Zagadnienia_ochrony_p_poraeniowej.pdf

(1348 KB) Pobierz

opracowania_Zagadnienia_ochr_pporaz

mgr in Ň . Andrzej Boczkowski

Warszawa, 14.06.2006 r.

Sekcja Instalacji i Urz Ģ dze ı Elektrycznych

Stowarzyszenie Elektryków Polskich

Wybrane zagadnienia ochrony przeciwpora Ň eniowej

w instalacjach elektrycznych do 1 kV

Od instalacji elektrycznych wymaga siħ aby były funkcjonalne, trwałe i estetyczne oraz

bezpieczne w uŇytkowaniu.

Bezpieczeıstwo uŇytkowania instalacji elektrycznych sprowadza siħ do zapewnienia ochrony

przed nastħpujĢcymi podstawowymi zagroŇeniami:

¾

poraŇeniem prĢdem elektrycznym,

¾

prĢdami przeciĢŇeniowymi i zwarciowymi,

¾

przepiħciami łĢczeniowymi i pochodzĢcymi od wyładowaı atmosferycznych,

skutkami cieplnymi.

SkutecznoĻę ochrony przed wyŇej wymienionymi zagroŇeniami zaleŇy od zastosowanych,

w instalacjach elektrycznych, rozwiĢzaı oraz Ļrodków technicznych.

MiarĢ skutecznoĻci tej ochrony jest liczba Ļmiertelnych wypadków poraŇeı prĢdem elek-

trycznym oraz liczba poŇarów, bħdĢcych nastħpstwem wad lub nieprawidłowej eksploatacji

instalacji elektrycznych.

Z przeprowadzonych analiz wynika, Ňe liczba Ļmiertelnych wypadków poraŇeı prĢdem elek-

trycznym w ciĢgu roku, przypadajĢca na jeden milion mieszkaıców w Polsce zmniejszyła siħ

z 9,5 w latach 1980

2004 z tendencjĢ dalszego zmniejszania

siħ w nastħpnych latach. Jednak nadal liczba Ļmiertelnych wypadków poraŇeı prĢdem elek-

trycznym jest w Polsce 3

¸

1985 do 6,0 w latach 1991

¸

4-krotnie wiħksza niŇ w krajach Zachodniej Europy. Liczba Ļmier-

telnych wypadków poza statystycznym miejscem pracy, spowodowanych poraŇeniem prĢ-

dem elektrycznym, w stosunku do ogółu Ļmiertelnych wypadków poraŇeı prĢdem elektrycz-

nym wynosi w Polsce około 86 %.

Wynika z tego, Ňe niebezpieczeıstwo Ļmiertelnych poraŇeı prĢdem elektrycznym wystħpuje

przede wszystkim w mieszkaniach i budynkach mieszkalnych oraz w gospodarstwach rolni-

czych i ogrodniczych.

Nadal najwiħcej wypadków odnotowuje siħ na wsi, prawie dwukrotnie wiħkszy wskaŅnik

Ļmiertelnych wypadków w stosunku do wypadków w mieĻcie.

Równie czħste sĢ przypadki powstania poŇarów spowodowanych niesprawnĢ instalacjĢ elek-

trycznĢ. Ich procentowy udział w ogólnej liczbie poŇarów w budynkach, według danych

za 2003 rok jest na poziomie 12 %.

Zasadniczy wpływ na duŇĢ liczbħ Ļmiertelnych poraŇeı prĢdem elektrycznym oraz poŇarów

w Polsce ma na ogół zły stan techniczny instalacji elektrycznych w obiektach budowlanych,

w tym w mieszkaniach i budynkach mieszkalnych oraz w gospodarstwach rolniczych

i ogrodniczych, a takŇe stosowanie niedoskonałych i niewystarczajĢcych Ļrodków ochrony

przed zagroŇeniami w tych instalacjach, a mianowicie:

¾

¸

powszechne stosowanie układu sieci TN-C w instalacjach elektrycznych z przewodami

o małych przekrojach (1,5

10mm 2 ) przewaŇnie aluminiowymi, zwiħkszajĢcymi moŇli-

woĻę uszkodzeı mechanicznych i przerw, szczególnie w przewodach ochronno-

neutralnych PEN wystħpujĢcych w tym układzie sieci. StĢd wynikajĢce czħsto przypadki

pojawiania siħ na obudowach metalowych odbiorników napiħę dotykowych wyŇszych

od dopuszczalnych długotrwale. RównieŇ pojawianie siħ na przewodzie PEN napiħcia

niekorzystnego dla uŇytkowanych odbiorników, wywołanego przepływem przez ten

przewód prĢdu wyrównawczego, spowodowanego zaistnieniem asymetrii prĢdowej

w instalacji,

¸

¾

2

¾

stosowanie układu sieci TT, nie zawsze gwarantujĢcego skutecznoĻę ochrony przeciw-

poraŇeniowej, głównie z uwagi na doĻę czħsto wystħpujĢce trudnoĻci w zapewnieniu

wymaganych rezystancji uziemieı oraz przypadki przerw w przewodach uziemiajĢcych,

¾

niestosowanie połĢczeı wyrównawczych dodatkowych (miejscowych), a takŇe bardzo

czħsto połĢczeı wyrównawczych głównych,

¾

niestosowanie ochrony przed dotykiem poĻrednim (ochrony przy uszkodzeniu) w po-

mieszczeniach o podłodze Ņle przewodzĢcej, przeznaczonych na stały pobyt ludzi, po-

mimo wystħpowania w tych pomieszczeniach metalowych uziemionych rur i grzejników

centralnego ogrzewania oraz metalowych rur wodociĢgowych i gazowych,

¾

niestosowanie wyłĢczników ochronnych róŇnicowoprĢdowych,

¾

niestosowanie ograniczników przepiħę,

¾

w rozwiĢzaniach instalacji elektrycznych prowadzenie przewodów w sposób wyklucza-

jĢcy ich wymienialnoĻę,

stosowanie zbyt małej liczby obwodów odbiorczych oraz gniazd wtyczkowych i wypu-

stów oĻwietleniowych.

W Polsce, w miastach i na wsi, istnieje ponad 11 milionów mieszkaı oraz ponad 2 miliony

gospodarstw rolniczych i ogrodniczych.

Instalacje elektryczne w tych obiektach, z wyjĢtkiem budowanych w ostatnich latach,

nie odpowiadajĢ wymaganiom „Warunków technicznych, jakim powinny odpowiadaę budynki

i ich usytuowanie” oraz wymaganiom Polskiej Normy PN-IEC 60364 „Instalacje elektryczne

w obiektach budowlanych”.

SĢ to instalacje elektryczne nie w pełni sprawne, bħdĢce Ņródłem wyŇej wymienionych za-

groŇeı.

Istnieje w zwiĢzku z tym koniecznoĻę modernizacji instalacji elektrycznych w obiektach bu-

dowlanych, w tym szczególnie w mieszkaniach i budynkach mieszkalnych oraz w gospodar-

stwach rolniczych i ogrodniczych.

W instalacjach modernizowanych lub nowo budowanych naleŇy zapewnię koniecznoĻę reali-

zacji nowych, preferowanych rozwiĢzaı, które sĢ objħte wymaganiami „Warunków technicz-

nych, jakim powinny odpowiadaę budynki i ich usytuowanie” oraz wymaganiami Polskich

Norm przywołanych w tych Warunkach Technicznych, w tym przede wszystkim wymagania-

mi normy PN-IEC 60364 „Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych”.

¾

3

Przepisy ochrony przeciwporaŇeniowej, zawarte w normie PN-IEC 60364, sĢ przede wszyst-

kim odzwierciedleniem rozpoznania skutków przepływu prĢdu elektrycznego przez ciało

ludzkie, dostħpnych Ļrodków ochrony oraz warunków ekonomicznych.

W ostatnich 30 latach nastĢpił znaczny postħp w rozpoznaniu skutków raŇenia człowieka

prĢdem. Prowadzone w tym zakresie badania na ludziach i zwierzħtach były przedmiotem

szczegółowych analiz oraz raportów Miħdzynarodowej Komisji Elektrotechnicznej (IEC).

W kolejnych wydaniach raportu 479 Komisji IEC opublikowane zostały uzgodnione poglĢdy,

dotyczĢce reakcji organizmu człowieka na przepływ prĢdu przemiennego i stałego.

Skutki oddziaływania prĢdu przemiennego o czħstotliwoĻci 50/60 Hz na ciało ludzkie zaleŇĢ

od wartoĻci prĢdu I , przepływajĢcego przez ciało ludzkie oraz czasu przepływu t .

Ze wzglħdu na prawdopodobieıstwo wystħpowania okreĻlonych skutków moŇna wyróŇnię

nastħpujĢce strefy przedstawione na rysunku nr 1:

Rys. 1.

Strefy skutków oddziaływania prĢdu przemiennego o czħstotliwoĻci 50/60 Hz

na ciało ludzkie, na drodze lewa rħka - stopy

AC-1 zazwyczaj brak reakcji organizmu,

AC-2 zazwyczaj nie wystħpujĢ szkodliwe skutki patofizjologiczne. Linia b jest progiem

samodzielnego uwolnienia człowieka od kontaktu z czħĻciĢ pod napiħciem,

AC-3 zazwyczaj nie wystħpujĢ uszkodzenia organiczne. Prawdopodobieıstwo skurczu

miħĻni i trudnoĻci w oddychaniu przy przepływie prĢdu w czasie dłuŇszym niŇ 2 s.

Odwracalne zakłócenia powstawania i przenoszenia impulsów w sercu, włĢcznie

z migotaniem przedsionków i przejĻciowĢ blokadĢ pracy serca, bez migotania

komór serca, wzrastajĢce wraz z wielkoĻciĢ prĢdu i czasem jego przepływu,

AC-4 dodatkowo, oprócz skutków charakterystycznych dla strefy AC-3, pojawia siħ

wzrastajĢce wraz z wartoĻciĢ prĢdu i czasem jego przepływu niebezpieczeıstwo

skutków patofizjologicznych, np. zatrzymanie czynnoĻci serca, zatrzymanie oddy-

chania i ciħŇkie oparzenia.

45035716.073.png

45035716.084.png

45035716.095.png

45035716.106.png

45035716.001.png

45035716.012.png

45035716.023.png

45035716.026.png

45035716.027.png

45035716.028.png

45035716.029.png

45035716.030.png

45035716.031.png

45035716.032.png

45035716.033.png

45035716.034.png

45035716.035.png

45035716.036.png

45035716.037.png

45035716.038.png

45035716.039.png

45035716.040.png

45035716.041.png

45035716.042.png

45035716.043.png

45035716.044.png

45035716.045.png

45035716.046.png

45035716.047.png

45035716.048.png

45035716.049.png

45035716.050.png

45035716.051.png

45035716.052.png

45035716.053.png

45035716.054.png

45035716.055.png

45035716.056.png

45035716.057.png

45035716.058.png

45035716.059.png

45035716.060.png

45035716.061.png

45035716.062.png

45035716.063.png

45035716.064.png

45035716.065.png

45035716.066.png

45035716.067.png

45035716.068.png

45035716.069.png

4

Ze wzglħdu na prawdopodobieıstwo wywołania migotania komór serca wyróŇnia

siħ nastħpujĢce strefy:

AC-4.1 5 % przypadków migotania komór serca,

AC-4.2 nie wiħcej niŇ 50 % przypadków,

AC-4.3 powyŇej 50 % przypadków.

Przyjħto, Ňe graniczna bezpieczna wartoĻę prĢdu raŇeniowego, płynĢcego w dłuŇszym cza-

sie przez ciało ludzkie, wynosi 30 mA dla prĢdu przemiennego.

ZnajomoĻę współczynnika prĢdu serca F pozwala na obliczanie prĢdów I d na innych drogach

przepływu niŇ lewa rħka – stopy, które stanowiĢ to samo niebezpieczeıstwo wystĢpienia

migotania komór serca w odniesieniu do prĢdu I lewa rħka - stopy, przedstawionego na ry-

sunku nr 1. Jego wartoĻę jest stosunkiem:

F

=

I

,

¼

I

d

=

I

(1)

I

F

d

gdzie:

I

¾

prĢd płynĢcy przez ciało ludzkie na drodze lewa rħka - stopy przedstawiony

na rysunku nr 1,

I d

¾

prĢd płynĢcy przez ciało ludzkie na drogach przedstawionych w tablicy nr 1, wywo-

łujĢcy te same skutki jak prĢd I ,

F

¾

współczynnik prĢdu serca, o wartoĻciach dla róŇnych dróg przepływu prĢdu I d

podanych w tablicy nr 1.

Tablica 1. Współczynnik prĢdu serca dla róŇnych dróg przepływu prĢdu przez ciało ludzkie

Droga przepływu prĢdu przez ciało ludzkie

Współczynnik prĢdu serca F

Lewa rħka do lewej stopy, prawej stopy lub obydwu stóp

1,0

Obydwie rħce do obydwu stóp

1,0

Lewa rħka do prawej rħki

0,4

Prawa rħka do lewej stopy, prawej stopy lub obydwu stóp

0,8

Plecy do prawej rħki

0,3

Plecy do lewej rħki

0,7

Klatka piersiowa do prawej rħki

1,3

Klatka piersiowa do lewej rħki

1,5

PoĻladek do lewej rħki, prawej rħki lub obydwu rĢk

0,7

Przykład : pr Ģ d 200 mA płyn Ģ cy przez ciało ludzkie na drodze lewa r ħ ka do prawej r ħ ki po-

woduje taki sam skutek, jak pr Ģ d 80 mA płyn Ģ cy na drodze lewa r ħ ka

do obydwu stóp.

Skutki oddziaływania prĢdu stałego na ciało ludzkie zaleŇĢ od wartoĻci prĢdu I , przepływajĢ-

cego przez ciało ludzkie oraz czasu przepływu t .

Ze wzglħdu na prawdopodobieıstwo wystħpowania okreĻlonych skutków moŇna wyróŇnię

nastħpujĢce strefy przedstawione na rysunku nr 2.

45035716.070.png

45035716.071.png

45035716.072.png

45035716.074.png

45035716.075.png

45035716.076.png

45035716.077.png

45035716.078.png

45035716.079.png

45035716.080.png

45035716.081.png

45035716.082.png

45035716.083.png

45035716.085.png

45035716.086.png

45035716.087.png

45035716.088.png

45035716.089.png

45035716.090.png

45035716.091.png

45035716.092.png

45035716.093.png

5

Rys. 2.

Strefy skutków oddziaływania prĢdu stałego (prĢd wznoszĢcy) na ciało ludzkie,

na drodze lewa rħka - stopy

DC-1 zazwyczaj brak reakcji organizmu,

DC-2 zazwyczaj nie wystħpujĢ szkodliwe skutki patofizjologiczne,

DC-3 zazwyczaj nie wystħpujĢ uszkodzenia organiczne. Prawdopodobieıstwo odwra-

calnych zakłóceı powstawania i przewodzenia impulsów w sercu, wzrastajĢcych

wraz z natħŇeniem prĢdu i czasem ,

DC-4 prawdopodobieıstwo wywołania migotania komór serca oraz wzrastajĢce wraz

z natħŇeniem prĢdu i czasem inne szkodliwe skutki patofizjologiczne, np. ciħŇkie

oparzenia.

Ze wzglħdu na prawdopodobieıstwo wywołania migotania komór serca wyróŇnia siħ nastħ-

pujĢce strefy:

DC-4.1 5 % przypadków migotania komór serca,

DC-4.2 nie wiħcej niŇ 50 % przypadków,

DC-4.3 powyŇej 50 % przypadków.

Informacje dotyczĢce wypadków poraŇeı prĢdem stałym oraz przeprowadzone badania

wskazujĢ, Ňe:

¾

niebezpieczeıstwo migotania komór serca jest w zasadzie zwiĢzane z prĢdami wzdłuŇ-

nymi (prĢd płynĢcy wzdłuŇ tułowia ciała ludzkiego, np. od rħki do stóp).

Dla prĢdów poprzecznych (prĢd płynĢcy w poprzek tułowia ciała ludzkiego, np. od rħki

do rħki) migotania komór serca mogĢ pojawiaę siħ przy wiħkszych natħŇeniach prĢdu,

¾

próg migotania komór serca dla prĢdów opadajĢcych (prĢd płynĢcy przez ciało ludzkie,

dla którego stopa stanowi biegun ujemny) jest około dwa razy wyŇszy, niŇ dla prĢdów

wznoszĢcych (prĢd płynĢcy przez ciało ludzkie, dla którego stopa stanowi biegun dodat-

ni).

45035716.094.png

45035716.096.png

45035716.097.png

45035716.098.png

45035716.099.png

45035716.100.png

45035716.101.png

45035716.102.png

45035716.103.png

45035716.104.png

45035716.105.png

45035716.107.png

45035716.108.png

45035716.109.png

45035716.110.png

45035716.111.png

45035716.112.png

45035716.113.png

45035716.114.png

45035716.115.png

45035716.116.png

45035716.002.png

45035716.003.png

45035716.004.png

45035716.005.png

45035716.006.png

45035716.007.png

45035716.008.png

45035716.009.png

45035716.010.png

45035716.011.png

45035716.013.png

45035716.014.png

45035716.015.png

45035716.016.png

45035716.017.png

45035716.018.png

45035716.019.png

45035716.020.png

45035716.021.png

45035716.022.png

45035716.024.png

45035716.025.png

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Współczesne instalacje elektryczne w budownictwie jednorodzinnym.jpg (45 KB)
Pomiary_elektryczne.ppt (300 KB)
SEP BHP oraz ochrona p_poż w elektroenergetyce.rar (99522 KB)
SEP Budowa, zastosowanie i badania wyłączników różnicowo-prądowych.rar (15119 KB)
SEP ochrona od porażeń w instalacjach elektrycznych obiektów budowla.rar (26345 KB)

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin