elektro.info

news Skuter elektryczny od Seata

Skuter elektryczny od Seata

Seat przedstawił nowy, całkowicie elektryczny skuter, który pojawi się na drogach w przyszłym roku. Model e-Scooter został zaprojektowany w taki sposób, aby jak najlepiej wpisać się w rosnący trend współdzielonej...

Seat przedstawił nowy, całkowicie elektryczny skuter, który pojawi się na drogach w przyszłym roku. Model e-Scooter został zaprojektowany w taki sposób, aby jak najlepiej wpisać się w rosnący trend współdzielonej mobilności.

Zasilanie budynków w energię elektryczną w warunkach normalnych a zasilanie w warunkach pożaru (część 2.)

Zasilanie budynków w energię elektryczną w warunkach normalnych a zasilanie w warunkach pożaru (część 2.)

W tej części artykułu prezentujemy metodykę projektowania ochrony przeciwporażeniowej oraz zagorożenia stwarzane przez gazy wydzielane przez baterie akumulatorów wraz ze sposobami ich neutralizacji.

W tej części artykułu prezentujemy metodykę projektowania ochrony przeciwporażeniowej oraz zagorożenia stwarzane przez gazy wydzielane przez baterie akumulatorów wraz ze sposobami ich neutralizacji.

news 100 dni programu „Mój Prąd”. Kiedy rusza drugi nabór?

100 dni programu „Mój Prąd”. Kiedy rusza drugi nabór?

Jakie są efekty z pierwszego naboru „Mój Prąd”? Redukcja szkodliwego dla zdrowia dwutlenku węgla o 58,8 tys. ton rocznie, 65 mln zł wypłaconych i zatwierdzonych do przekazania dotacji, 13,5 tys. dofinansowanych...

Jakie są efekty z pierwszego naboru „Mój Prąd”? Redukcja szkodliwego dla zdrowia dwutlenku węgla o 58,8 tys. ton rocznie, 65 mln zł wypłaconych i zatwierdzonych do przekazania dotacji, 13,5 tys. dofinansowanych instalacji PV przez 100 dni. Wychodząc naprzeciw ogromnemu zainteresowaniu fotowoltaiką prosumencką Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej zapowiada drugi konkurs. Do wykorzystania jest jeszcze ponad 90% z miliardowego budżetu programu.

Elektryczne instalacje tymczasowe rozwijane przez jednostki ochrony przeciwpożarowej w czasie akcji ratowniczo-gaśniczej

Bęben przewodowy stanowiący jednocześnie przedłużacz do przyłączania ręcznych odbiorników energii elektrycznej

Obowiązujące wymagania w zakresie tymczasowych instalacji elektrycznych stosowanych przez jednostki ochrony przeciwpożarowej pozostawiają wiele do życzenia.

Zgodnie z obowiązującymi zaleceniami rozwijana tymczasowa instalacja polowa powinna być wykonana w układzie zasilania TN-S, który pomimo swoich zalet nie zawsze jest możliwy do realizacji w trudnym lub uzbrojonym terenie, ponieważ wymaga on uziemiania punktu neutralnego generatora.

Ponadto przy warunkach zwarciowych, jakie gwarantuje generator zespołu prądotwórczego, nie zawsze jest możliwe zachowanie skutecznej ochrony przeciwporażeniowej, co zgodnie ze statystykami prowadzonymi przez PSP przejawia się w postaci wypadków rażenia prądem elektrycznym ratowników.

Artykuł przedstawia prosty i niezawodny sposób projektowania polowych instalacji tymczasowych rozwijanych podczas akcji ratowniczo-gaśniczej.

Szereg budynków ma instalacje przeciwpożarowe, których celem jest wykrycie pożaru i szybka reakcja w celu jego ugaszenia. W przypadku gdy pomimo zastosowanego systemu sygnalizacji pożaru, dochodzi do pożaru w pełni rozwiniętego, inne urządzenia przeciwpożarowe, których funkcjonowanie jest niezbędne w czasie pożaru, mają za zadanie wspomaganie jego gaszenia oraz wspomaganie ewakuacji ludzi uwięzionych w płonącym budynku.

Wielokrotnie w czasie akcji ratowniczo-gaśniczej ekipy ratownicze straży pożarnej, muszą wykorzystywać ręczne urządzenia elektryczne stanowiące wyposażenie wozów gaśniczych lub innych pojazdów znajdujących się na wyposażeniu jednostek ochrony przeciwpożarowej. W takim przypadku do ich zasilania wykorzystuje się zespoły prądotwórcze znajdujące się na wyposażeniu pojazdów pożarniczych.

Zatem ratownicy po przybyciu na miejsce zdarzenia stają przed problemem budowy tymczasowej instalacji elektrycznej (polowej sieci elektroenergetycznej) zasilanej z generatora zespołu prądotwórczego. W takim przypadku wymagania dotyczące jej budowy muszą przewidywać odpowiednio dobrane oprzewodowanie oraz system ochrony przeciwporażeniowej, który w dowolnych warunkach terenowych gwarantował będzie bezpieczną eksploatację zasilanych z niej urządzeń elektrycznych.

Spośród dostępnych środków ochrony przeciwporażeniowej zdefiniowanych w normie [4] warunki spełnić może jedynie sieć ochronna wykonana w układzie zasilania IU, który nie został zdefiniowany ww. normie. Układ ten również nie został zdefiniowany w normach wojskowych, gdzie zasilanie w warunkach polowych stanowi zagadnienie powszechne.

Normy wojskowe, mimo dość ostrych wymagań, określają wymagania dotyczące zasilania z zachowaniem uziemienia punktu neutralnego generatora oraz uziemiania wielokrotnego elementów zasilanych z generatora zespołu prądotwórczego.

Czytaj też: Zasady instalowania ppoż. wyłącznika prądu >>>

W warunkach wojskowej infrastruktury polowej powszechnie wykorzystywany jest układ zasilania TN-S (układ zasilania TN-C powszechnie stosowany w sieciach elektroenergetycznych nn jest zabroniony do stosowania w instalacjach tymczasowych), co znajduje techniczne uzasadnienie oraz możliwości czasowe i terenowe (brak uzbrojenia terenu) na wykonanie uziemienia o wartości nie większej od 50 W (w przepisach krajowych, norma N SEP-E 001 [11] określa wymóg 5 W. Odnosi on się jednak do instalacji stacjonarnych i nie może mieć zastosowania w instalacjach tymczasowych).

Pomocne w tym zakresie mogą być normy niemieckie, opisane w publikacji [3]. Natomiast w przypadku akcji ratowniczo-gaśniczej, wymaganie takie stanowiłoby raczej nieporozumienie z uwagi na to, że uzyskanie rezystancji uziemienia o takiej wartości w trudnym terenie może stwarzać olbrzymie trudności i wymagać znacznego czasu opóźniając tym samym rozpoczęcie akcji.

Szczególne trudności pojawiają się w terenie uzbrojonym albo zaasfaltowanym, gdzie znalezienie miejsca na pogrążenie uziomu graniczy z cudem.

Podobnie w przypadku terenu o bardzo dużej rezystywności gruntu, wykonanie uziemienia o wymaganej rezystancji wymaga znacznego czasu, przez co należy kategorycznie odrzucić układ zasilania TN-S w warunkach akcji ratowniczo-gaśniczej, gdzie każda sekunda może decydować o jej powodzeniu.

Podobnie nieprzydatny jest układ IT, a układ TT do zasilania w warunkach polowych nie znajduje technicznego uzasadnienia.

Poniżej na rys. 1a, rys. 1b i rys. 1c zostały przedstawione układy zasilania wraz z oznaczonymi obwodami prądów zwarciowych:

b elektryczne instalacje tymczasowe rys01a
Rys. 1a. Układ zasilania TN-S wraz z obwodem prądów zwarciowych; Rys. J. Wiatr, W. Jaskółowski
b elektryczne instalacje tymczasowe rys01b
Rys. 1b. Układ zasilania TT wraz z obwodem prądów zwarciowych; Rys. J. Wiatr, W. Jaskółowski

We wszystkich tych układach zasilania niezbedne jest uziemienie, które nastręcza szereg problemów wykonawczych, co wymusza konieczność znalezienia prostszego rozwiązania pozwalającego na niemal natychmiastowe podanie zasilania po rozwinięciu polowej sieci elektroenergetycznej z zachowaniem wszelkich kanonów bezpieczeństwa.

b elektryczne instalacje tymczasowe rys01c
Rys. 1c. Układ zasilania IT wraz z obwodem prądów zwarciowych, gdzie: Ri – rezystancja, Ci – pojemność występująca pomiędzy żyłą przewodzącą a ziemią; Rys. J. Wiatr, W. Jaskółowski

Z pomocą przychodzi układ zasilania IU(I – części czynne izolowane, U – części przewodzące połączone z nieuziemionym przewodem wyrównawczym PBU).

Spotyka się również określenia:

  • separacja ochronna (obwodu wielu odbiorników) z urządzeniem UKSI działającym na wyłączenie,
  • system przewodów wyrównawczych PBU z układem UKSI do monitorowania stanu izolacji.

 

Ten układ nie jest objęty normalizacją krajową, a jego zastosowania są niepowszechne.

Schemat ideowo-blokowy zasilania tymczasowej instalacji elektrycznej wykonanej w układzie IU, zasilanej przez zespół prądotwórczy, przedstawia rys. 2.

b elektryczne instalacje tymczasowe rys02
Rys. 2. Schemat polowej linii elektroenergetycznej wykonanej w układzie IU; Rys. J. Wiatr, W. Jaskółowski

Literatura

1. DIN 14686:2010-05 Feuerwehrwesen-Schaltschränke für fest eingebaute Stromerzeuger (Generatorsätze) ≥ 12 kVA für den Einsatz Feuerwehrfahrzugen.

2. DIN 14686:2007-02 Feuerwehrwesen-Fest eingebaute Stromerzeugerkleiner 12 kVA für den Einsatz Feurewehrfahrzugen.

3. E. Musiał, Ochrona przeciwporażeniowa w instalacjach zasilanych z zespołów prądotwórczych spalinowo-elektrycznych, inpe nr 170-171 listopad-grudzień 2013 r.

4. PN-HD 60364-4-41:2009 Instalacje elektryczne niskiego napięcia. Część 4-41. Ochrona dla zapewnienia bezpieczeństwa. Ochrona przed porażeniem elektrycznym.

5. PN-IEC 60364-5-523:2002 Instalacje elektryczna w obiektach budowlanych. Dobór i montaż wyposażenia elektrycznego. Obciążalność długotrwała przewodów.

6. J. Wiatr; M. Orzechowski Dobór przewodów i kabli elektrycznych niskiego napięcia – DW MEDIUM 2012

7. J. Wiatr – Zespoły prądotwórcze w układach zasilania awaryjnego budynków – DW Medium 2010

8. DIN VDE 0701-0702:2008-06 Prüfung nach instandsetzung, Ändrung elektrischer Geräte Wiederhalung sprüfung elektrischer Geräte.

9. PN-HD 60364-7-704:2008 Instalacje elektryczne niskiego napięcia. Część 7-704. Wymagania dotyczące specjalnych instalacji lub lokalizacji. Instalacje na terenie budowy i rozbiórki.

10. PN-HD 60364-6 Instalacje elektryczne niskiego napięcia. Część 6. Sprawdzanie.

11. N SEP-E 001 Sieci elektroenergetyczne niskiego napięcia. Ochrona przeciwporażeniowa.

12. J. Wiatr ; M. Orzechowski Poradnik Projektanta Elektryka – DW MEDIUM 2012 – wydanie V

13. PN-HD 60364-5-54 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Część 5-54. Dobór i montaż wyposażenia elektrycznego. Uziemienia, przewody ochronne i przewody połączeń wyrównawczych.

14. PN-HD 60364-5-551:2003p Instalacje elektryczne niskiego napięcia. Dobór i montaż wyposażenia elektrycznego. Niskonapięciowe zespoły prądotwórcze.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!

Z uwagi na brak krajowych wymagań w tym zakresie, pomocne okazały się normy niemieckie:

  • DIN 14686:2010-05 Feuerwehrwesen-Schaltschränke für fest eingebaute Stromerzeuger (Generatorsätze) ³ 12 kVA für den Einsatz Feuerwehrfahrzugen [1],
  • DIN 14686:2007-02 Feuerwehrwesen-Fest eingebaute Stromerzeugerkleiner 12 kVA für den Einsatz Feurewehrfahrzugen [2].

 

Należy zwrócić uwagę, że układ IU różni się od znanego powszechnie układu zasilania IT tym, że nie ma żadnego uziemienia. Części czynne są izolowane od ziemi, a części przewodzące dostępne są połączone z nieuziemionym przewodem wyrównawczym PBU.

W układzie tym podobnie jak w układzie zasilania IT występuje Układ Kontroli Stanu Izolacji (UKSI; ang. IMD – insulation monitoring devire), czyli urządzenie do monitorowania stanu izolacji doziemnej.

UKSI kontroluje stan izolacji całej instalacji tymczasowej i steruje podnapięciowym wyłącznikiem, który powoduje rozłączenie zasilania w przypadku zmniejszenia się rezystancji izolacji poniżej zadanego progu (zgodnie z normą PN-HD 60364-7-704:2010P Instalacje elektryczne niskiego napięcia. Część 7-704: Wymagania dotyczące specjalnych instalacji lub lokalizacji. Instalacje na terenie budowy lub rozbiórki - w zespołach prądotwórczych o mocy S ≤ 25 kVA można nie instalować UKSI, z czego korzystają producenci zespołów prądotwórczych. W celu zwiększenia bezpieczeństwa eksploatacji UKSI należy instalować w rozdzielnicy stanowiącej element ukompletowania instalacji tymczasowej stanowiącej wyposażenie samochodów pożarniczych). Musi on posiadać dwustopniowe nastawienie:

  • pierwszy próg uruchamiający sygnalizację optyczną i akustyczną w przypadku uzyskania przez zasilaną sieć polową rezystancji izolacji o wartości 150 W/V, czyli pojawienia się prądów doziemnych o wartości około 6 mA; w przypadku zdziałania sygnalizacji akustycznej może ona zostać wyłączona, podczas gdy sygnalizacja akustyczna pozostaje nadal aktywna,
  • drugi próg powodujący odłączenie zasilania od zasilanej sieci polowej w przypadku uzyskania przez zasilaną sieć polową rezystancji izolacji o wartości 100 W/V, czyli pojawienia się prądów doziemnych o wartości 10 mA, które stanowią gaśnicę samouwolnienia się w przypadku rażenia. W tym przypadku samoczynne wyłączenie zasilania powinno nastąpić w czasie nie dłuższym od 1 s.

 

W celu porównania, na rys. 3. został przedstawiony układ zasilania IT z przyłączonymi kilkoma odbiornikami.

W przeciwieństwie do układu zasilania IU każdy odbiornik ma uziemienie ochronne, które ze względów bezpieczeństwa powinno zostać wykonane jako zbiorowe obejmujące wszystkie odbiorniki zasilane z tego samego źródła. Czyli przekształcenie układu IU w układ IT polega na uziemieniu przewodu wyrównawczego PBU. Przedstawia to rys. 5., w którym zaznaczono drogę przepływu prądu zwarciowego przy zwarciu podwójnym.

b elektryczne instalacje tymczasowe rys05
Rys. 5. Droga prądu zwarciowego w układzie zasilania IT (a) oraz układzie zasilania IU (b), przy podwójnym zwarciu; rys. J. Wiatr, W. Jaskółowski

W tym miejscu należy zwrócić uwagę na to, że zespół prądotwórczy jest źródłem miękkim, którego impedancja zwarciowa w przeciwieństwie do Systemu Elektroenergetycznego ulega zmianom w dość szerokich granicach, uzyskując w stanie podprzejściowym zwarcia wartość około 10% znamionowej wartości impedancji znamionowej generatora (określonej wzorem ZnG = U2nG/SnG), w stanie przejściowym zwarcia około (30–40)% wartości znamionowej generatora, a w stanie ustalonym zwarcia wartość (200–300)% wartości znamionowej generatora. Zmienność impedancji zwarciowej generatora wynika ze zmienności drogi głównego strumienia magnetycznego generatora, co zostało przedstawione na rys. 4. (a, b, c). Widoczna na ­rys. 4d chwilowa stabilizacja impedancji zwarciowej generatora jest wynikiem działania automatyki forsowania wzbudzenia, która ustaje po 10 sekundach od chwili powstania zwarcia.

b elektryczne instalacje tymczasowe rys04
Rys. 4. Zmienność drogi strumienia magnetycznego w generatorze w stanie podprzejściowym zwarcia (a), przejściowym zwarcia (b), ustalonym zwarcia (c) oraz zmienność impedancji i prądów zwarciowych (d), gdzie: ZnG – impedancja znamionowa generatora, XnG – znamionowa reaktancja generatora [12]

Impedancja generatora zespołu prądotwórczego w czasie zwarcia podczas działania automatyki forsowania wzbudzenia może zostać wyrażona wzorem:

b elektryczne instalacje tymczasowe wzor01
(1)

gdzie:

n – krotność prądu znamionowego generatora gwarantowana przez producenta podczas zwarć na zaciskach generatora przez 10 s (w nowoczesnych zespołach n = 3),

UnG – napięcie znamionowe aeratora, w [kV],

SnG – moc znamionowa pozorna generatora, w [MVA].

Uwaga!

Do obliczeń praktycznych przyjmuje się Zk1G = Xk1G z uwagi na pomijalnie małą wartość rezystancji generatora nn, szacowaną jako 0,03·XnG.

Natomiast impedancja transformatora SN/nn, która nie ulega zmianom przez czas trwania zwarcia, może zostać określona wzorem:

b elektryczne instalacje tymczasowe wzor02
(2)

Ponieważ napięcie zwarcia uk transformatora przyjmuje wartość 4,5% (w jednostkach względnych 0,045) dla mocy S ≤ 400 kVA oraz 6% (w jednostkach względnych 0,06) dla transformatorów o mocy S ≥ 630 kVA, stosunek impedancji generatora (w czasie 10 s, kiedy działa automatyka forsowania wzbudzenia) do impedancji transformatora wyniesie odpowiednio (SnT = SnG, UnT = UnG):

b elektryczne instalacje tymczasowe wzor03
(3)

Zatem o taką względną wartość mniejsze będą prądy zwarciowe przy zasilaniu z generatora w stosunku do prądów zwarciowych zasilanych przez transformator SN/nn, o takiej samej mocy jak generator zespołu prądotwórczego, przyłączony do Systemu Elektroenergetycznego. Takie silne ograniczenie prądu zwarciowego płynącego z generatora zespołu prądotwórczego wynika z jego mocy zwarciowej, która jest nieporównywalnie mniejsza od mocy zwarciowej Systemu Elektroenergetycznego.

Zastosowanie układu zasilania IU powoduje, że przy pojedynczym zwarciu układ zasilania nie stwarza zagrożenia porażenia prądem elektrycznym, a prąd zwarciowy nie powoduje przerwania dostaw energii do zasilanych odbiorników.

Problemy pojawiają się dopiero przy podwójnym zwarciu. Dotyczą one samoczynnego wyłączenia co najmniej w jednym obwodzie objętym zwarciem.

Na rys. 5. został przedstawiony obwód prądu zwarciowego dla zwarć podwójnych w układzie zasilania IT oraz układzie zasilania IU.

Z analizy rys. 5. wynika, że brak uziemienia przewodu PBU nie ma żadnego wpływu na przebieg zwarcia przy wystąpieniu zwarcia podwójnego.

b elektryczne instalacje tymczasowe rys06
Rys. 6. Skutki doziemienia jednej z faz w układzie zasilania IT; rys. J. Wiatr, W. Jaskółowski
b elektryczne instalacje tymczasowe rys07
Rys. 7. Zobrazowanie zmienności napięć fazowych przy asymetrycznym zasilaniu w układzie, gdzie: IU – przykładowy rozkład wektorów napięć; rys. J. Wiatr, W. Jaskółowski

W układzie zasilania IT doziemienie jednej fazy skutkuje pojawianiem się na fazach nieuszkodzonych napięcia międzyfazowego, co symbolicznie przedstawia rys. 6.

Podobnie w układzie zasilania IU, w którym punktem odniesienia jest nieuziemiony przewód PBU. Pojawiało będzie się jednak napięcie UN, którego wektor układał będzie się w zależności od asymetrii obciążenia poszczególnych faz. Skutkowało to będzie zmiennością wartości napięć fazowych, które w zależności od wartości napięcia UN oraz położenia kątowego jego wektora, będą uzyskiwały różne wartości w stosunku do wartości znamionowych. Obrazuje to rys. 7.

W celu zapewnienia pełnego bezpieczeństwa, izolacja przyłączanych odbiorników do instalacji tymczasowej musi mieć izolację odporną na zwiększone wartości napięcia do wartości napięcia międzyfazowego. Dla uniknięcia tego niekorzystnego zjawiska optymalne jest stosowanie wyłącznie odbiorników trójfazowych symetrycznych.

Ponieważ w układzie IU przewód wyrównawczy PBU łączy wszystkie zasilane odbiorniki przy podwójnym zwarciu obwód zwarcia łudząco przypomina obwód zwarcia, jaki występuje w układzie zasilania TN. Stosunkowo łatwo można w tym przypadku spełnić warunek samoczynnego wyłączenia w co najmniej w jednym obwodzie objętym zwarciem.

W układzie przedstawionym na rys. 2. toleruje się wysokoimpedancyjne połączenie z ziemią odbiorników ustawianych na ziemi, z uwagi na nieistotny wpływ na warunki zasilania oraz warunki ochrony przeciwporażeniowej. Zaleca się, aby zespół prądotwórczy był wykonany w II klasie ochronności, podobnie jak odbiorniki przyłączane do rozwijanej instalacji tymczasowej wykonanej w układzie zasilania IU.

Kable stanowiące element polowej sieci elektroenergetycznej (instalacji tymczasowej) rozwijanej w warunkach akcji ratowniczo-gaśniczej lub akcji ratowniczej powinny mieć budowę co najmniej taką jak przewody oponowe typu H07RN-F o napięciu U0/U = 450/750 V, w których opona wykonana jest z niezapalnego kauczuku naeoprenowego, a żyły przewodzące są giętkie. Znacznie lepiej do tego celu nadają się przewody górnicze mające oponę olejoodporną i jednocześnie niepalną.

Z uwagi na przyjętą metodykę zasilania zasadne wydaje się stosowanie przewodów spełniających przedstawione wymagania, ale wykonane w taki sposób, aby oplot bezpośrednio pod powłoką zewnętrzną przewodu stanowił żyłę PBU.

Przykłady budowy przewodów możliwych do stosowania w instalacjach tymczasowych przedstawia rys. 8.

Najkorzystniejszą budowę ze względu na warunki eksploatacji ma przewód przedstawiony na rys. 8a, podczas gdy przewód przedstawiony na rys. 8c jest powszechnie dostępny na rynku.

b elektryczne instalacje tymczasowe rys08
Rys. 8. Przykład budowy przewodu stosowanego do budowy polowych sieci elektroenergetycznych stosowanych w jednostkach ochrony przeciwpożarowej; rys. J. Wiatr, W. Jaskółowski

Bardzo istotnym warunkiem zachowania bezpieczeństwa jest zakaz stosowania przewodów gołych jako przewodu PBU.

Okablowanie stanowiące wyposażenie samochodu pożarniczego powinno być zdublowane (jeden komplet oprzewodowania powinien stanowić zapas gotowy do użycia w przypadku uszkodzenia zestawu podstawowego) ze względu na zwiększoną niezawodność, tak by możliwa była wymiana w przypadku powstania uszkodzenia w czasie akcji ratowniczo-gaśniczej.

Osobnym problemem pozostają wymagania stawiane przyłączanym odbiorników elektrycznym. Powinny one być wykonane w II (urządzenia wykonane w II klasie ochronności mogą być przyłączane bez przyłączania przewodu wyrównawczego pomimo że jest on pożądany jako osobna żyła lub oplot w każdym przewodzie ruchomym) klasie ochronności i mieć izolację odporną na chwilowy wzrost napięcia powodowany asymetrią obciążeń poszczególnych faz.

b elektryczne instalacje tymczasowe fot01
Fot. 1. Bęben przewodowy stanowiący jednocześnie przedłużacz do przyłączania ręcznych odbiorników energii elektrycznej; fot. J. Wiatr, W. Jaskółowski

W skład ukompletowania polowej sieci elektroenergetycznej muszą wchodzić następujące elementy:

  • zespół prądotwórczy nn o mocy dobranej do mocy odbiorników,
  • dwa komplety kabli
  • oraz rozdzielnica wykonana w II klasie ochronności, do której przyłączane będą zasilane odbiorniki.

 

Przewody powinny znajdować się na bębnach z zainstalowanymi gniazdami umożliwiającymi przyłączanie odbiorników (fot. 1.).

Długość pojedynczej linii zasilającej nie powinna przekraczać wartości wynikającej z wartości dopuszczalnej pętli obwodu zwarciowego przyjmowanej jako R=1,5 W [3]. Długość tę można wyznaczyć ze wzoru:

b elektryczne instalacje tymczasowe wzor04
(4)

gdzie:

γ – konduktywność żyły przewodzącej przewodu zasilającego, w [m/(W mm2)], dla miedzi γ = 55,

S – przekrój żyły przewodzącej przewodu zasilającego, w [mm2],

l  ≤  0,75·55·S = 41,25·S     (5)

Długość będzie uzależniona od przekroju przewodu:

- przy S = 2,5 mm2; l = 100 m,

- przy S = 4 mm2; l = 160 m,

- przy S = 6 mm2; l = 240 m.

Oprócz tego przy doborze przekroju linii zasilającej należy uwzględnić warunek spadku napięcia określany na ogólnych zasadach, opisanych w normach przedmiotowych oraz dostępnych publikacjach z zakresu doboru przewodów i kabli [6].

Ponieważ w polowych sieciach elektroenergetycznych stosowane są wyłącznie przewody i kable o żyłach miedzianych o przekroju nie większym od 50 mm2, przy dopuszczalnym spadku napięcia DUdop. = 5%, długość obwodu należy wyznaczyć z poniższych wzorów:

b elektryczne instalacje tymczasowe wzor06
dla obwodów jednofazowych (6)
b elektryczne instalacje tymczasowe wzor07
dla obwodów trójfazowych (7)

gdzie:

P – moc czynna przyłączanych odbiorników, w [W],

Un – napięcie międzyprzewodowe, w [V],

Uf – napięcie pomiędzy przewodem fazowym a przewodem neutralnym, w [V].

Ocenę samoczynnego wyłączenia zwarć przy zwarciu podwójnym, zobrazowanym na rys. 9., należy przeprowadzić z wykorzystaniem poniższych wzorów:

b elektryczne instalacje tymczasowe wzor08
(8)
b elektryczne instalacje tymczasowe wzor09
(9)
b elektryczne instalacje tymczasowe wzor10
(10)
b elektryczne instalacje tymczasowe wzor11
(11)

gdzie:

U0 – napięcie pomiędzy przewodem fazowym a nieuziemionym ­przewodem wyrównawczym PBU, w [V],

Z’S – impedancja obwodu zwarciowego (symbolicznie przedstawionego na rys. 9.), dla zwarć podwójnych bez udziału ziemi, w [Ω],

Ia – prąd wyłączający zasilanie przynajmniej w jednym obwodzie objętym zwarciem podwójnym, gwarantujący samoczynne wyłączenie w czasie nie dłuższym od określonego w normie PN-HD 60364-4-41[4], w [A],

Zk1G – impedancja zwarciowa generatora dla zwarć jednofazowych w czasie działania automatyki forsowania wzbudzenia, w [Ω],

UnG – napięcie znamionowe generatora, w [kV],

SnG – znamionowa moc pozorna generatora, w [mVA],

n – krotność prądu znamionowego gwarantowana przez producenta zespołu podczas zwarć na jego zaciskach, w [-],

l – długość obwodu zwarciowego, w [m],

S – przekrój przewodu, w [mm2],

γ – konduktywność przewodu, w [m/(Ω·mm2)],

Zl – impedancja linii zasilającej na odcinku objętym zwarciem, w [Ω].

b elektryczne instalacje tymczasowe rys09
Rys. 9. Obwód zwarcia dla prądu zwarciowego przy zwarciu podwójnym (droga przepływu prądu zwarciowego została oznaczona kolorem czerwonym); rys. J. Wiatr, W. Jaskółowski

W przypadku nieskutecznej ochrony przeciwporażeniowej realizowanej przez zabezpieczenia wzrostowe podczas zwarć podwójnych, można zastosować wyłączniki różnicowoprądowe, których zasadę działania przedstawia rys. 10.

Ponieważ prądy zwarciowe zamykają się w obwodzie zwarciowym, którego elementem jest przewód PBU, omijający przekładnik Ferrantiego wyłącznika różnicowoprądowego, należy uznać że podczas zwarć podwójnych warunek określony wzorem (8) zostanie spełniony. Wzór (11) jest uzupełnieniem rys. 10. i stanowi warunek poprawnego działania wyłącznika różnicowoprądowego.

Dobór przewodów stanowiących ukompletowanie instalacji tymczasowej należy realizować zgodnie z wymaganiami normy PN-IEC 60364-5-523:2002 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Dobór i montaż wyposażenia elektrycznego. Obciążalność długotrwała przewodów [5].

b elektryczne instalacje tymczasowe rys10
Rys. 10. Zasada działania wyłącznika różnicowoprądowego i warunek jego poprawnego funkcjonowania, gdzie: IL1; IL2; IL3 – prądy fazowe, IN – prąd w przewodzie neutralnym, IDn – znamionowy prąd różnicowy [5]

Na rys. 11. został przedstawiony przykładowy schemat zasilania instalacji tymczasowej budowanej w czasie akcji ratowniczo-gaśniczej zasilanej z generatora zespołu prądotwórczego w układzie zasilania IU.

Analiza rys. 10. oraz rys. 11. pozwala wyciągnąć wnioski, że wyłączniki różnicowoprądowe podczas zwarć podwójnych stanowią skuteczne zabezpieczenie przeciwporażeniowe i wyłączą co najmniej jeden z uszkodzonych obwodów w czasie zgodnym z wymaganiami normy [4].

b elektryczne instalacje tymczasowe rys11
Rys. 11. Przykładowy schemat zasilania instalacji tymczasowej rozwijanej podczas akacji ratowniczo-gaśniczej (UKSI musi gwarantować pomiar ciągłości przewodu PBU). Gniazda wtyczkowe o prądzie znamionowym powyżej 16 A powinny być wyposażone w rozłącznik oraz blokadę mechaniczną. W obwodach zasilanych z zespołów prądotwórczych dopuszcza się stosowanie gniazd wtyczkowych o prądzie znamionowym nie większym od 32 A; rys. J. Wiatr, W. Jaskółowski

Przykład

Należy sprawdzić warunki ochrony przeciwporażeniowej realizowanej przez samoczynne wyłączenie przy podwójnym zwarciu w instalacji tymczasowej zasilanej z generatora o mocy S =16 kVA w układzie IU. Długość obwodu l = 100 m. Zabezpieczenie S 302B16. Przewód miedziany o przekroju 6 mm2.

Warunek samoczynnego wyłączenia nie zostanie spełniony. Konieczne jest dobezpieczenie zasilanych obwodów wysokoczułymi wyłącznikami różnicowoprądowymi lub zastosowanie zespolonego aparatu zawierającego wyłącznik nadprądowy z wysokoczułym wyłącznikiem różnicowoprądowym. Takie rozwiązanie ze względu na małe wartości prądów zwarciowych zasilanych przez generator zespołu prądotwórczego jest konieczne w celu zachowania skutecznej ochrony od porażeń przy podwójnym zwarciu.

Uwaga! Praktyczną realizację treści artykułu znajdzie Czytelnik w publikacji Uproszczony projekt zestawu tymczasowej instalacji elektrycznej rozwijanej przez jednpostki ochrony przeciwpożarowej w czasie akcji ratowniczo-gaśniczej.

Osobnym, ale bardzo ważnym problemem jest badanie stanu ochrony przeciwporażeniowej w instalacjach tymczasowych (tzw. polowych sieciach elektroenergetycznych stosowanych w jednostkach ochrony przeciwpożarowej). Do eksploatacji tych sieci niezbędna jest osoba przeszkolona w zakresie zasilania elektroenergetycznych urządzeń polowych, która po rozwinięciu tymczasowej instalacji powinna przeprowadzić uproszczoną procedurę sprawdzającą. Zakres sprawdzania powinien obejmować:

  • oględziny zespołu prądotwórczego,
  • oględziny rozdzielnicy,
  • stan połączeń sieci oraz działanie wyłączników różnicowoprądowych przez uruchomienie testu,
  • sprawdzenie ciągłości przewodu PBU.

 

Należy jednak zwrócić uwagę, że sprawdzenie działania wyłączników różnicowoprądowych powinno być wykonywane codziennie po objęciu służby przez zmianę dyżurną, co wiąże się z uruchomieniem zespołu prądotwórczego. Podobnie codziennemu sprawdzeniu podlega układ kontroli stanu izolacji (UKSI). Nie rzadziej niż raz w miesiącu należy z wykorzystaniem testera przeprowadzić pomiar rzeczywistego prądu zadziałania wyłączników różnicowoprądowych. Natomiast co trzy miesiące osoby wykwalifikowane powinny prowadzić kontrolę okresową obejmującą:

  • pomiar rezystancji izolacji prądnicy oraz przewodów czynnych instalacji względem nieuziemionego przewodu PBU,
  • pomiar rezystancji urządzeń odbiorczych lub pomiar równorzędny:
b elektryczne instalacje tymczasowe tab01
Tab. 1. Graniczne dopuszczalne wartości parametrów urządzeń odbiorczych przy sprawdzeniach okresowych według DIN VDE 0701/02702 [3]
  • prądu w przewodzie ochronnym dla odbiorników I klasy ochronności,
  • prądu dotykowego dla urządzeń odbiorczych w II klasie ochronności,
  • sprawdzanie ciągłości połączeń ochronnych oraz pomiar rezystancji przejścia pomiędzy częściami przewodzącymi dostępnymi jednocześnie.

 

Wyniki kontroli należy zapisywać w dzienniku eksploatacji polowego sprzętu elektrycznego stanowiącego wyposażenie samochodu pożarniczego. W tabeli 1. zostały przedstawione dopuszczalne wartości parametrów urządzeń odbiorczych przy sprawdzeniach odbiorczych i okresowych, określone w niemieckiej normie DIN VDE 0701/0702 [3].

Czytaj też: Projektowanie systemów oświetlenia awaryjnego - zagadnienia wybrane i ostatnie zmiany >>>

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!

Galeria zdjęć

Tytuł
przejdź do galerii

Powiązane

Szybkość tworzenia się zagrożeń utrudniających bezpieczną i skuteczną ewakuację podczas pożarów instalacji elektrycznych w budynkach

Szybkość tworzenia się zagrożeń utrudniających bezpieczną i skuteczną ewakuację podczas pożarów instalacji elektrycznych w budynkach

Zjawisko pożaru jako jedno z nadzwyczajnych zagrożeń środowiska, jest niekontrolowanym w czasie i przestrzeni procesem spalania materiałów. Emisja energii cieplnej, produktów rozkładu termicznego i spalania...

Zjawisko pożaru jako jedno z nadzwyczajnych zagrożeń środowiska, jest niekontrolowanym w czasie i przestrzeni procesem spalania materiałów. Emisja energii cieplnej, produktów rozkładu termicznego i spalania oraz dymu, na drodze złożonych reakcji chemicznych, powoduje gwałtowną zmianę środowiska. Inicjacja pożaru w ograniczonej przestrzeni, jaką mogą stanowić pomieszczenia budynku prowadzi do powstania środowiska pożaru w budynku i jego otoczeniu.

Wpływ pożaru na wartość napięcia zasilającego urządzenia elektryczne które muszą funkcjonować w czasie pożaru

Wpływ pożaru na wartość napięcia zasilającego urządzenia elektryczne które muszą funkcjonować w czasie pożaru

Bezpieczeństwo pożarowe jest jednym z najważniejszych wymagań stawianych współczesnym budynkom. Wiąże się z nim szereg wymagań technicznych, które należy spełnić na etapie projektowania. Ponieważ najważniejszym...

Bezpieczeństwo pożarowe jest jednym z najważniejszych wymagań stawianych współczesnym budynkom. Wiąże się z nim szereg wymagań technicznych, które należy spełnić na etapie projektowania. Ponieważ najważniejszym elementem działań ratowniczych jest ewakuacja ludzi z budynku objętego pożarem, stawia się określone wymagania dla konstrukcji budynku oraz instalowanych w nim urządzeń elektrycznych i instalacji zasilającej te urządzenia.

Wykorzystanie badań metalograficznych stopień zwarciowych w ustalaniu przyczyn pożarów od instalacji elektrycznych (część 2.)

Wykorzystanie badań metalograficznych stopień zwarciowych w ustalaniu przyczyn pożarów od instalacji elektrycznych (część 2.)

Największe zagrożenia pożarowe występują w instalacji niskiego napięcia. Energia elektryczna doprowadzona jest do budynku przyłączem elektrycznym i następne ze złącza kablowego rozprowadzona poprzez wewnętrzną...

Największe zagrożenia pożarowe występują w instalacji niskiego napięcia. Energia elektryczna doprowadzona jest do budynku przyłączem elektrycznym i następne ze złącza kablowego rozprowadzona poprzez wewnętrzną linię zasilającą do poszczególnych odbiorców lub grup odbiorników energii elektrycznej. Układ rozliczeniowo-pomiarowy wraz z zabezpieczeniem lub zabezpieczeniami przedlicznikowymi zainstalowany jest na wewnętrznej linii zasilającej przed odbiorcą i/lub odbiornikiem. Pożar najczęściej powstaje...

Komentarze

Copyright © 2004-2019 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
Portal Budowlany - Elektro.info.pl

Ta witryna wykorzystuje pliki cookies do przechowywania informacji na Twoim komputerze. Pliki cookies stosujemy w celu świadczenia usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Twoim urządzeniu końcowym. W każdym momencie możesz dokonać zmiany ustawień przeglądarki dotyczących cookies. Nim Państwo zaczną korzystać z naszego serwisu prosimy o zapoznanie się z naszą polityką prywatności oraz Informacją o Cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności oraz Informacji o Cookies.

Administratorem Państwa danych osobowych jest Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Sp.K., nr KRS: 0000537655, z siedzibą w 04-112 Warszawa, ul. Karczewska 18, tel. +48 22 810-21-24, właściciel strony www.elektro.info.pl. Twoje Dane Osobowe będą chronione zgodnie z wytycznymi polityki prywatności www.elektro.info.pl oraz zgodnie z Rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016r i z Ustawą o ochronie danych osobowych Dz.U. 2018 poz. 1000 z dnia 10 maja 2018r.