Posts Tagged ‘protectii diferentiale’

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

Asupra unor caracteristici ale intreruptoarelor jt de CristianS

05/01/2010

 

Prin amabilitatea dlui CristianS avem urmatoarea traducere şi adaptare după “Schneider Electric – Electrical installation guide 2009” – capitolul H referitoare la caracteristicile intreruptoarelor jt.

EIG-H-LV-switchgear

Caracteristicile fundamentale ale întreruptoarelor automate

Ue – tensiunea de utilizare

Tensiunea pentru care întreruptorul a fost proiectat să funcţioneze, în condiţii normale.

In – curentul  nominal

Valoarea maximă a curentului pe care un întreruptor automat, dotat cu un releu de declanşare la supracurent specificat, poate să-l suporte un timp nedefinit, la o temperatură ambiantă stabilită de producător, fără ca temperatura căilor de curent să depăşească o anumită valoare.

Exemplu:

Un întreruptor automat cu In = 125 A pentru o temperatură ambiantă de 40°C este echipat cu un releu de supracurent reglat la 125 A. Acelaşi întreruptor automat poate fi utilizat la valori mai ridicate ale temperaturii ambiante, dacă i se aplică  o corecţie adecvată. Corecţia unui întreruptor automat se realizează, deci, prin reducerea curentului declanşatorului termic. Utilizarea unui releu termic de tip electronic, proiectat să reziste la temperaturi mai ridicate, permit întreruptorului automat, căruia i s-a aplicat corecţia, să funcţioneze la temperaturi ambiante de 60 sau chiar 70°C.

Notă: în norma IEC 60947-2 In definit pentru întreruptoare automate este egal cu Iu pentru aparate electrice, în general, Iu fiind curentul nominal neîntrerupt.

Caracteristici funcţie de dimensiunea carcasei

Unui întreruptor automat ce poate fi dotat cu relee termice de valori reglabile diferite i se poate aloca un curent nominal ce corespunde valorii celui mai ridicat curent de reglaj al releului termic ce i se poate ataşa.

Exemplu:

Un întreruptor automat Compact NSX630A poate fi echipat cu 11 unităţi electronice, diferite,  de declanşare, de la 150 la 630 A. Curentul nominal al întreruptorului este de 630 A.

Ir (Irth) – curentul de reglaj termic

Separat de întreruptoarele automate mici, care sunt uşor de înlocuit, întreruptoarele automate industriale sunt echipate cu relee termice interschimbabile. Mai mult, pentru a adapta un întreruptor automat la cerinţele ridicate de protecţia unui circuit şi pentru a evita necesitatea instalării unor cabluri supradimensionate, releele termice sunt, în general, reglabile. Curentul de reglaj Ir sau Irht (ambele simboluri sunt folosite în mod curent) este valoarea curentului deasupra căreia întreruptorul automat va declanşa. Reprezintă, de asemenea, curentul maxim pe care întreruptorul automat poate să-l tranziteze fără să declanşeze. Valoarea aceasta trebuie să fie mai mare decât curentul maxim al sarcinii, dar mai mic decât curentul maxim suportat de circuit. Releele termice sunt, de obicei, reglabile între 0,7 şi 1 x In dar dispozitivele electronice folosite în acest scop au gama de reglaj mai mare, de obicei 0,4 … 1 x In.

Exemplu:

Un întreruptor automat NSX630N echipat cu un releu termic de 400 A Micrologic 6.3E, reglat la 0,9 va avea un curent de reglaj Ir = 400 x 0,9 = 360 A.

Notă:

Pentru întreruptoarele automate echipate cu relee termice nereglabile Ir = In. Exemplu: pentru întreruptorul automat C60N 20 A, Ir = In = 20 A.

Im  – curentul de reglaj pentru releul electro-magnetic

Releele electromagnetice (instantanee sau cu timp foarte scurt de întârziere) au scopul de a declanşa întreruptorul automat rapid, la apariţia valorilor mari de curent de defect. Pragul de declanşare Im este:

–         cu valoare fixă, stabilită de standarde pentru întreruptoare automate de tip casnic, cum ar fi IEC 60898, sau

fig 1

–         indicate de fabricant, pentru întreruptoare automate industriale, conform standardelor în vigoare, în special IEC 60947 – 2.

Pentru ultima variantă, există o mare varietate de dispozitive de declanşare, care permit utilizatorului să adapteze performanţele de protecţie ale întreruptorului automat cu necesităţile specifice unui receptor dat.

 

 

fig 2

(Ii este curentul de declanşare instantanee la scurt-circuit)

Capacitatea de izolare

Un întreruptor automat se poate folosi pentru izolarea unui circuit dacă îndeplineşte toate condiţiile prescrise pentru un aparat de deconectare (la tensiunea nominală) din standardele aplicabile. În acest caz este definit ca întreruptor automat separator şi este marcat cu simbolul

Fig 3

De exemplu, seriile produse de Schneider: Multi 9, Compact NSX şi Masterpact LV fac parte din această categorie.

Icu – capacitatea de rupere limită, pentru cele industriale (Icn – capacitatea de rupere nominală, pentru domeniul casnic)

Capacitatea de rupere limită a unui întreruptor automat este cea mai mare valoare (prezumată) a curentului pe care întreruptorul este capabil să o întrerupă fără a se defecta. Valoarea curentului menţionat în standarde este valoarea efectivă a componentei de curent alternativ a curentului de defect, deci componenta tranzitorie de curent continuu (care este prezentă întotdeauna în cel mai greu caz de scurt-circuit) este considerată a fi nulă, pentru calcularea valorii standardizate. Această caracteristică nominală Icu/Icn este dată, în mod normal, în kA, valoare efectivă.

            Icu (capacitatea de rupere limită) şi Ics (capacitatea de rupere de serviciu) sunt definite în IEC 60947 – 2, împreună cu un tabel ce stabileşte relaţia între Ics şi Icu pentru diferite categorii de utilizare A (declanşare instantanee) şi B (declanşare temporizată).

Teste pentru verificarea capacităţilor nominale de scurt-circuit ale întreruptoarelor automate sunt stabilite de standarde şi includ:

–         secvenţe de operare, cuprinzând o succesiune de operaţii, de exemplu închideri şi deschideri pe scurt-circuit;

–         defazări ale curentului şi tensiunii. Când curentul este în fază cu tensiunea de alimentare (cos j = 1) întreruperea unui curent este mai uşoară decât la orice alt factor de putere. Întreruperea unui curent la valori mici ale cos j este considerabil mai greu de realizat, un circuit cu cos j nul (teoretic) fiind cel mai dificil caz.

În practică, toţi curenţii  de scurt-circuit din sistemele de alimentare sunt (mai mult sau mai puţin) la factori de putere mici iar standardele se bazează pe valori considerate în mod normal a fi reprezentative pentru majoritatea sistemelor de alimentare. În general, cu câte este mai mare nivelul curentului de defect (la o tensiune dată), cu atât este mai mic factorul de putere al buclei de defect, de exemplu aproape de generatoare sau transformatoare mari.

Tabelul de mai jos reproduce, după IEC 60947 – 2, valorile standardizate ale Icu funcţie de factorul de putere al curentului buclei de defect, pentru întreruptoarele de putere industriale:

Icu cosj
6 kA < Icu £ 10 kA 0.5
10 kA < Icu £20 kA 0.3
20 kA < Icu £ 50 kA 0.25
50 kA < Icu 0.2

 

–         urmare unei secvenţe de test pentru Icu, de tipul deschidere – pauză – închidere/deschidere, alte teste sunt realizate pentru a se verifica faptul că:

o       rezistenţa de izolaţie a dielectricului

o       performanţele de deconectare (izolare) şi

o       corecta funcţionare a protecţiei la supracurent

  • nu au fost afectate de către test.

Alte caracteristici ale întreruptoarelor automate:

Ui – tensiunea nominală de izolare

Este valoarea tensiunii (de obicei > 2 x Ui) la care au fost realizate teste de rezistenţă de izolaţie şi distanţă de conturnare. Valoarea maximă a tensiunii nominale nu trebuie să depăşească tensiunea nominală de izolare (Ue £ Ui).

Uimp –  tensiunea de ţinere la impuls

Această caracteristică exprimă, în kV, valoarea de vârf (de o formă şi polaritate prestabilite) a tensiunii la care echipamentul este capabil să reziste, fără deteriorare, în condiţii de test date. De obicei, pentru întreruptoare automate industriale Uimp = 8 kV, iar pentru cele casnice, Uimp = 6 kV.

Categoria (A sau B) şi Icw – curentul permis de scurtă durată

Conform IEC 60947 – 2 există două tipuri de aparate electrice industriale de joasă tensiune:

–         A, la care nu există o temporizare stabilită în declanşarea dispozitivului „instantaneu” de declanşare la scurt-circuit, după cum se poate vedea în graficul de mai jos. De obicei, acestea sunt întreruptoare automate în carcasă;

fig 4

–         B, la care, pentru a se realiza selectivitatea protecţiei, în raport cu alte întreruptoare automate, pe baza timpului de declanşare, este posibil să se stabilească o temporizare a declanşării, nivelul curentului de scurt-circuit fiind mai mic decât cel al curentului permis de scurtă durată Icw, după cum se poate vedea în figura de mai jos. De obicei, această facilitate apare la întreruptoarele în construcţie deschisă şi pentru unele întreruptoare de putere mare în construcţie închisă. Icw este curentul maxim pe care un întreruptor automat din categoria B îl poate suporta, termic şi electrodinamic, fără să sufere defecţiuni, pentru o perioadă de timp dată de fabricant.

fig 5

Icm – capacitatea de închidere, pe scurt-circuit, nominală

Reprezintă cea mai mare valoare instantanee a curentului pe care întreruptorul automat poate să-l închidă, la tensiunea nominală şi în condiţii specifice. În curent alternativ, această valoare instantanee de vârf este în relaţie cu Icu (capacitatea de rupere limită) prin factorul k, ce depinde de factorul de putere al curentului din bucla de scurt-circuit. În tabelul de mai jos este prezentată, după IEC 60947 – 2, relaţia dintre Icu şi Icm la diferiţi cosj.

Icu cosj Icm = kIcu
6 kA < Icu £ 10 kA 0.5 1.7 x Icu
10 kA < Icu £ 20 kA 0.3 2 x Icu
20 kA < Icu £ 50 kA 0.25 2.1 x Icu
50 kA £ Icu 0.2 2.2 x Icu

 

Exemplu: un întreruptor Masterpact NW08H2 are un Icu de 100 kA. Valoarea de vârf pentru Icm va fi de 100 x 2,2 = 220 kA.

Ics – capacitatea de rupere de serviciu

Capacitatea de rupere limită (Icu) sau nominală (Icn) reprezintă curentul de scurt-circuit maxim pe care un întreruptor automat poate să îl întrerupă fără să se defecteze. Probabilitatea ca un asemenea curent să apară este extrem de mică şi, în condiţii normale, curenţii de scurt-circuit sunt mult mai mici decât capacitatea de rupere limită (Icu). Pe de altă parte, este important ca valori mari ale curenţilor (cu mică probabilitate de apariţie) să fie întrerupţi în condiţii bune astfel ca întreruptorul automat să fie imediat disponibil pentru închidere, după ce defecţiunea a fost înlăturată. Aceasta este cauza pentru care o nouă caracteristică – Ics – a fost creată, pentru întreruptoare industriale, exprimată în procente (25, 50, 75, 100%) din Icu. Secvenţa de teste este următoarea:

–         O – CO – CO (O reprezintă deschiderea, CO reprezintă închiderea urmată de o deschidere)

–         După această secvenţă se fac teste ce verifică dacă întreruptorul automat este în stare bună şi disponibil pentru o utilizare normală.

Pentru întreruptoare automate casnice, Ics = k x Icn. Factorul k se găseşte în IEC 60898, tabelul XIV. În Europa, practica este să se utilizeze un factor K de 100%, deci Ics = Icu.

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 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

22/06/2008

Radu

Motto :

     

B  Strapungerea izolatiei unei faze la un stalp al retelei jt fara pp, si fara legatura a conductorului de nul la armatura stalpului

 

In acest caz se genereaza un scutrcircuit monofazat al carui curent se inchide prin priza de pamant naturala a stalpuli  inseriata cu priza de pamant echivalenta a retelei stradale vezi fig 4

fig 4

 

Consecinte :

 

·        valoarea curentului de scurtcircuit este de cca 2,25A (Iscc=UFO/(Rpp_natutala stalp + Rpp_ech_Ljt)= 230V(100 Ω + 2 Ω)=2.25A)

·        sunt asigurate conditii pentru un scurtcircuit permanent. In exemplul dat se pierd cca 0.5 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)

·        toate prizele de pamant din reteaua stradala sunt sub tensiune

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

·        Tensiunea pe priza de pamant naturala a stalpului la care s-a produs strapungerea izolatiei retelei jt respectiv a fiecarei pp legata in paralel in reteaua stradala (naturala si/sau artificiala) reprezinta o cota parte din tensiunea de faza 230 V. In conditiile din exemplul mumeric mentionat in preambul 96% din tensiunea de faza cade pe priza de pamant natutala a stalpului la care s-a produs strapungerea izolatiei retelei jt iar 4% cade pe fiecare pp legata in paralel la conductorul de nul al retelei jt. Deoarece in cazul prizelor de pamant naturale dirijarea potentialului este necorespunzatoate oamenii sunt pusi in pericol de electrocutare prin atingere indirecta in apropierea acestui stalp vezi fig 5

 

 

fig5

In cazul retelei jt construita cu TYIR la fiecare stalp de sustinere avem deja luate doua masuri tehnice : izolarea conductoarelor, izolarea suplimentare a armaturii de sustinere in conformitate cu prevederile art 3.1.4 din STAS 12604.

Cazul analizat scoate in evidenta ca daca masurile impuse de reglementarile de protectie impotriva electrocutarii prin atingere indirecta sunt anulate de un defect atunci vom avea o situatie periculoasa. Avand in vedere ca probabilitatea de producere a acestui defect este redusa reglementarile permit asumarea riscului.

 

Masuri preventive :

 

·        Sunt posibile masuri suplimentare care conduc la reducerea riscului. In cazul analizat masura suplimentara cea mai simpla o constituie legarea armaturilor retelei si a prizei de pamant naturale a fiecarui stalp la conductorul de nul. In acest fel la orice strapungere de izolatie vom avea un scurtcircuit monofazat metalic care ar trebui sa genereze un curent de scurtcircuit suficient de mare ca sa poata sa fie sesizat de protectii si in final sa fie intrerupt intr-un timp mai mic de 3s. Fiecare masura tehnica suplimentare luata in mod evident creste costul de realizare a retelei stradale simultan cu scaderea probabilitatii de aparitie a tensiunilor de atingere si de pas periculoase

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

·        constientizam existenta unui alt regim de scurtcircuit permanent pe care protectiile existente in retelele electrice jt (schema TNC) nu il izoleaza. Este necesar sa ne intrebam daca putem accepta pierdeile de ee asociate acestor regimuri. 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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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)