Mere zaštite od previsokih napona dodira u NN mrežama

VISOKA ŠKOLA „ CEPS – CENTAR ZA POSLOVNE STUDIJE“

Zaštita na radu i od požara

Zaštita na radu

SEMINARSKI RAD

Mjere zaštite od previsokih napona dodira u NN mrežama

U Kiseljaku, 2017. Godine

VISOKA ŠKOLA „CEPS-CENTAR ZA POSLOVNE STUDIJE“ KISELJAK

Zaštita na radu i od požara

Zaštita na radu

SEMINARSKI RAD

Mjere zaštite od previsokih napona dodira u NN mrežama

Mentor:

Studenti:

Emir Muminovic Mladen Simanić, Saša Milošić, Saša Popović, Marin Vrljičak

Uvod

Potreba za zaštitom u elektroenergetskom sustavu je neophodna. Svaki uređaj i element

sustava i mreže mora biti zaštićen prema propisima koje nalažu europski standardi. Na prvom
mjestu je sigurnost i zaštita ljudi koji su u direktnom ili indirektnom dodiru sa električnom
strujom. Također, nastoje se izbjeći i veće materijalne štete do kojih može doći
neprimjerenom zaštitom pojedinih uređaja i elemenata mreže. Greške se skupo plaćaju, pa se
nastoje izbjeći, a da bi to bilo moguće potrebno je dobro poznavati sustav i njegova stanja.

Danas sve to povezati u jednu cjelinu i dobro isparametrirati zaštitu i napraviti selektivnost

uopće nije mala stvar. U mreži postoje izvori različitih snaga, opterećenja i potrošnji koji se
moraju sinkronizirati da rade uravnoteženo. Bilo kakav poremećaj ili kvar u mreži pravi velika
odstupanja u sustavu, što dovodi do niza problema i tu zaštita mora biti na prvom mjestu i
reagirati na vrijeme, kako ne bi bilo većih tjelesnih i materijalnih šteta. Izvedba zaštite nije
jednaka na svakom mjestu. Razlikuju se prostori gdje je stupanj opasnosti od električnog
udara veći i prostori gdje je on manji. Samim tim se i zaštita takvih područja razlikuje. Isto
tako ni struje kvara nisu jednake u svim dijelovima mreža i instalacija, te se zaštita
prilagođava uvjetima i prostorima na kojima se postavlja. Stoga se najprije moraju izvesti
potrebna mjerenja na tom prostoru gdje se određena zaštita postavlja i točno znati uvjeti kako
bi se primijenila odgovarajuća zaštita i kako ne bi bilo bespotrebnih troškova. Određene
probleme danas uzrokuju obnovljivi izvori energije (OIE) čija prisutnost u mreži koliko god
bila ekonomična i učinkovita stvara velike oscilacije i nestabilnosti u mreži. Zahtijevaju
prilagođavanje sustava i ovisni su o vremenskim prilikama, te njihove propade mora pokriti
ostatak mreže. Najveće oscilacije u proizvodnji su kod vjetroelektrana i njihova integracija u
elektroenergetski sustav je najveći izazov. I pojava i uporaba fotonaponskih elektrana je sve
češća i sve se više priključuju takvi izvori električne energije. Nastoji ih se uklopiti sa ostalim
dijelovima mreže kako bi bili dio elektroenergetskog sustava i doprinijeli razvoju pouzdanijeg,
kvalitetnijeg i ekonomičnijeg sustava.

Utjecaj električne struje na čovjeka

Prema IEC (International Electrotechnical Commission) i EN normama naponi veći od 50

V smatraju se opasnima po život, pa se prema tome i provodi odgovarajuća zaštita. Zaštita od
direktnog i indirektnog dodira dijelova pod naponom temelj je za sigurnu uporabu trošila u
distribucijskoj mreži, te mora pružati potpunu zaštitu od električnog udara

Mjere zaštite od previsokih napona dodira u NN mrežama

Prema IEC standardima, zaštita od električnog udara postiže se primjenom odgovarajućih

mjera, i dijeli se na:

istovremenu zaštitu od direktnog i indirektnog dodira;

zaštitu od direktnog dodira;

zaštitu od indirektnog dodira.

Pod direktnim dodirom dijelova pod naponom podrazumijeva se direktni (neposredni) kontakt

ljudi sa vodljivim dijelovima električnih uređaja, koji su u normalnoj upotrebi pod naponom,

uključivo i neutralni vodič (N), ali po pravilu ne i zaštitni (PE) vodič.

Pod indirektnim dodirom dijelova pod naponom podrazumijeva se direktni (neposredni)

kontakt ljudi sa vodljivim dijelovima električnih uređaja, koji u normalnom pogonu nisu

pod naponom, ali su u slučaju kvara pod naponom. Ovaj napon se naziva “napon greške”.

Istovremena zaštita od direktnog i indirektnog dodira

Ovdje se podrazumijevaju slijedeće zaštitne mjere:

zaštita sigurnosno niskim naponom (SELV i PELV);
zaštita ograničenjem energije pražnjenja;

zaštita niskim radnim naponom (FELV).

1. Zaštita sigurnosno niskim naponom

Zaštita od električnog udara sigurnosno niskim naponom smatra se sigurnom kada:



nazivni napon ne može preći gornju granicu opsega prema Tabeli 1a i 1b. (IEC 60449)



je izvor napajanja jedan od sigurnosnih izvora pobrojanih ispod



su ispunjeni uslovi izvođenja strujnih krugova niskog napona.

Opsezi napona izmjenične struje, po kojima električne instalacije moraju biti razvrstane prema

svojim nazivnim naponima, dati su u Tabeli 1a. Opsezi napona istosmjerne struje, po kojima

el. instalacije moraju biti razvrstane prema svojim nazivnim naponima, dati su u Tabeli 1b.

Tabela 1a.Vrijednosti sigurnosno niskog napona

Posredno

Opseg

Uzemljeni sistemi

uzemljeni ili

izolirani sistemi

Napon između faze

Međufazni napon

Međufazni

i zemlje (V)

(V)

napon (V)

U < 50

50 < U < 600

50 < U < 1000

U – nazivni napon instalacije

3. Zaštita niskim radnim naponom (FELV)

Ovo je posebna vrsta zaštite. Ako se radi o naponima koji su dati u Tabelama 1, a da pri tome

nisu ispunjeni svi uvjeti izvođenja strujnih krugova niskog napona (prethodno dati), moraju se

poduzimati dopunske mjere kako bi se osigurala istovremena zaštita od direktnog i

indirektnog dodira.

Ako se radi o zaštiti od direktnog dodira sa dijelovima električne instalacije, ona se osigurava

pregradama, kućištima ili odgovarajućom izolacijom, koja se izvodi za minimalni napon

primarnog strujnog kruga.

Ako se radi o zaštiti od indirektnog dodira, ona se osigurava povezivanjem izloženih vodljivih

dijelova električne opreme strujnog kruga FELV na zaštitni vodič primarnog strujnog kruga,

uz uslov da je taj primarni strujni krug zaštićen automatskim isključenjem napajanja, ili

povezivanjem izloženih vodljivih dijelova električne opreme sa vodičem za izjednačavanje

potencijala primarnog strujnog kruga.

Zaštita od direktnog dodira (u normalnom pogonu)

Direktan dodir nastaje neposrednim (direktnim) dodirom aktivnih dijelova električne

instalacije, tj. dijelovi koji su u normalnom pogonu pod naponom. Sprječavanje direktnog

kontakta sa ovim dijelovima strujnog kruga vrši se na jedan od slijedećih načina:

1. zaštita dijelova pod naponom izoliranjem;
2. zaštita pregradama ili kućištima;
3. zaštita preprekama;
4. zaštita postavljanjem van dohvata rukom;
5. dopunska zaštita pomoću zaštitnih uređaja diferencijalne struje.

1. Zaštita dijelova pod naponom izoliranjem

Izoliranje sprječava svaki dodir s dijelovima električne instalacije koji su u normalnom

pogonu pod naponom. Ovi dijelovi strujnog kruga moraju biti potpuno izolirani izolacijom

koja se može ukloniti samo njenim oštećenjem. Izolacija mora biti tako izvedena da trajno

podnese mehaničke, hemijske, električne i termičke uticaje, kojima oprema može biti izložena

u radu na odgovarajućem naponskom nivou.

2. Zaštita pregradama ili kućištima

Pregrade ili kućišta sprječavaju svaki kontakt s dijelovima električne instalacije pod naponom.

Dijelovi pod naponom trebaju biti zatvoreni ili ograđeni tako da osiguraju stepen zaštite

najmanje IP 2X, kako je dato u Tabeli 2.

IEC 60364, odnosno TC 64 Međunarodne elektrotehničke komisije, definirali su stepen

mehaničke zaštite električnih uređaja čiji unutrašnji radni napon ne prelazi 72,5 (kV). Potpuno