Posts Tagged ‘defecte de izolatie’

Tiberiu are o problema: protectia copiilor impotriva electrocutarilor in cladiri

23/10/2010

Tiberiu a ridicat o problema interesanata: masurile tehnice de protectia copiilor impotriva electrocutarilor in instalatiile interioare ale locuintelor.

Puteti vedea mai jos modul cum s-a amorsat aceasta discutie. Pentru ca subiectul este important si probabil ca preocupa mai multi parinti m-am gandit sa va ofer posibilitatea sa va spuneti opinia si sa aduceti argumente si solutii utile.

Articole care trateaza aspecte legate de acest subiect sunt:

Ce trebuie sa stiu despre bransamentul meu?

Blocurile de masura si protectie nu se pot proteja nici pe ele la supratensiuni

Compatibilizarea instalatiilor interioare cu blocurile de masura si protectie (BMP)

Protectia diferentiala a bransamentelor electrice

Protectia la supratensiuni moft sau necesitate

Tiberiu spune:
19/10/2010 la 10:00 | Răspunde modifică

Buna ziua!

Imi permiteti o intrebare scurta: daca protectia diferentiala functioneaza corect, esti protejat de electrocutari accidentale?

Am copil mic si evident va fi interesat de acele ”gaurele mici” din prize.

Va multumesc, cu respect si interes, Tiberiu.

  • stoianconstantin spune:
    19/10/2010 la 18:32 modificăSalut Tiberiu,Da, cu conditia sa fie si corect dimensionata. De ex daca ai una de 300 mA nu e bine. Ti-ar trebui una mult mai sensibila de 30 mA.
  • Pe de alta parte nu exista garantii atunci cand oamenii ajung sub tensiune. Reactioneaza diferit cand corpul le este parcurs de curent. Iti recomand sa folosesti si alte masuri. De ex sunt niste “capace” de plastic care se infig in priza si sunt destul de greu de scos.
  • Am vazut si prelungitoare care au 2-3 masuri de protectie: au asociat un intreruptor, cate un capac basculant cu arc si in final protectie impotriva infigerii de obiecte in orificiile destinate stecherelor. De ex sunt modele la care daca se incearca infiderea unui obiect doar intr-o singura gaura opritorul blocheaza accesul. Accesul e permis doar daca se exercita presiune asupra perechii de opritoare care protejeaza accesul stecherului la contactele elecrice.
  • Un alt aspect foarte important il constituie intelegerea principiului protectiei diferentiale: actioneaza la scurgeri de curent la pamant. Daca vorbim de un scurtcircuit intre nul si faza fara nicio legatura cu pamantul atunci protectia diferentiala e ca si inexistenta: nu simte nimic.
    Daca cineva sta pe o suprafata izolanta si de ex tine in maini faza si nulul va fi accidentat foarte serios iar protectia diferentiala nu va sesiza nimic!
  • Protectia copiilor e o treaba serioasa. Trebuie luate masurile necesare (aici e de discutat ce poate intelege fiecare ca este necesar sa faca, unii nu fac nimic!) si trebuie sa fie atent intruiti si supravegheati.
  • Statistica arata totusi ca e o problema gestionabila si educatia si supravegherea sunt destul de eficace.
    Iti doresc sa fii ferit de toate relele posibile!
    SGC

Studiu de caz (partea 3 din3) :Scurtcitcuite la PTA si in Ljt, concluzii finale

22/06/2008

Petre 

 

Motto :

‘In retelele de joasa tensiune,

tensiunile de atingere si de pas

se stabilesc in documentatia de executie’

                                                                                                          STAS 12604/4 art 4.6

 

 

 

vezi si : Studiu de caz (partea 1din 3): strapungerea izolatiei pe coloana generala a unui PTA 

 

Studiu de caz (partea 2 din 3): Strapungerea izolatiei unei faze la un stalp al retelei jt fara pp, si fara legatura a conductorului de nul la armatura stalpului

Concluzii  finale:

 

·        proiectarea sistemului de legare la pamant al unei retele jt este o cerinta expresa a legislatiei de electrosecuritate si o necesitate obiectiv dovedita de regimurile de defect care pot sa apara in retelele electrice.

 

·        apelul la ‘proiectele tip’ ale anilor 1960-1989 este o dovada de lipsa de profesionalism a proiectantului. Se incalca legislatia de electrosecuritate in vigoare si se compromite atingerea obiectivelor de securitate publica ale  retelei electrice de distributie de joasa tensiune.

 

·        in raport cu defectele de izolatie fata de pamant retelele cu sisteme de legare la pamant TN-S si protectii diferentiale sunt mai sigure decat retelele clasice cu sistemul de legare la pamant TN-C

 

·        existenta mai multor situatii in care putem avea regimuri permanente de defect neizolate de protectii justifica obligativitatea inscriptiilor de electrosecuritate pe care trebuie sa le amplasam pe fiecare stalp al RED clasicul ‘Pericol de electrocutare Nu atinge stalpii nici firele cazute la pamant.’ !

 

·        circulatia animalelor in aproprierea retelelor electrice este periculoasa. De regula daca se produc electrocutari OD trebuie sa despagubeasaca proprietarul animalului daca nu s-au luat masuri de ingradire a retelelor electrice.

 

 

 

Studiu de caz (partea 1 din 3): strapungerea izolatiei pe coloana generala a unui PTA

01/06/2008

Motto :

‘In retelele de joasa tensiune,

tensiunile de atingere si de pas

se stabilesc in documentatia de executie’

                                                                                                          STAS 12604/4 art 4.6

 SGC 2002    

 

            In luna iulie 2007 in RED jt ne-am confruntat cu un caz de electrocutarea unor animale (vaci) si cu o tentativa de accident al ingrijitorului acestora in zona de influenta a prizei de pamant a unui post de transformare nou. In aceeasi retea, in aceeasi perioada la cca 300 m de postul de transformare persoane care executau un sant in imediata apropiere a unui stalp SE4. Cu ocazia analizei acestor evenimente am cules declaratii ale locuitorilor care au reclamat efecte ale existentei tensiunii pe elementele prizelor de pamant situate in diferite zone ale retelei la distante mari de postul de transformare.

            Evenimentul a avut loc la cca 2 luni de la receptia lucarilor de modernizare. Reteaua electica stradala a fost realizata integral cu conductr torsadat. Racordul la postul de transformare are o lungime de cca 2 km fiind comun cu un circuit 0.4 kV. Cutia de distributie este echipata cu intreruptoare 0.4 kV performante, sensibile sa curentii de scutcircuit metalic (net) monofazat la fiecare extremitate a retelei stradale. Toti stalpii retelei sunt amplasati in domeniul public pe marginea strazilor din localitate, deci in zone frecvnt circulate de oameni si amimale.

            In urma analizei s-a constatat strapunderea izolatiei coloanei generale a PTA ca urmare a agatarii ei intro bavura a suportului metalic cutiei de distributie (din policarbonat) respectiv strapungerea izolatiei unei faze  TYIR 50+3*70+16 in legatura de sustinere a unui stalp SE 4 datorita frecarii cu corpul metalic al armaturii se sustinere in aliniament ASA dupa caderea mansonului izolant din componenta ASA.

            Din necesitatea explicarii valorilor mari ale tensiunilor de atingere si de pas existente in zona de influenta a fiecarei prize de pamant din reteaua stradala 0.4 kV si pentru a identifica masurile preventive am analizat doua cazuri :

 

a)                strapungerea izolatiei pe coloana generala a unui PTA

b)                strapungerea izolatiei unei faze la un stalp al retelei jt fara pp, si fara legatura a conductorului de nul la armatura stalpului. Retele jt analizata este construita cu conductor izolat torsadat.

Aparitia evenimentelor intro retea noua desi nedorite ne ofera prilejul de a analiza un fenomen cu cauze bine definite fara suspiciunea existentei mai multor defecte simultane din care unele neidentificate care sa complice analiza.

            Fie un PTA 20/0.4kV 100  kVA racordat la o retea 20 kV cu neutrul tratat prin bobina de stingere. Schema de legare la nul a retelei stradale TNC.

·        bara de nul din CD a PTA este izolata.

·        reteaua jt este legata la pamant la stalpul nr 1 al fiecarui circuit.

·        rezistenta de dispersie echivalenta a prizelor de pamant a retelei stradale este 2Ω

·        rezistenta de dispersie a prizei de pamant a PTA este de 4 Ω

·        rezistenta pp naturala a unui stalp 100 Ω

 

A       Strapungerea izolatiei pe coloana generala a unui PTA

 

In acest caz se genereaza un scutrcircuit monofazat al carui curent se inchide prin priza de pamant a PTA inseriata cu priza de pamant echivalenta a retelei stradale. Vezi fig 1.

 

 

fig 1

Consecinte :

 

 

·        valoarea curentului de scurtcircuit este de cca 38 A (Iscc=UFO/(Rpp_PTA + Rpp_ech_Ljt)

·        sunt asigurate conditii pentru un scurtcircuit permanent. In exemplul dat se pierd cca 8.7 kWh in fiecare ora

·        STAS 12604/2 ‘protectia impotriva electrocutarilor, limite admise’ nu defineste tensiuni de atingere si de pas admisibile pentru  regimul de scurtcircuit permanent (in STAS avem limitele : Ua,pas < 65V pt t<3s si Ua,pas<50V pentru t>3 s ) prin urmare se impun masuri pentru eliminarea acestui regim (vezi si art. 5.1 STAS 12604/4)

·        priza de pamant a PTA este sub tensiune

·        toate prizele de pamant din reteaua stradala sunt sub tensiune

·        animalele mari (bovine, cabaline) care circula in apropierea prizelor de pamant de la PTA si din reteaua stradala sunt in pericol

·        exista premise ca in cazul unor pp cu o dirijare a potentialului necorespunzatoate (nefericita, intamplatoare, neproiectata) oamenii sa fie pusi in pericol de electrocutare prin atingere indirecta. Tensiunea pe priza de pamant a PTA respectiv a fiecarei pp legata in paralel in reteaua stradala (naturala si/sau artificiala) reprezinta o cota parte din tensiunea de faza 230 V. Daca cele doua rezistente de dispersie echivalente care se inseriaza sunt egale atunci caderea de tensiune pe fiecare este  50% din tensiunea de faza 115 V. vezi fig 2

 

fig 2

 

 

 

 

 

 

 

 

Orice diferenta intre valorile rezistentei de dispersie a pp a PTA si respectiv a pp echivalenta a retelei stradale duce la marirea tensiunii pe una din cele doua categorii de pp crescand riscul de electrocutare. Daca pp a PTA este cea mai mica atunci riscul de electrocutare creste in reteaua stradala fiind multiplicat cu numarul de legaturi ale pp naturale respectiv artificiale la conductorul de nul. Sa presupunem ca rezistenta de dispersie a pp a PTA este zero atunci fiecare pp naturala si artificiala racordata la conductorul de nul al retelei jt va fi supusa unei diferente de potential de 230V

 

In figura 3 avem reprezentam schema explicativa a tensiunilor de pas si de atingere

 

 

fig 3

 

Masuri preventive :

 

·        inca din faza de constructie trebuie evitata strapungerea izolatiei prin :

o       eliminarea bavurilor muchiilor metalice,

o       respectare a temperaturilor de montaj indicata de fabricantul conductorului utilizat pentru coloana,

o        respectarea razelor de curbura minim admisibile pentru indoirea coloanei

·        verificarea rezistantei de izolatie a coloanei fata de priza de pamant a PTA

·        constientizarea necesitatii proiectarii si realizarii unor prize de pamant cu o distributie de potential nepericuloasa

·        masurarea doar a rezistentei de dispersie a prizelor de pamant nu este suficienta pentru a ne garanta ca nu vom avea situatii periculoase.

·        in vederea PIF este necesar sa solicitam masurarea Ua si Upas respectiv determinarea realizarii distributiei de potential proiecate si compararea acestora cu valorile limita proiecate pentru fiecare pp in parte.

·        pentru coloana generala a unui PTA masura tehnica principala o constituie izolatia conductorului din care este realizata coloana. A doua masura tehnica o constituie legarea elementelor metalice ale PTA (inlusiv cele ale CD) la pp a PTA. Aceste masuri sunt nesesare si suficiente doar daca se asigura incadrea Ua si U pas in limitele nepericuloase. In situatia noastra nerealizandu-se o conditie des repatata in STAS de deconectare a defectului in maxim 3 s (vezi art 3.1.9.3, art 3.2.1, art 3.3.1 din STAS 126004/3, art 5.1 din STAS 12604/4, art 3.1.1.5 din STAS 12604/5 ) este clar ca celor doua masuri tehnice mai trebuie sa li se adauge masuri suplimantare de exemplu dirijarea potentialului si/sau o protectie diferentiala care sa duca la declansarea defectului.

·        sa presupunem ca prin proiectare si/sau printr-un concurs fericit de imprejurari Ua si U pas se mentin la valori nepericuloase. Prin prezentul material constientizam existenta unui regim de scurtcircuit permanent pe care protectiile existente in retelele electrice jt (schema TNC) nu il izoleaza. Daca nu putem accepta pierdeile de ee asociate acestui tip de defect este necesar sa realizam o schema de legare la pamant a retelei jt de tipul TN S care ne permite sa promovam o protectie diferentiala.

·        Pentru reducerea probabilitatii de strapungere a izolatiei coloanei in caietele de sarcini pentru cutiile de distributie se poate impune realizarea unei izolatii suplimentare a coloanei fata de partile metalice ale CD legate la pamant cel putin zona stuturilor de intrare a coloanei in CD zona unde por aprea bavuri si indoiri ale coloanei cu sprijiniri de marginile metalice ale CD (vezi si STAS 126004/2 art 3.1.3 f). Aceasta masura o vedem necesara mai ales pentru prevenirea pierderilor de ee ca alternativa la schema TNS. Nu recomandam renuntarea la masura tehnica suplimentara de dirijarea distributiei potentialului  (vezi si STAS 126004/2 art 3.1.3 e)

vezi si: Studiu de caz (partea 2 din 3): Strapungerea izolatiei unei faze la un stalp al retelei jt fara pp, si fara legatura a conductorului de nul la armatura stalpului

Studiu de caz (partea 3 din3) :Scurtcitcuite la PTA si in Ljt, concluzii finale


Protectia diferentiala a bransamentelor electrice

18/12/2007

SGC 2010

 

Va propun sa vedem cum arata la 28.09.2013, dupa aproape 7 ani, dinamica accesarilor acestui articol astfel incat sa ne facem o imagine asupra gradului de interes al subiectului pus in discutie (clik pe grafic pentru a fi deschis intr-o pagina noua):

statistica accesari  la 28.09.2013

De ani buni la bransamentele noi si la  cele modernizate se utilizeaza in locul vechilor firide de bransament din bachelita sau metalice, blocuri de masura si protectie (BMP). Acestea se construiesc in variante monofazate si trifazate.

In acest articol ne referim la protectia diferentiala. BMPM (monofazate) si BMPT (trifazate) sunt de regula echipate cu intreruptoare monofazate/trifazate diferentiale. Acestea asigura urmatoarele protectii

  • electromagnetica- maximala de curent
  • diferentiala

In schema urmatoare prezentam informatiile esentiale legate de functionarea celor doua protectii.

BMPT

Mentionam ca de regula in amonte de BMP retelele stradale sunt de tipul TN C la care nulul de lucru este conun cu cel de protectie avand denumirea PEN. In aceste retele principala masura de protectie impotriva electrocutarilor prin atingere indirecta o constituie legarea la nul (la PEN).

In interiorul BMP se separa nulul de lucru de nulul de protectie astfel incat in aval de acest echipament schema este de tipul TN S. Caracteristica acestei scheme este aceea ca avem doua conductoare de nul: nulul de lucru notat N si nulul de protectie notat PE

In cazul bransamentelor vechi echipate cu sigurante chiar daca in aval de firida de bransament aveam (daca aveam) schema de tip TN C S nu prea conta daca se respectau functiile nulului de lucru N si ale celui de protectie PE si nu prea conta daca cele doua conductoare erau mentinute izolate (separate) in toata instalatia interioara. Adeseori borna de nul de lucru a aparatelor era legata cand la nulul de protectie cand la nulul de lucru, uneori cele doua nuluri erau legare impreuna in doze sau doar se atingeau. In toate aceste situatii receptoarele electrice functionau normal. In schimb gradul de securitate al instalatiei avea serios de suferit.

In situatia instalatiilor vechi cu izolatia conductoarelor de faza slabita sau chiar strapunsa puteau exista scurtcircuite monofazate cu pamantul de mare rezistivitate (puneri la masa) care nu indeplineau conditiile de  a fi „vazute’ (sesizate) de sigurantele din tabloul de interior si nici de cele din firida de bransament.  Ani de zile energia se scurgea la pamant prezentand un important factor de risc de electrocutari si incendii.

Noua echipare a BMP elimina aceste neajunsuri astfel incat intrerupatorul diferential declanseaza aproape instantaneu in urmatoarele situatii:

  • se ating nulul de lucru N cu cel de protectie PE fie in doze fie pe traseu daca izolatia conductoarelor este deteriorata. Evident cazul cel mai neplacut este cand cele doua conductoare de nul sunt legate din neatentie sau din nestiinta impreuna
  • izolatia nulului de lucru N si acesta face intra in contact cu elemente legate la pamant. Cazul cel mai grav este cand nulul de lucru este direct legat la masa aparatelor electice su la priza de pamant a instalatiei interioare.
  • cand este racordat un receptor intr-o priza care are legat nulul de protectie la borna destinata nulului de lucru. In lipsa receptorului electric instalatia ramane sub tensiune (daca evident nu mai exista alte anomalii) pentru ca se indeplineste conditia de separare a celor doua nuluri N si PE.
  • cand se deterioreaza izolatia receptoarelor electrice sau a retelei interioare si apare o punere accidentala la masa (un scurtcircuit)

In conditiile in care foarte multe instalatii interioare sunt intro stare precara sau prost executate va dati seama ca montarea BMP-urilor genereaza multe neplaceri obligand proprietarul instalatiei sa ia masuri pentru eliminarea deficientelor. Aceasta „obligare” se face cu multi nervi fiind adesea insotita de un nesfarsit sir de sesizari legate de presupusa „proasta functionare a BMP„. Argumente de genul: „ inainte nu am avut aceste probleme ” sunt la ordinea zilei.

Cu toate problemele generate de protectia diferentiala este foarte necesara ferindu-ne atat de accidente prin electrocutate cat si de producerea unor incendii. In  cazul ideal simultan ce modernizarea bransamentelor este necesar ca proprietarii imobilelor sa-si finanteze revizia/reparatia instalatiei interioare.

Citeste si articolul: Compatibilizarea instalatiilor interioare cu blocurile de masura si protectie (BMP)