje określone w normie PN-EN 61140: 2016 Ochrona przed porażeniem elektrycznym
          -- Wspólne aspekty instalacji i urządzeń:
          a) Bardzo niskie napięcie (ELV) - każde napięcie nie przekraczające odpowiedniej określonej granicy.
              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) Obwód SELV (safety extra-low voltage) - obwód elektryczny, w którym napięcie nie może przekroczyć wartości ELV:
              - w warunkach normalnych,
              - w warunkach pojedynczego uszkodzenia, włącznie z uziemieniem w innych obwodach;
          c) obwód PELV (protection extra-low voltage), obwód elektryczny, w którym napięcie nie może przekroczyć wartości ELV:
             - w warunkach normalnych,
             - w warunkach pojedynczego uszkodzenia, z wyjątkiem doziemień w innych obwodach.

      4.7.2. Ochrona przez zastosowanie bardzo niskiego napięcia
          Ochrona przez zastosowanie bardzo niskiego napięcia ze źródła bezpiecznego - obwód SELV oraz obwód PELV -
          jest środkiem ochrony polegającym na zasilaniu urządzeń:
          a) napięciem bardzo niskim, nie wyższym niż 50 V a.c. lub 120 V d.c., tj. napięciem dotykowym dopuszczalnym
              długotrwale w danych warunkach środowiskowych oraz
          b) napięciem ze źródła bezpiecznego, np.:
              - z transformatora bezpieczeństwa zgodnie z EN 61558-2-6,
              - ze źródła prądu zapewniającego poziom ochrony równoważny transformatorowi bezpieczeństwa (np. przetwornica
                dwumaszynowa z uzwojeniami zapewniającymi równoważną izolację,
              - z elektrochemicznego źródła (baterii akumulatorów) lub innego źródła niezależnego od obwodu wyższego napięcia
                (np. prądnica napędzana silnikiem nieelektrycznym),
              - z ogniwa galwanicznego;
         c) z obwodu SELV lub obwodu PELV, który ma ochronne oddzielenie elektryczne od wszystkich innych obwodów,
             natomiast obwód SELV ma ponadto zwykłe oddzielenie elektryczne (izolacją podstawową) do ziemi.

            Źródła ruchome zasilana niskim napięciem, np. transformatory bezpieczeństwa lub przetwornice bezpieczeństwa,
            powinny być dobierane lub monitorowane zgodnie z wymaganiami stawianymi ochronie poprzez izolację podwójną
            lub izolację wzmocnioną lub ochronną obudowę izolacyjną.

      Uwagi:
      a) Jeżeli układ jest zasilany z układu wyższego napięcia za pomocą urządzenia, które zapewnia co najmniej prostą
          separację między tym układem a układem bardzo niskiego napięcia, lecz które nie spełnia wymagań dla obwodu
          SELV i obwodu PELV, mogą być zastosowane wymagania dla FELV.
      b) Napięcia d.c. dla obwodów ELV, generowane przez przekształtnik półprzewodnikowy, wymaga wewnętrznego obwodu
          napięcia a.c. do zasilania zestawu prostownikowego. To wewnętrzne napięcie a.c. przewyższa napięcie d.c.
          ze względów fizycznych. Ten wewnętrzny obwód a.c. nie jest uważany za obwód wyższego napięcia. Między
          wewnętrznymi obwodami z zewnętrznym obwodem wyższego napięcia jest wymagana separacja ochronna.
      c) W układach d.c. z bateriami napięcie ładowania i napięcie buforowe baterii przekracza nominalne napięcie
          w zależności od typu baterii. Nie wymaga to żadnych dodatkowych środków ochronnych. Maksymalne napięcie
          ładowania nie powinno przekroczyć wartości 75 V a.c. lub 150 V d.c. - odpowiednie do sytuacji.

      4.7.3. Wymagania dotyczące ochrony podstawowej i ochrony przy uszkodzeniu w obwodach SELV oraz PELV
      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 pkt. 2) oraz
      - są spełnione warunki 414.3 (dotyczące źródeł zasilania dla SELV i PELV);

      4.7.4. Wymagania dotyczące obwodów SELV i PELV
      Obwody SELV i PELV powinny mieć zapewnioną:
      a) izolację podstawową między częściami czynnymi i innymi obwodami SELV lub PELV oraz
      b) separację ochronną od części czynnych obwodów niebędących SELV lub PELV, zapewnioną przez podwójną
          lub wzmocnioną izolację lub przez izolację podstawową i ekranowanie ochronne dla istniejącego najwyższego
          napięcia.

      Uwagi:
      - Separacja ochronna jest niezbędna zwłaszcza między częściami czynnymi urządzeń elektrycznych, takich jak
        przekaźniki, styczniki, wyłączniki pomocnicze i każdą częścią obwodu o napięciu wyższym lub obwodem FELV.
      - Uziemienie obwodów PELV może być osiągnięte przez połączenie z ziemią lub do uziemionego przewodu ochronnego
        znajdującego się w źródle.

      Obwody SELV powinny mieć izolację podstawową między częściami czynnymi a ziemią (Rys. 8).
      Obwody PELV i/lub części przewodzące dostępne urządzenia zasilanego przez obwody PELV mogą być uziemione (Rys. 9).

      1) Ochrona za pomocą SELV

Rys. 8. Środek ochrony SELV

      2) Ochrona za pomocą PELV

Rys. 9. Środek ochrony PELV

      3) Oprzewodowanie w obwodach SELV i PELV
      Separacja ochronna oprzewodowania obwodów SELV i PELV od części czynnych innych obwodów, które mają co najmniej izolację podstawową, może być osiągnięta przez zastosowanie jednego z następujących rozwiązań:
      - przewody obwodów SELV i PELV należy układać oddzielnie od przewodów innych obwodów. Jeżeli takie zbliżenie
        jest nieuniknione, to obowiązują zaostrzone wymagania co do ich ochronnego oddzielenie elektrycznego. Należy wówczas,
        poza izolacją podstawową: układać przewody obwodów SELV i PELV w osłonie izolacyjnej lub uziemionej osłonie metalowej
        lub uziemiony ekran metalowy, zapewniające dla obwodów SELV i PELV ochronne oddzielenie elektryczne od innych obwodów,
      - 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;

      4) Wtyczki i gniazda wtyczkowe w obwodach SELV i PELV powinny spełniać następujące wymagania:
         - wtyczki nie powinny pasować do gniazd wtyczkowych innych obwodów,
         - do gniazd wtyczkowych obwodów SELV i PELV nie powinny pasować wtyczki  innych układów napięciowych,
         - wtyczki i gniazda wtyczkowe w obwodach SELV nie powinny być wyposażone w styk ochronny.

      5) Według PN-HD 60364-4-41, 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. Jeżeli dostępne części przewodzące obwodów SELV mogą
              przypadkowo lub celowo zetknąć się z częściami przewodzącymi innych obwodów, to ochrona przed porażeniem
              elektrycznym nie zależy już wyłącznie od ochrony SELV, lecz także od środków ochrony, którymi są objęte części
              przewodzące dostępne 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, zgodnie z Rozdziałem A PN-HD 60364-4-1, za pomocą:
             - izolacji podstawowej lub
             - 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 uziemiającego.
      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.

      4.7.5. Bardzo niskie napięcie funkcjonalne (FELV)

      Jeżeli wymagania normy PN-HD 60364-4-41 odnoszące się do SELV lub PELV nie mogą być spełnione, a napięcie bardzo niskie ELV (nie większe niż 50 V a.c. lub 120 V d.c.) jest niezbędne ze względów funkcjonalnych, ale nie jest konieczne ze względu na ochronę przeciwporażeniową, to obwód można zakwalifikować jako obwód FELV (functional extra-low voltage).

      Dla obwodu FELV powinny być spełnione następujące wymagania:
      1) Ochrona podstawowa obwodu FELV (Rys. 6) powinna być zapewniona przez:
          a) izolację podstawową, odpowiadającą napięciu nominalnemu obwodu pierwotnego źródła, albo przez
          b) przegrody lub obudowy;

      2) Części przewodzące dostępne obwodu FELV powinny być objęte ochroną przy uszkodzeniu, podobnie jak części
          w obwodzie pierwotnym. Powinny być połączone z przewodem ochronnym obwodu pierwotnego źródła zasilania,
          pod warunkiem, że pierwotny obwód jest chroniony przez samoczynne wyłączenie zasilania;

      3) Obwód FELV powinien być zasilany z obwodu wyższego napięcia przez zwykły transformator zapewniający zwykłe
          oddzielenie elektryczne obwodu FELV od obwodu zasilającego o wyższym napięciu (Rys. 6).

Rys. 6. Schemat obwodu FELV

      4) Wtyczki i gniazda wtyczkowe stosowane w obwodach FELV powinny odpowiadać następującym wymaganiom:
          - wtyczki powinny uniemożliwić włożenie do gniazdka wtyczkowego innych układów napięciowych,
          - gniazda wtyczkowe powinny uniemożliwić włożenie wtyczek innych układów napięciowych,
          - gniazda wtyczkowe powinny być wyposażone w styk ochronny.

      Jeżeli obwód FELV jest zasilany z obwodu wyższego napięcia przez zwykły transformator zapewniający zwykłe oddzielenie elektryczne obwodu FELV od obwodu zasilającego o wyższym napięciu, to obwód FELV należy traktować jako przedłużenie obwodu wejściowego, zabezpieczony przez środki ochrony zastosowane w obwodzie wejściowym.

▲ do góry

     4.8. Nieprzewodzące pomieszczenie (izolowane stanowisko)

      Ten środek ochrony ma na celu zapobieżenie równoczesnemu dotknięciu części, które mogą mieć różny potencjał na skutek uszkodzenia izolacji podstawowej części czynnych.
      Wszystkie urządzenia elektryczne w nieprzewodzącym pomieszczeniu powinny spełniać wymagania jednego ze środków ochrony podstawowej.

      Części przewodzące dostępne powinny być tak rozmieszczone tak, aby w normalnych warunkach osoby nie dotknęły jednocześnie:
      - dwóch części przewodzących dostępnych lub
      - części przewodzącej dostępnej i części przewodzącej obcej, jeżeli te części w wyniku uszkodzenia izolacji podstawowej
        części czynnej mogą znaleźć się pod różnymi potencjałami.
      W nieprzewodzącym pomieszczeniu nie powinno być przewodu ochronnego.

      Nieprzewodzące pomieszczenie 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.

      Pomieszczenie można uznać za nieprzewodzące, gdy rezystancja izolacji podłóg i ścian w każdym punkcie pomiaru jest nie mniejsza niż:
      - 50 kΩ dla instalacji o napięciu nominalnym do 500 V lub
      - 100 kΩ dla instalacji o napięciu nominalnym powyżej 500 V,

      Jeżeli w jakimkolwiek punkcie nieprzewodzącego pomieszczenia rezystancja izolacji jest mniejsza od podanych wartości, to ze względu na ochronę przed porażeniem elektrycznym, podłogi i ściany są uważane za części przewodzące obce.

      Wymagania normy PN-HD 60364-4-41 należy uznać za spełnione, jeżeli podłoga i ściany pomieszczenia są izolowane oraz ma miejsce co najmniej jedno z następujących rozwiązań:
      a) oddalenie części przewodzących dostępnych między sobą i od części przewodzących obcych jest wystarczające
          jeżeli wynosi 2,5 m; może być zmniejszone do 1,25 m poza strefą zasięgu ręki;
      b) części przewodzące dostępne znajdujące się w odległości mniejszej niż 2,5 m są oddzielone przeszkodą ochronną (rys. 10),
          powiększającą odległości do wartości podanych w pkt. a), wykonaną z materiału izolacyjnego, nie połączoną z ziemią lub
          częściami przewodzącymi dostępnymi;
      c) izolacja części przewodzących obcych powinna mieć wystarczającą wytrzymałość mechaniczną i wytrzymywać próbę napięciem
          co najmniej 2 kV, a prąd upływowy nie powinien przekraczać wartości 1 mA. w normalnych warunkach pracy.

      Części przewodzące dostępne powinny być tak rozmieszczone (Rys. 10), 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.


Rys. 10. Minimalne odległości pomiędzy częściami przewodzącymi w nieprzewodzącym pomieszczeniu
Oznaczenia: 1 - część przewodząca dostępna, 2 - izolowana podłoga i/lub ściany, 3 - bariera ochronna

      Zgodnie z PN-HD 60364-4-41 środek ten może być stosowany tylko wtedy, gdy instalacja jest sterowana lub znajduje się pod nadzorem osób wykwalifikowanych lub nadzorowanych

      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 nieprzewodzące pomieszczenie.

▲ do góry

      4.9. Nieuziemione połączenia wyrównawcze miejscowe

      Ochrona za pomocą nieuziemionych połączeń wyrównawczych miejscowych ma na celu zapobieżenie pojawieniu się niebezpiecznych napięć dotykowych na częściach przewodzących.
      Istota tej ochrony polega na łączeniu między sobą wszystkich części przewodzących jednocześnie dostępnych oraz nieuziemionych części przewodzących obcych, za pomocą nieuziemionych połączeń wyrównawczych miejscowych.
      Zasadę wykonywania połączeń wyrównawczych nieuziemionych przedstawia rysunek 11.
      Wszystkie części przewodzące dostępne i części przewodzące obce (nieuziemione) należy połączyć nieuziemionymi przewodami wyrównawczymi PBU.

 

Rys. 11. Ochrona przez zastosowanie nieuziemionych ochronnych połączeń wyrównawczych
Oznaczenia: 1 - część przewodząca dostępna, 2 – nieuziemione ochronne połączenie wyrównawcze (PBU),
3 - nieuziemiona część przewodząca obca, 4 - izolacja podłogi.

      System nieuziemionych połączeń wyrównawczych miejscowych nie powinien mieć połączenia elektrycznego z ziemią przez części przewodzące dostępne lub przez części przewodzące obce.
      Jeżeli wymaganie to nie może być spełnione, stosuje się ochronę polegającą na samoczynnym wyłączeniu zasilania.
      Rezystancja połączeń wyrównawczych powinna być tak dobrana, aby największy spodziewany prąd, nie powodujący samoczynnego wyłączenia zasilania, wywoływał na niej spadek napięcia nie przekraczający dopuszczalnej w danych warunkach środowiskowych wartości napięcia dotykowego bezpiecznego:

 

      gdzie:
      I – największy spodziewany prąd nie powodujący samoczynnego wyłączenia, w A,
      R – rezystancja połączenia wyrównawczego, w Ω,
      UL– napięcie bezpieczne ≤ 50 V, w V.

      Należy przewidzieć środki ostrożności zapobiegające narażeniu na niebezpieczną różnicę potencjałów osobom wchodzącym do przestrzeni z połączeniami wyrównawczymi miejscowymi, szczególnie w przypadku, gdy przewodząca podłoga izolowana od ziemi jest połączona z nieuziemionym systemem połączeń wyrównawczych.

      Zgodnie z PN-HD 60364-4-41 środek ten jest dopuszczalny tylko w przypadku, gdy instalacja jest sterowana lub znajduje się pod nadzorem osób wykwalifikowanych lub nadzorowanych

▲ do góry

      5. Ochrona uzupełniająca

      W warunkach zwiększonego zagrożenia porażeniem norma PN-HD 60364-4-41 wymaga stosowania trzeciego stopnia ochrony - ochrony przeciwporażeniowej uzupełniającej ochronę podstawową i/lub ochronę przy uszkodzeniu. Celem ochrony przeciwporażeniowej uzupełniającej, realizowanej za pomocą wysokoczułych urządzeń różnicowoprądowych o prądzie znamionowym IΔn nie większym niż 30 mA oraz/lub z wykorzystaniem ochronnych połączeń wyrównawczych miejscowych, jest zwiększenie skuteczności zarówno ochrony podstawowej, jak i ochrony przy uszkodzeniu.

      1) Ochrona uzupełniająca ochronę podstawową (ochronę przed dotykiem bezpośrednim w układach prądu przemiennego) polega na zainstalowaniu w obwodzie chronionym wyłącznika różnicowoprądowego wysokoczułego o prądzie różnicowym zadziałania IΔn nie większym od 30 mA.
      Jeżeli w określonych warunkach zasilania i ochrony urządzeń elektrycznych norma wymaga stosowania wyłącznika różnicowoprądowego wysokoczułego, to oznacza, że wymaga w tych warunkach uzupełnienia ochrony podstawowej na wypadek dotknięcia przez człowieka części czynnej niebezpiecznej.
      Ochrona uzupełniająca ochronę podstawową powinna być stosowana:
      a) w obwodach gniazd wtyczkowych powszechnego użytku, o prądzie znamionowym nieprzekraczającym 20 A,
          przeznaczonych do użytkowania przez osoby niewykwalifikowane (osoby postronne),
      b) do ochrony urządzeń ruchomych o prądzie znamionowym nie przekraczającym 32 A, przeznaczonych do używania
          na wolnym powietrzu,
      c) do ochrony urządzeń użytkowanych w warunkach szczególnego zagrożenia, których dotyczą arkusze 700 normy 60364.

      Wymaga się, aby w warunkach zagrożenia np. w ograniczonych przestrzeniach przewodzących (według arkusza normy PN-HD 60364-7-706), urządzenia klasy ochronności II., w tym narzędzia ręczne bez żyły ochronnej w przewodzie zasilającym, były również objęte ochroną uzupełniającą.

      2) Ochrona uzupełniająca ochronę przy uszkodzeniu (ochronę uzupełniającą przy dotyku pośrednim), zwłaszcza w odniesieniu do urządzeń klasy ochronności I, polega na wykonaniu ochronnych połączeń wyrównawczych miejscowych, łączących ze sobą wszystkie części przewodzące dostępne i części przewodzące obce, które człowiek może jednocześnie dotknąć.
      Ich rola polega na ograniczeniu długotrwale utrzymującego się napięcia dotykowego do poziomu dopuszczalnego.

      Układ połączeń wyrównawczych powinien być połączony z przewodami ochronnymi wszystkich urządzeń - włącznie z gniazdami wtyczkowymi.
      Ochrona uzupełniająca ochronę dodatkową jest wymagana dla całej instalacji elektrycznej, a w określonych przypadkach dotyczy tylko jej części. Taka ochrona uzupełniająca jest niezbędna wówczas, gdy środki ochrony dodatkowej nie są skuteczne we wszystkich prawdopodobnych zagrożeniach porażeniowych.

      Jeżeli istnieją wątpliwości dotyczące skuteczności ochronnego połączenia wyrównawczego miejscowego, to należy wykazać, że rezystancja R między równocześnie dotykanymi częściami przewodzącymi dostępnymi, a częściami przewodzącymi obcymi, spełnia następujący warunek:

      a) dla układu prądu przemiennego a.c.:

      b)dla układu prądu stałego d.c.:

      gdzie:
      Ia - jest prądem zadziałania urządzenia ochronnego, w A:
           - dla urządzeń ochronnych różnicowoprądowych (RCD), I∆n,
           - dla zabezpieczeń nadprądowych, prąd zadziałania w czasie 5 s.

      Połączenia wyrównawcze miejscowe są wymagane do stosowania w specjalnych warunkach wpływów zewnętrznych i w niektórych specjalnych pomieszczeniach, w których występują miejsca mokre bądź wilgotne, gdzie są jednocześnie dostępne różne części przewodzące (np. kotłownie, pompownie, hydrofornie, pomieszczenia ferm hodowlanych, pomieszczenia kąpielowe, baseny i fontanny oraz pomieszczenia, dla których wymagania określone są w Części 7 normy HD 60364).

▲ do góry

Menu serwisu