Ochrona przeciwporażeniowa w sieciach elektroenergetycznych i instalacjach elektrycznych niskiego napięcia oraz ocena stanu technicznego

rok wydania: 2023, wydanie pierwsze
ilość stron: 388
ISBN: 978-83-64094-75-0
oprawa: miękka

Autor: mgr inż. Julian Wiatr

Recenzenci:
dr inż. Kazimierz Herlender – profesor Politechniki Wrocławskiej,
dyrektor Centrum Kształcenia Podyplomowego i E-learningu Politechniki Wrocławskiej
mgr inż. Marcin Orzechowski

Od autora

Projektowanie instalacji elektrycznych jest procesem wymagającym dobrej znajomości obliczania prądów zwarciowych, doboru przewodów oraz zasad projektowania ochrony przeciwporażeniowej. Niejednokrotnie konieczna jest znajomość zasad oceny stanu technicznego eksploatowanej instalacji, która jest niezbędna przy projektowanej rozbudowie instalacji znajdującej się już w eksploatacji. Pomimo że znajomość przepisów techniczno-prawnych jest elementem niezbędnym, to stanowi jedynie pomoc w procesie projektowania. Doświadczenie wyniesione z codziennej pracy wykazuje duże braki w zakresie wiedzy technicznej oraz niewłaściwą interpretację przepisów techniczno-prawnych wśród młodej kadry technicznej. Wprowadzenie w Polsce w lipcu 2017 roku wymogów Rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady Unii Europejskiej nr 305/2011 z dnia 9 marca 2011 nazywanego Construction Products Regulation, w skrócie CPR, pomimo upływu czasu w praktyce nadal jest błędnie interpretowane. Powodem jest nieznajomość środowiska pożarowego oraz wymagań w zakresie zasilania urządzeń przeciwpożarowych. Wychodząc naprzeciw problemom spotykanym w praktyce, redakcja „elektro.info” postanowiła przygotować publikację poświęconą metodyce projektowania ochrony przeciwporażeniowej oraz badania stanu technicznego w sieciach elektroenergetycznych i instalacjach elektrycznych niskiego napięcia, w formie podręcznego poradnika umożliwiającego korzystanie w każdych warunkach.

Na początku książki zostały opisane podstawowe zasady projektowania ochrony przeciwporażeniowej w sieciach elektroenergetycznych oraz instalacjach elektrycznych niskiego napięcia z uwzględnieniem specyfiki dostępnych źródeł zasilania. Następnie omówiono podstawowe zasady badania stanu technicznego instalacji elektrycznych niskiego napięcia. W celu ułatwienia korzystania z publikacji na końcu zasadniczej części książki zostały zamieszczone załączniki, w których podano wymagania dotyczące ochrony urządzeń elektrycznych przez obudowy, parametry zwarciowe transformatorów, linii napowietrznych i kablowych oraz tabele pomocnicze do oceny skuteczności samoczynnego wyłączenia zasilania podczas zwarć. Książka stanowi wyciąg z szóstego wydania „Poradnika Projektanta Elektryka” autorstwa Juliana Wiatra i Marcina Orzechowskiego, wydanego przez Grupę MEDIUM w 2021 roku, i jest przeznaczona dla projektantów, inspektorów nadzoru, ochrony przeciwpożarowej oraz osób wykonujących badania stanu technicznego instalacji elektrycznych niskiego napięcia.

 Julian Wiatr

Spis treści

OD AUTORA / 7

1. OCHRONA PRZECIWPORAŻENIOWA / 9
1.1. Działanie prądów na organizmy żywe / 9
1.2. Ochrona przeciwporażeniowa przy napięciu U ≤ 1 kV / 18
1.2.1. Ochrona podstawowa / 22
1.2.2. Ochrona przy uszkodzeniu / 23
1.2.2.1. Ocena skuteczności samoczynnego wyłączenia w układach TN / 23
1.2.2.2. Ocena skuteczności samoczynnego wyłączenia w układach TT / 29
1.2.2.3. Ocena skuteczności samoczynnego wyłączenia w układach IT / 30
1.2.3. Wyłącznik różnicowoprądowy / 45
1.2.4. Ochrona przeciwporażeniowa w sieciach elektroenergetycznych niskiego napięcia / 50
1.2.5. Przewody PEN i PE w liniach elektroenergetycznych niskiego napięcia / 53
1.2.6. Uziemienia w sieciach TN i TT / 54
1.2.7. Punkty neutralne sieci niskiego napięcia łączone z uziomami stacji zasilających / 76
1.2.8. Połączenia wyrównawcze ochronne / 84
1.2.9. Zasilanie urządzeń w strefach nieobjętych połączeniami wyrównawczymi / 93
1.3. Ochrona przeciwporażeniowa przy zasilaniu z zespołu prądotwórczego (ZP / 96
1.4. Ochrona przeciwporażeniowa w układach zasilania gwarantowanego UPS / 105
1.5. Ochrona przeciwporażeniowa w pomieszczeniach o zwiększonym zagrożeniu porażeniowym (zagadnienia wybrane) / 113
1.5.1. Instalacje elektryczne w pomieszczeniach kąpielowych oraz baseny pływackie i inne / 113
1.5.2. Ochrona przeciwporażeniowa w obiektach szpitalnych / 119
1.5.2.1. Pomieszczenia użytkowane medycznie / 120
1.5.2.2. Koncepcja ochrony przeciwporażeniowej / 121
1.5.2.3. Układ IT / 122
1.5.2.4. Elektryczność statyczna / 126
1.5.2.5. Ochrona przeciwprzepięciowa / 127
1.5.2.6. Pola elektromagnetyczne (PEM) / 128
1.5.3. Uproszczony projekt zasilania transformatorów elektromedycznych bloku operacyjnego szpitala / 132
1.5.4. Ochrona przeciwporażeniowa w instalacjach fotowoltaicznych / 140
1.5.5. Zasilanie terenu budowy i rozbiórki / 147

2. BADANIA INSTALACJI ELEKTRYCZNYCH NISKIEGO NAPIĘCIA / 156
2.1. Rodzaje i terminy badań / 156
2.1.1. Wymagania określone w normie PN-HD 60364-6 / 157
2.1.2. Wymagania odnośnie dokładności pomiarów / 161
2.1.3. Prawna kontrola metrologiczna / 165
2.1.4. Kontrola stanu instalacji elektrycznych niskiego napięcia / 167
2.1.5. Częstość wykonywania okresowych badań na terenach budowy / 168
2.2. Próba ciągłości połączeń / 169
2.3. Pomiary rezystancji izolacji / 170
2.4. Badanie samoczynnego wyłączenia w instalacjach / 175
2.4.1. Badanie samoczynnego wyłączenia zwarcia w instalacjach
z zabezpieczeniami zwarciowymi bez wyłączników różnicowoprądowych / 179
2.5. Ogólne warunki wykonywania badań instalacji z wyłącznikami różnicowoprądowymi / 182
2.6. Pomiar prądów upływowych w instalacji elektrycznej / 187
2.7. Pomiary rezystancji podłogi i ścian / 187
2.8. Spadek napięcia / 189
2.9. Pomiar rezystancji uziemienia i rezystywności gruntu / 190
2.10. Badania zespołów prądotwórczych (ZP) / 195
2.11. Wykonywanie pomiarów eksploatacyjnych dla transformatorów elektroenergetycznych / 204
2.12. Pomiary eksploatacyjne baterii kondensatorów statycznych w układach kompensacji mocy biernej o napięciu znamionowym do 1 kV / 210
2.13. Pomiary eksploatacyjne urządzeń napędowych o napięciu znamionowym do 1 kV / 213
2.14. Badanie ochrony przeciwporażeniowej przez samoczynne wyłączenie zasilania w obwodach zasilanych przez UPS / 215
2.15. Badanie i pomiary baterii akumulatorów / 218
2.16. Wybrane pomiary kabli elektroenergetycznych / 223
2.17. Zmiany wymagań wprowadzone przez normę PN-HD 60364-6:2019-12 / 226
2.18. Konserwacja i sprawdzanie LPS / 228
2.19. Sprawdzanie natężenia i rodzaju oświetlenia w pomieszczeniach / 233

ZAŁĄCZNIKI

ZAŁĄCZNIK 1 Ochrona sprzętu i urządzeń elektrycznych przez obudowy. Kodowanie barwami elementów manipulacyjnych / 237

ZAŁĄCZNIK 2 Tabele pomocnicze do oceny skuteczności samoczynnego wyłączenia zasilania / 244

ZAŁĄCZNIK 3 Tabele rezystancji i reaktancji transformatorów, linii napowietrznych i kabli (wybranych) / 256

LITERATURA / 263

DODATKI

DODATEK 1 Podstawy teorii pożaru / 269
D.1.1. Opis środowiska pożarowego / 269
D.1.2. Krzywe symulujące przebieg pożaru / 274
D.1.3. Właściwości palne materiałów i ich wpływ na dynamikę rozwoju pożaru / 283
D.1.4. Szybkość rozwoju pożaru i spodziewana moc pożaru / 284

DODATEK 2 Zasilanie budynków w energię elektryczną w czasie pożaru / 289
D.2.1. Zasilanie urządzeń ppoż. w budynku zasilanym z sieci o układzie zasilania TT / 322
D.2.2. Uproszczony projekt zasilania hali produkcyjnej w energię elektryczną z przeciwpożarowym wyłącznikiem prądu, zgodnie z wymaganiami normy PN-HD 60364-5-56:2019-01 jako dopuszczenie jednostkowe / 329
D.2.3. Uproszczony projekt zasilania rozdzielnicy zasilającej urządzenia ppoż.
w budynku zasilanym z sieci elektroenergetycznej o układzie zasilania TT / 350

DODATEK 3 Wymagania dla kabli i przewodów wynikające z rozporządzenia Parlamentu
Europejskiego i Rady Unii Europejskiej nr 305/2011 z dnia 9 marca 2011 r. (CPR) / 359
D.3.1. Klasyfikacja ogniowa wyrobów budowlanych / 359