S.C. ELECTRICA S.A.

0.RE-ITI 228 / 2014

INSTRUCIUNI DE PROIECTARE I EXECUIE PRIVIND

PROTECIA MPOTRIVA ELECTROCUTRII N INSTALAIILE ELECTRICE FIXE

DIN REELELE DE DISTRIBUIE A ENERGIEI ELECTRICE

- 2014 -

0.RE-ITI 228 / 2014

2

Instituia responsabil de elaborarea a 0.RE-ITI 228 / 2014

S.C. ELECTRICA S.A.

Executant: Societatea Inginerilor Energeticieni din Romania (SIER)

Director Executiv: Dr.ing. Fnic Vatr Responsabil de lucrare: Ing. Mauriciu Sufrim

Autori: Ing. Mauriciu Sufrim, Dr.ing. Fnic Vatr

0.RE-ITI 228 / 2014

3

C U P R I N S

Pag.

1.- GENERALITI .......................................................................................................................................................... 4 1.1 - Obiectul i domeniul de aplicare ........................................................................................................ 4 1.2 - Legislaie tehnic n domeniu ............................................................................................................ 5

1.2.1 - Standarde ................................................................................................................................. 5

1.2.2 - Normative, ndreptare, instruciuni ......................................................................................... 6 1.3 - Terminologia i simbolurile folosite .................................................................................................. 7

1.3.1 - Terminologie, definiii i simbolizri ....................................................................................... 7 1.3.2 - Scheme de funcionare a reelelor electrice (scheme de protecie) ........................................ 11

1.4 - Funciile instalaiilor de legare la pmnt ........................................................................................ 17 1.5 - Pericole de accidentare datorite curentului electric ......................................................................... 19

2.- CONDIIILE DE CONCEPIE I DIMENSIONARE A INSTALAIILOR DE

LEGARE LA PMNT DE PROTECIE. PARAMETRI DE CALCUL ............................................. 26 2.1 - Reele electrice de joas tensiune legate la pmnt (schemele de funcionare TT sau TN) ............. 26

2.1.1 - Funcionarea reelei electrice n schema TT .......................................................................... 26 2.1.2 - Condiii de funcionare n schema TN i de realizare a instalaiilor de pmnt specifice

acestei scheme de funcionare a reelei electrice .................................................................. 27 2.2 - Reele electrice de joas tensiune izolate fa de pmnt (funcionare n schema IT) ..................... 51 2.3 - Reele electrice de medie tensiune izolate fa de pmnt (funcionarea n schema IT) .................. 52 2.4 - Reele electrice de MT cu neutrul legat la pmnt prin rezistor Rn (reele care funcioneaz n

schema T2T) ....................................................................................................................................... 65

2.5 - Reele legate la pmnt care funcioneaz n schema TT (respectiv T1T) cu neutrul legat direct la pmnt ............................................................................................................................................... 79

3.- DIMENSIONAREA PRIZELOR DE PMNT. RELAII DE CALCUL PENTRU

DETERMINAREA REZISTENEI DE DISPERSIE .................................................................................. 100 3.1 - Componentele unei instalaii de legare la pmnt i categori/tipuri de prize de pmnt ............... 100 3.2 - Parametrii electrici principali ai unei instalaii de legare la pmnt .............................................. 102 3.3 - Factori care influeneaz rezistena de dispersie a prizelor de pmnt ........................................... 104 3.4 - Relaii de calcul uzual folosite pentru determinarea rezistenei de dispersie a prizelor de pmnt

artificiale simple .............................................................................................................................. 115

3.5 - Relaii de calcul uzual folosite pentru determinarea rezistenei de dispersie a prizelor de pmnt naturale ............................................................................................................................................ 123

3.6 - Prize de pmnt multiple i prize de pmnt complexe .................................................................. 127 3.6.1 - Prevederi cu caracter general care trebuie avute n vedere la realizarea prizelor de pmnt

multiple i a prizelor de pmnt complexe ......................................................................... 127 3.6.2 - Relaii de calcul uzual folosite pentru determinarea rezistenei de dispersie a prizelor de

pmnt multiple i a prizelor de pmnt complexe ............................................................ 129 3.6.3 - Determinarea coeficienilor de atingere i de pas la o priz de pmnt complex n structura

unei reele (plas) ............................................................................................................... 131 3.6.4 - Prize pmnt de dirijare a distribuiei potenialelot pentru stlpii LEA .............................. 134 3.6.5 - Obiecte conductoare lungi care ies din zona de protecie a instalaiei de legare la pmnt 135

0.RE-ITI 228 / 2014

4

INSTRUCIUNI DE PROIECTARE I EXECUIE PRIVIND

PROTECIA MPOTRIVA ELECTROCUTRII N INSTALAIILE ELECTRICE FIXE

DIN REELELE DE DISTRIBUIE A ENERGIEI ELECTRICE

1. GENERALITI

1.1. Obiectul i domeniul de aplicare

1.1.1. Prezentele instruciuni cuprind msurile de protecie mpotriva electrocutrilor prin atingere indirect i a distrugerilor de echipamente electrice datorit defectelor cu puneri la pmnt (la mas) n reelele electrice de distribuie a energiei electrice de joas tensiune (JT), medie tensiune (MT) i nalt tensiune (T).

1.1.2. La instalaiile electrice de distribuie de joas tensiune, la realizarea proteciilor, se vor avea n vedere totdeauna att defectele care pot avea loc n reeaua electric de joas tensiune ct i defectele cu punere la pmnt (la mas) din reelele de medie tensiune (MT) sau de nalt tensiune (T) care pot determina regimuri periculoase n reeaua electric de joas tensiune; se are n vedere, n special, cazul posturilor de transformare de MT/JT i cazul reelelor electrice cu stlpi folosii n comun pentru LEA de JT i de MT sau T i pentru alte categorii de circuite (de exemplu circuite de telecomunicaii).

1.1.3. Toate circuitele electrice de distribuie trebuie s fie prevzute cu dispozitive automate de protecie pentru declanarea la defecte cu puneri la pmnt (la mas), iar dimensionarea i realizarea instalaiilor de legare la pmnt sau de legare la neutru se vor efectua n funcie de performanele acestora (curentul de defect i timpii de declanare).

Proteciile automate se prevd pe baza unor analize tehnico-economice, lundu-se n considerare condiiile de funcionare a dispozitivelor de protecie respective. Este necesar ca n instalaiile electrice de joas tensiune s se asigure condiiile impuse de prevederea i corelarea proteciilor PACD cu dispozitiv DDR i a proteciilor de neutru PN.

1.1.4. Protecia automat la cureni de defect PACD cu dispozitiv diferenial la curent rezidual DDR este destinat pentru protecia mpotriva electrocutrilor prin atingere indirect i pentru sigurana la foc (la arc electric) n urmtoarele cazuri:

- curenii de defect sunt mai mici dect cei de acionare a dispozitivelor deprotecie convenionale (sigurane cu fuzibil i/sau ntreruptoare prevzute cu protecie la suprasarcini i la scurtcircuite);

- timpul necesar de declanare n caz de defect este mai mic dect cel de acionare a dispozitivelor de protecie convenionale (sigurane cu fuzibil i/sau ntreruptoare);

- circuitul electric este destinat s alimenteze receptoare cu componente electronice, respectiv trebuie s rmn n funciune nesupravegheate de personal calificat;

- sunt necesare condiii mai uoare de dimensionare a instalaiilor de legare la pmnt . Protecia PACD cu DDR se prevede de regul la blocul de msur i protecie BMP de la branamentul

consumatorului. n cazuri speciale justificate, protecia PACD se poate prevedea i la cutiile de ramificaie sau la tabloul TDP al postului de transformare.

1.1.5. Protecia automat de neutru PN este destinat pentru protecia mpotriva supratensiunilor Un pe conductoarele de neutru de protecie PE sau PEN, care se pot transmite prin aceste conductoare la masele echipamentelor electrice care poat fi atinse accidental. Protecia de neutru PN trebuie s acioneze prin declanarea circuitului electric n cazul apariiei pe conductoarele de neutru a unei tensiuni fa de pmnt Un > 50 V.

Deoarece tensiunea pe conductoarele de neutru poate depi valoarea maxim admis n numeroase cazuri de defect cum sunt desechilibrri datorit unor ncrcri nelegale sau unor ntreruperi de conductoare i/sau la bornele circuitelor, puneri accidentale la mas/pmnt, supratensiuni de frecven industrial, montaje infracionale la unii abonai pentru consumuri nenregistrate de energie electric, inversri de conductoare/legturi electrice etc., se va prevedea protecia de neutru PN att la tablourile TDP ale posturilor de transformare (simbol PNT), ct i la firida respectiv blocurile de msur i protecie BMP de branament al consumatorului (simbol PNB).

0.RE-ITI 228 / 2014

5

1.1.6. Protecia automat de maxim tensiune PMT este destinat pentru protecia mpotriva supratensiunilor de frecven industrial la bornele circuitelor. Protecia PMT trebuie s acioneze prin declanarea circuitului electric n cazul apariiei unei tensiuni faz-neutru Uf > 260 V. Protecia PMT se va prevedea la tabloul de distribuie de JT TDP al sursei, respectiv al postului de transformare.

1.1.7. Protecia automat la ntreruperea unei faze PFT (pe traseul conductorului sau la o born) este destinat pentru protecia mpotriva ntreruperilor n zona postului de transformare. Protecia PFT se prevede la tabloul de distribuie de JT TDP al postului de transformare.

1.1.8. Protecia automat de neutru accidental PNA este destinat pentru protecia mpotriva depirii peste limita admis a curenilor dedefect prin priza de pmnt la care este legat neutrul reelei de JT pentru realizarea schemei TN de funcionarea acesteia.

Protecia PNA funcioneaz n cazul defectelor cu puneri la pmnt n reeaua de JT, precum i n cazul montajelor cu legri la pmnt infracionale n vederea nenregistrrii unor consumatori de energie electric.

Protecia PNA se poate prevedea la tabloul de distribuie de JT TDP sau n cutiile de ramificauie pentru semnalizarea defectelor cu puneri la pmnt i opional pentru declanarea circuitelor respective cu puneri la pmnt.

1.1.9. Protecia automat selectiv PNL destinat pentru protecia mpotriva curenilor de defect pe liniile de distribuie de JT.

Protecia PNL trebuie s acioneze prin semnalizarea i opional declanarea selectiv a liniei cu defect. Protecia PNL se prevede la tabloul de distribuie de JT TDP al postului de transformare. Aceast

protecie poate fi prevzut i la cutiile de ramificaie, caz n care protecia are simbolul PNL-R.

1.1.10. Elementele (masele) care trebuie legate la instalaia de legare la pmnt sau la neutrul reelei electrice sunt cele indicate la pct.1.1.5 1.1.8 din ndreptarul 1 RE - Ip 30 - 2004.

1.2. Legislaie tehnic n domeniu

1.2.1. Standarde

- STAS 2612-87 (12604/3) - Protecia mpotriva electrocutrilor. Limite admise.

- SR CEI 60050-195:2006 - Vocabular electrotehnic internaional. Partea 195: Legare la pmnt i protecie mpotriva ocurilor electrice.

- SR CEI 60755 + A1 + A2:1995 - Reguli generale pentru dispozitive de protecie la curent diferenial rezidual.

- SR-HD 479-1:1995 - Efectele curentului asupra omului i animalelor domestice. Partea 1: Aspecte generale.

- SR-HD 479-2:1995 - Efectele trecerii curentului prin corpul omului. Partea 2: Aspecte periculoase.

Cap.4 Efectele curentului alternativ cu frecvena mai mare de 100 Hz. Cap.5 Efectele curenilor cu forme speciale de und. Cap.6 Efectele curenilor de impuls unic de surt durat.

- SR-EN 61140:2002 i ediia EN 61140:2002/A1:2007 - Protecia mpotriva ocurilor electrice. Aspecte comune n instalaii i echipamente electrice.

- SR-CEI 61200-413:2005 - Ghid pentru instalaii electrice. Partea 413: Protecia mpotriva atingerilor indirecte. ntreruperea automat a alimentrii.

- SR-CEI 60364-4-442 + A1:1999 - Instalaii electrice n construcii. Partea 4: Msuri de protecie pentru asigurarea securitii. Cap.44: Protecia mpotriva supracurenilor. Seciunea 442: Protecia instalaiilor de joas tensiune mpotriva defectelor la pmnt din instalaiile de nalt tensiune.

- SR-HD 60364-5-54:2012 - Instalaii electrice de joas tensiune. Partea 5.54: Alegerea i montarea echipamentelor electrice. Instalaii de legare la pmnt i conductoare de protecie.

- SR-HD 384-4-41 S2/A1:2004 - Instalaii electrice n construcii. Partea 4: Msuri de protecie pentru asigurarea securitii. Capitolul 41: Protecia mpotriva ocurilor electrice.

- SR-HD 60384.4.43 S2:2004 - Instalaii electrice n construcii. Partea 4: Protecie pentru asigurarea securitii. Capitolul 43. Protecia mpotriva supracurenilor.

0.RE-ITI 228 / 2014

6

- SR-HD 384.4.473 S1:2004 - Instalaii electrice n construcii. Partea 4: Msuri de protecie pentru asigurarea securitii. Capitolul 47: Utilizarea msurilor de protecie pentru asigurarea securitii. Seciunea 473: Msuri de protecie mpotriva supracurenilor.

- SR HD 384.4.442 S1:2005 - Instalaii electrice n construcii. Partea 4: Protecia pentru asigurarea securitii. Capitolul 44: Protecia mpotriva supratensiunilor. Seciunea 442: Protecia instalaiilor de joas tensiune mpotriva defectelor de punere la pmnt n instalaiile de nalt tensiune.

- SR-HD 384.6.61 S2:2004 - Instalaii electrice n construcii. Partea 6-61: Verificri. Verificri la punerea n funciune.

- SR-HD 384.7.704 S1:2003 - Instalaii electrice n construcii. Partea 7: Prescripii pentru instalaii i amplasamente speciale. Seciunea 704: Instalaii de antier.

- STAS 4102:1985 - Piese pentru instalaii de protecie prin legare la pmnt.

- STAS 831:2002 - Utilizarea n comun a stlpilor pentru linii de energie electric, de traciune i de telecomunicaii.

- SR-EN 60417-1:2002 - Simboluri grafice utilizate pe echipamente. Partea 2: Aspecte generale i aplicaii.

- CEI 60364-7-707:1984 - Electrical installation of buildings. Requirements for special installations or

locations. Earthing requirements for the installations of data processing equipment.

- STAS 6290:1980. Incruciri ntre liniile de energie electric i liniile de telecomunicaii; aflat n revizuire.

1.2.2. Normative, ndreptare, instruciuni

- NTE 001/03/00 - Normativ privind alegerea izolaiei, coordonarea izolaiei i protecia instalaiilor electroenergetice mpotriva supratensiunilor.

- NTE 011/12/00 - Norm tehnic pentru proiectarea sistemelor de circuite secundare ale staiilor electrice. Volumul I: Prescripii generale.

- 1 E Ip 31-1986 - Instruciuni de proiectare i execuie a legturilor pilot din punct de vedere al proteciei mpotriva influenelor prin cuplaj inductiv i rezistiv.

- 1 E Ip 35/1-2004 - ndreptar de proiectare pentru reele de medie tensiune cu neutru legat la pmnt prin rezisten.

- 1 E Ip 35/2-2005 - ndreptar de proiectare pentru reele de medie tensiune cu neutru legat la pmnt prin rezisten. Instalaii de legare la pmnt pentru linii aeriene, cabluri subterane staii i posturi de transformare.

- 1 RE Ip 30-2004 - ndreptar de proiectare, execuie i verificare a instalaiilor de legare la pmnt.

- 3 RE Ip 41-2006 - Instruciuni de proiectare i exploatare privind protecia mpotriva influenelor datorate apropierilor dintre liniile de energie electric.

- 1 RE I 227-2002 - Instruciuni de determinare prin msurri a tensiunilor de atingere i de pas la instalaiile din sistemul de distribuie a energiei electrice.

- 1 RE I 226-2002 - Instruciuni de realizare a proteciilor mpotriva supratensiunilor n instalaiile electrice de joas tensiune.

- *** - ndrumar de proiectare i execuie a proteciilor mpotriva accidentelor i avariilor n reelele de m.t. cu neutrul izolat sau tratat cu bobine de compensare. SC ELECTRICA S.A. 2006.

- L I 225 2002 - Instruciuni de aplicare a standardului STAS 831 - 2002.

- NP I-20 - Normativ privind protecia construciilor.

- 3 RE-I 23/1974 - Instruciuni pentru exploatarea i ntreinerea instalaiilor de legare la pmnt.

- F - 1E - 8/1974 - Fi tehnologic. Instalaii electrice. Executarea instalaiilor de legare la pmnt.

- 1 RE-Ip 6-1976 - ndreptar de proiectare pentru prize de pmnt cu bentonit.

- 3 RE-FT 61-77 - Execuia i verificarea prizelor de pmnt cu bentonit.

- 3 RE-IP 41-92 - Instruciuni de proiectare i exploatare privind protecia influenelor datorate apropierilor dintre liniile electrice aeriene.

- I-7-2011 - Normativ privind proiectarea, execuia i exploatarea instalaiilor electrice aferente cldirilor.

0.RE-ITI 228 / 2014

7

1.3. Terminologia i simbolurile folosite

1.3.1. Terminologie, definiii i simbolizri

1.3.1.1. oc electric: efectul fiziopatologic determinat de trecerea curentului prin corpul omului.

1.3.1.2. Electrocutare: ocul electric letal.

1.3.1.3. Atingere direct: atingerea de ctre om a elementelor active ale unei instalaii electrice.

1.3.1.4. Atingere indirect: atingerea de ctre om a unor elemente intrate accidental sub tensiune, datorit unui defect electric.

1.3.1.5. Tensiune joas (j.t.): Tensiune de lucru aflat n urmtoarele limite: - cel mult 250 V fa de pmnt n cazul reelelor legate la pmnt schema TT sau TN; - cel mult 1000 V ntre faze, n cazul reelelor izolate fa de pmnt n schema IT.

1.3.1.6. Tensiune nalt (.t.): Tensiune de lucru mai mare de ct tensiunea joas.

1.3.1.7. Reele electrice de joas tensiune (JT): reele electrice cu tensiunea nominal (din categoria reelelor electrice cu tensiune joas de lucru) care se ncadreaz n limitele

0,4/0,23 kV Un 1 kV.

1.3.1.8. Reele electrice de medie tensiune (MT): reele electrice cu tensiunea nominal (din categoria reelelor electrice cu tensiune nalt de lucru) care se ncadreaz n limitele

1 kV < Un 35 kV.

1.3.1.9. Reele electrice de nalt tensiune (T): reele electrice cu tensiunea nominal (din categoria reelelor electrice cu tensiune nalt de lucru) care se ncadreaz n limitele

60 kV Un 220 kV.

1.3.1.10. Echipament electric: Ansamblu de elemente destinat producerii, transportului, distribuiei, acumulrii, msurrii, transformrii sau utilizrii energiei electrice.

1.3.1.11. Echipament (utilaj) electric fix: Echipament care are racord fix i amplasament fix i care nu poate fi deplasat sub tensiune.

1.3.1.12. Conductor activ (de lucru): conductor al unui circuit destinat alimentrii cu energie electric, inclusiv conductorul neutru de lucru N; elementele conductoare de curent electric pentru funcionarea normal a instalaiei (receptoarelelor) electrice se numesc elemente active (de lucru).

1.3.1.13. Punct neutru (neutru): punctul comun al elementelor active ale sursei de tensiune ale

crui diferene de potenial, n valori absolute, fa de fiecare conductor activ, sunt egale n funcionare normal.

1.3.1.14. Mas: prile conductoare de curent care pot fi atinse de om i care, n mod normal, sunt izolate fa de elementele active dar care, accidental, pot intra sub o tensiune periculoas (la un defect de izolare); exemple: carcase i ecranri metalice, elemente de susinere etc

1.3.1.15. Pmnt: sol cu proprieti conductoare al crui potenial se consider prin convenie nul, n afara zonei de influen a prizelor de pmnt.

1.3.1.16. Punere la pmnt: atingerea accidental ntre o parte activ i pmnt, sau o parte conductoare n contact cu pmntul.

1.3.1.17. Punere la mas: atingerea accidental ntre o parte activ i mas

1.3.1.18. Curent de defect, Id: curent rezultat la un defect de izolaie fa de pmnt.

1.3.1.19. Timpul de deconectare: durata ntre producerea defectului i deconectarea circuitului defect de la sursa de alimentare cu energie electric.

1.3.1.20. Sistem de protecie: ansamblul de dou sau mai multe mijloace i/sau msuri de protecie, aflate ntr-o relaie ntre ele, considerate ntr-un context definit ca un tot

1.3.1.21. Protecie mpotriva electrocutrilor prin atingere direct: ansamblul msurilor de protecie prin care se asigur protecia omului mpotriva electrocutrii prin atingere direct.

1.3.1.22. Protecie mpotriva electrocutrilor prin atingere indirect: ansamblul msurilor de protecie prin care se asigur protecia omului mpotriva electrocutrii prin atingere indirect.

1.3.1.23. Protecie prin legare la neutru: msura de protecie mpotriva electrocutrii prin atingere indirect care const n legarea maselor la neutrul reelei/sursei de alimentare cu energie electric.

1.3.1.24. Protecie prin legare la pmnt: msura de protecie mpotriva electrocutrii prin atingere indirect care const n legarea maselor la o priz de pmnt.

0.RE-ITI 228 / 2014

8

1.3.1.25. Schema de protecie a unei reele (schema de funcionare): schema n care se reprezint situaia punctului neutru al sursei de tensiune i al maselor echipamentelor sau utilajelor electrice n raport cu pmntul (masa).

1.3.1.26. Schema IT: schema de funcionare n care toate prile active ale sursei de tensiune sunt izolate fa de pmnt sau punctul neutru al acestei surse este legat la pmnt printr-o

impedan de valoare mare, simbol I, iar masele echipamentelor sau ale utilajelor electrice

sunt legate la pmnt, simbol T (a se vedea figura 1.1).

1.3.1.27. Schema TT: schema de funcionare n care cel puin un punct al prilor active ale sursei

de tensiune este legat direct sau printr-o rezisten la o priz de pmnt, simbol T, iar

masele echipamentelor sau utilajelor electrice sunt legate la o priz de pmnt, simbol T (a se vedea figura 1.2).

1.3.1.28. Schema TN: schema de funcionare n care cel puin un punct neutru al sursei de tensiune

este legat la priza de pmnt T, iar masele echipamentelor sau utilajelor electrice sunt

legate la neutru N (a se vedea figura 1.3).

1.3.1.29. Conductor de protecie, PE: conductorul utilizat pentru realizarea proteciei mpotriva electrocutrii i care leag masele cu:

- alte mase;

- o priz de pmnt; - un conductor neutru de lucru sau un alt conductor legat la pmnt; - un dispozitiv de protecie pentru declanare automat n caz de defect.

1.3.1.30. Conductor neutru de lucru, N: conductorul legat la punctul neutru al sursei, destinat

exclusiv pentru alimentarea cu energie electric, fiind astfel un conductor activ

1.3.1.31. Conductor neutru folosit n comun, PEN: conductorul care ndeplinete simultan

funcia de conductor de protecie PE i de conductor neutru de lucru N.

1.3.1.32. Instalaie de legare la neutrul sursei: ansamblul constituit din conductoarele de neutru

de protecie (PE sau PEN) i instalaiile de legare la pmnt, destinate proteciei prin legare la neutru.

1.3.1.33. Instalaie de legare la pmnt: ansamblu constituit din conductoarele de legare la pmnt i priza de pmnt prin care se realizeaz legarea la pmnt (a se vedea figura 3.1).

1.3.1.34. Instalaie de legare la pmnt folosit n comun: instalaie de legare la pmnt prin care se realizeaz simultan funciile de protecie i de exploatare.

1.3.1.35. Instalaie (reea) general de legare la pmnt: totalitatea instalaiilor de legare la pmnt (legate ntre ele) dintr-o incint sau o platform industrial.

1.3.1.36. Priza de pmnt: element conductor (electrod) sau ansamblu de elemente conductoare

(electrozi) n contact cu pmntul pentru trecerea curentului n sol (a se vedea figura 3.1).

1.3.1.37. Priz de pmnt artificial: priza de pmnt construit special pentru conducerea curentului n pmnt.

1.3.1.38. Priz de pmnt natural: elementul conductor sau ansamblul de elemente conductoare

ale unei construcii sau instalaii, care ndeplinesc i condiiile unei prize de pmnt.

1.3.1.39. Priz de pmnt de fundaie: priz de pmnt ale crei elemente conductoare sunt nglobate n betonul fundaiei.

1.3.1.40. Priza de pmnt local: priz de pmnt simpl sau multipl care deservete un echipament sau un grup de echipamente (utilaje) electrice alturate.

1.3.1.41. Priza de pmnt simpl: priz de pmnt construit dintr-un singur electrod.

1.3.1.42. Priza de pmnt multipl: priz de pmnt construit din mai multe prize simple de acelai tip

1.3.1.43. Priza de pmnt complex: priz de pmnt construit din dou sau mai multe tipuri de prize simple (orizontale sau verticale), legate electric ntre ele.

1.3.1.44. Priza de pmnt de suprafa: priz de pmnt constituit din electrozi ngropai la adncimea de cel mult 1 m de la suprafaa solului.

1.3.1.45. Priza de pmnt de adncime: priz de pmnt constituit din electrozi ngropai la o adncime cuprins ntre 1 ... 4 m.

1.3.1.46. Priza de pmnt de mare adncime: priz de pmnt constituit din electrozi ngropai la o adncime de peste 4 m.

0.RE-ITI 228 / 2014

9

1.3.1.47. Conductor de protecie principal: conductorul comun la care se leag electric masele prin conductoare de protecie de ramificaie; de regul, conductorul de protecie principal constituie un circuit nchis (a se vedea figura 3.1).

1.3.1.48. Conductor de ramificaie: conductorul prin care se stabilete legtura electric dintre o mas i un conductor de protecie principal (a se vedea figura 3.1).

1.3.1.49. Conductor principal de legare la pmnt: conductorul la care se leag electric conductoarele de ramificaie pentru legarea la pmnt (a se vedea figura 3.1).

1.3.1.50. Conductor de legare la priza de pmnt: conductorul de protecie prin care se stabilete legtura dintre priza de pmnt i conductorul principal de legare la pmnt sau reeaua conductoarelor principale de legare la pmnt (a se vedea figura 3.1).

1.3.1.51. Rezistena de dispersie a unei instalaii de legare la pmnt, Rp: raportul dintre

tensiunea instalaiei de legare la pmnt i curentul prin instalaia de legare la pmnt (rezistena de dispersie rezultant a prizelor de pmnt i conductoarelor de legtur dintre acestea ce constituie instalaia).

1.3.1.52. Rezistena de dispersie a unei prize la pmnt, rp: raportul dintre tensiunea prize de

pmnt i curentul de trecere la pmnt prin priz de pmnt (rezistena de dispersie rezultant ntre electrozii prizei de pmnt i zona de potenial nul; rezistena electric a pmntului ntre electrozii prizei de pmnt i zona de potential nul).

1.3.1.53. Rezistivitatea solului/pmntului, , n m: rezistena electric ntre dou fee opuse ale unui cub de pmnt, cu latura de un metru.

1.3.1.54. Zona de potenial nul (pmnt de referin): zona n care tensiunea ntre dou puncte ale suprafeei solului este mai mic de 0,3 % pe metru din tensiunea total a prizei, la trecerea curentului de defect prin acesta.

1.3.1.55. Potenialul instalaiei de legare la pmnt: diferena de potenial care apare ntre instalaia de legare la pmnt i zona de potenial nul la o valoare dat a curentului de trecere prin instalaia de legare la pmnt.

1.3.1.56. Potenialul prizei de pmnt: diferena de potenial care apare ntre priza de pmnt i zona de potenial nul la o valoare dat a curentului de trecere prin instalaia de legare la pmnt.

1.3.1.57. Potenialul unui punct al suprafeei solului: diferena de potenial dintre un punct de pe suprafaa solului i pmntul de referin (zona de potenial nul).

1.3.1.58. Tensiunea instalaiei de legare la pmnt, Up: tensiunea care apare ntre instalaia de legare la pmnt i zona de potenial nul la trecerea unui curent prin instalaia de legare la pmnt.

1.3.1.59. Tensiunea prizei de pmnt, up: tensiunea care apare ntre priza de pmnt i zona de potenial nul la trecerea unui curent prin priza de pmnt.

1.3.1.60. Tensiunea de atingere, Ua: partea din tensiunea unei instalaii de legare la pmnt, la care este supus omul aflat la o distan de 0,8 m de obiectul atins (n cazul verificrilor prin msurri se consider 1 m)

1.3.1.61. Tensiunea de pas, Upas: partea din tensiunea unei instalaii de legare la pmnt, la care este supus omul cnd atinge concomitent dou puncte de pe sol aflate la o distan de 0,8 m ntre ele (n cazul verificrilor prin msurri se consider 1 m).

1.3.1.62. Coeficient de atingere, ka: raportul ka = Ua / Up , unde: Ua este tensiunea de atingere;

Up - tensiunea prizei de pmnt.

1.3.1.63. Coeficient de pas, kpas: raportul kpas =Upas / Up , unde: Upas este tensiunea de pas;

Up - tensiunea prizei de pmnt.

1.3.1.64. Coeficient de amplasament de atingere, a : raportul a =(Rda +Rh)) / Rh , unde: Rda este rezistena de dispersie de atingere; Rh - rezistena de calcul a corpului omului.

1.3.1.65. Coeficient de amplasament de pas, pas : raportul pas =(Rdpas +Rh)) / Rh , unde: Rdpas este rezistena de dispersie de pas;

Rh - rezistena de calcul a corpului omului.

0.RE-ITI 228 / 2014

10

1.3.1.66. Rezistena electric de calcul a corpului omului, Rh: Rezistena electric a corpului omului considerat n calculul de dimensionare i verificare a instalaiilor mpotriva electrocutrii.

1.3.1.67. Rezistena de dispersie de atingere, Rda: rezistena de dispersie la trecerea curentului n sol prin picioarele omului, la o distan de 1 m fa de obiectul atins intrat accidental sub tensiune (Rda =Rd/2)

1.3.1.68. Rezistena de dispersie de pas, Rdpas: rezistena de dispersie la trecerea curentului n sol prin picioarele omului care atinge dou puncte de pe sol aflate la o distan de 1 m ntre ele (Rdpas = 2 Rd).

1.3.1.69. Rezistena de dispersie printr-un singur picior, Rd: rezistena de dispersie la trecerea curentului n sol printr-un singur picior al omului.

1.3.1.70. Born de protecie: borna prevzut pentru legarea unui conductor de protecie.

1.3.1.71. Bar de protecie: elementul conductor prevzut cu mai multe borne de protecie la care se leag conductoare de protecie.

1.3.1.72. Limitele unei instalaii de legare la pmnt: liniile determinate de punctele de

amplasare ale electrozilor marginali (extremi) ai prizelor de pmnt legate galvanic ntre ele cu conductoare ngropate n pmnt.

1.3.1.73. Zona de circulaie frecvent: zona nengrdit care se afl la o distan mai mic sau egal cu 15 m fa de drumuri, cldiri, etc., accesibil i altor persoane dect cele care fac parte din personalul de exploatare.

1.3.1.74. Zona de circulaie redus: zona ngrdit care se afl la o distan mai mare sau egal cu 15 m fa de drumuri, cldiri, etc., accesibil numai personalului de exploatare.

1.3.1.75. Zonele din localiti: zonele cuprinse n perimetrul construibil al localitii.

1.3.1.76. Incint industrial: teritoriul delimitat de mprejmuirile exterioare (gardurile) ale unei uniti industriale.

1.3.1.77. Incint agricol: teritoriul delimitat de mprejmuirile exterioare (gardurile) ale unei uniti agricole.

1.3.1.78. Incint agricol cu circulaie frecvent: incinta ngrdit i supravegheat permanent n care se desfoar procese tehnologice de prelucrare i depozitare n amenajri speciale a produselor agricole (prelucrarea furajelor, sortarea fructelor etc.), fermele zootehnice,

silozuri colectoare i staiile de maini agricole.

1.3.1.79. Zona (incinta) agricol cu circulaie redus: zona nengrdit care nu intr n categoria incintelor agricole cu circulaie frecvent, cum sunt culturile mari, ngrdirile cu legume, livezile cu pomi, viile (cu sau fr spaliere) etc.

1.3.1.80. Stlp cu aparataj: stlpul cu sigurane, ntreruptoare, separatoare, transformatoare de putere i de msur, descrctoare prevzute cu contoare, bobine, condensatoare, cutii metalice de cabluri, sau alte aparate asemntoare; nu intr n aceast categorie stlpii cu descrctoare fr contoare, aceti stlpi fiind considerai ca i stlpii fr aparataj.

1.3.1.81. Egalizare a potenialelor (echipoteniere): msura de protecie mpotriva electrocutrii prin atingere indirect care const n egalizarea tensiunilor, ntre mase sau ntre acestea i o instalaie de legare la pmnt, prin prevederea de legturi electrice de impedan neglijabil.

1.3.1.82. Priza de pmnt pentru egalizarea potenialelor: priza de pmnt, de regul, multipl, care, n funcie de forma i dispoziia electrozilor, servete la egalizarea potenialelor.

1.3.1.83. Dirijare a distribuiei potenialelor: msura de protecie mpotriva electrocutrilor prin atingeri indirecte care const n modificarea distribuiei potenialelor printr-o anumit dispunere a electrozilor prizei de pmnt n scopul micorrii tensiunilor de atingere i de pas.

1.3.1.84. Priza de pmnt pentru dirijarea potenialelor: priza de pmnt, de regul, complex, care n funcie de form i dispoziia electrozilor servete la dirijarea distribuiei potenialelor la suprafaa solului.

1.3.1.85. Prize de pmnt electric distincte: prize de pmnt deprtate una de alta, astfel nct curentul care trece printr-una din ele nu modific potenialul celorlalte prize.

1.3.1.86. Protecie prin separare: msur de protecie mpotriva electrocutrii prin atingere indirect, care const n alimentarea unui echipament electric cu ajutorul unui transformator de separare sau a unui grup motor generator.

0.RE-ITI 228 / 2014

11

1.3.1.87. Protecie prin izolarea amplasamentului: Msur ce const n izolarea principal sau suplimentar a echipamentelor electrice i elementelor conductoare strine n contact cu pmntul din zona de manipulare care asigur:

- protecia mpotriva trecerii unor valori periculoase de curent prin om, la atingerea prilor active sau la lucrul sub tensiune;

- micorarea tensiunilor de atingere i de pas.

1.3.1.88. Curent diferenial rezidual I: valoarea eficace a sumei vectoriale a curenilor care trec prin conductoarele active a unui circuit ntr-un punct al instalaiei.

1.3.1.89. Curent diferenial rezidual nominal (al dispozitivului de protecie DDR) In: curentul

diferenial rezidual I pentru care este dimensionat protecia PACD cu DDR (dispozitiv diferenial la curent rezidual).

1.3.1.90. Curentul diferenial rezidual de funcionare If: valoarea curentului diferenial rezidual minim care poate provoca (determin) funcionarea dispozitivului diferenial la curentul

rezidual DDR; acest curent se definete prin relaia pentru 200C: In/2 If In.

1.3.1.91. Tensiune accidental pe neutru U: tensiunea accidental pe neutru aprut datorit ntreruperii neutrului PEN sau N n reeaua trifazat de alimentare cu energie electric.

1.3.1.92. Tensiune accidental nominal pe neutru, Un: tensiunea accidental pe neutru U pentru care este dimensionat dispozitivul de protecie de neutru simbol PN

1.3.1.93. Tensiune maxim UMT: tensiunea la care funcioneaz protecia maximal de tensiune, simbol PMT

1.3.1.94. Tablou de distribuie de joas tensiune (TDP): tabloul de distribuie de JT al unui post de transformare care cuprinde dispozitive de nregistrare a consumurilor de energie electric i dispozitive de protecie pentru semnalizare i/sau declanare la defecte pe circuitele electrice de distribuie de JT.

1.3.1.95. Bloc de msur i protecie (BMP): tabloul (blocul) de distribuie de JT la branamentul consumatorului care cuprinde dispozitive de nregistrare a consumului de energie electric i de protecii pentru declanare la defecte n circuitele electrice de distribuie de JT ale consumatorului; blocul BMP este considerat punctul de delimitare ntre circuitele operatorului de distribuie a energiei electricei circuitele de JT din instalaiile electrice ale consumatorului.

1.3.1.96. Protecie de neutru (PN): protecia automat de declanare n cazul n care tensiunea

accidental pe conductorul neutru PE sau PEN Un 50 V.

1.3.1.97. Protecie de neutru la postul de transformare (PNT): protecia de neutru al TDP (tabloul de distribuie de JT al postului de transformare).

1.3.1.98. Protecie de neutru la consumator (PNB): protecia de neutru de la blocul de msur i protecie al branamentului consumatorului BMP.

1.3.1.99. Protecie automat PFT: protecia automat de declanare la ntreruperea unei faze prevzut la TDP.

1.3.1.100. Protecie automat PNA: protecia automat de semnalizare (opional i de declanare) la cureni accidentali prin instalaia de legare la pmnt a neutrului reele/sursei de JT.

1.3.1.101. Protecie selectiv de neutru PNL: protecia automat de declanare selectiv pe linia cu defect n cazul depirii limitei maxime admise a curentului de circulaie prin instalaia de legare la pmnt a neutrului reelei/sursei de JT.

1.3.2. Scheme de funcionare a reelelor electrice (scheme de protecie)

1.3.2.1. n funcie de starea (situaia) fa de pmnt a reelei electrice, respectiv de modul de legare la pmnt a neutrului reelei i a maselor instalaiilor electrice, reelele electrice de joas tensiune (conform definiiei 1.3.1.7) se ncadreaz n una din urmtoarele scheme de funcionare:

- schem / reea IT (figura 1.1);

- schem / reea TT (figura 1.2);

- schem / reea TN (figura 1.3).

Schemele/reelele electrice de joas tensiune din categoria TN se pot ncadra n una din urmtoarele dou subcategorii:

- schem / reea TN-S (figura 1.3 a);

- schem / reea TN-C (figura 1.3 b).

0.RE-ITI 228 / 2014

12

Prima liter se refer la situaia, n raport cu pmntul, a reelei electrice de alimentare:

- simbolul I - semnific fie izolarea prilor active ale reelei electrice fa de pmnt, fie legarea la pmnt a unui punct la reelei electrice printr-o impedan de valoare mare;

- simbolul T - semnific legarea direct la pmnt a unui punct al reelei electrice.

A doua liter se refer la situaia n raport cu pmntul a maselor instalaiilor electrice alimentate din reeaua electric, pentru protecia mpotriva electrocutrilor prin atingere indirect:

- simbolul T - semnific legarea direct la pmnt a maselor instalaiilor electrice, independent de eventuala legare la pmnt a unui punct al reelei de alimentare;

- simbolul N - semnific faptul c masele instalaiei electrice sunt legate la punctul de neutru al reelei de alimentare (neutrul reelei legat direct la pmnt).

Celelalte litere semnific modul de dispunere a conductorului de neutru (de lucru) N i a conductorului de protecie PE:

- simbolul S - semnific faptul c funcia de protecie este asigurat printr-un conductor de protecie,

simbol PE, separat de cel de neutru de lucru, simbol N;

- simbolul C - semnific faptul c funciile de conductor de neutru de lucru N i de conductor de

protecie PE sunt asigurate de un singur conductor folosit n comun, simbol PEN.

1.3.2.2. Reelele electrice de medie tensiune (conform definiiei 1.3.1.8) se ncadreaz n una din urmtoarele scheme de funcionare:

- schem / reea IT (figura 1.1);

- schem / reea TT (figura 1.2).

Reelele electrice de medie tensiune situate n categoria TT se ncadreaz n subcategoria:

- schem/reea T2T (figura 1.2.c) - reea legat la pmnt printr-un rezistor Rn i cu dou sisteme de eliminare a defectului care se rezerv; de exemplu proteciile principale de pe plecri (linii) sunt rezervate prin proteciile prevzute pe neutrul reelei legat

la pmnt prin rezistor Rn; (exemplu: protecia homopolar de curent de pe

linie PHCL, este rezervat prin protecia homopolar de curent de pe neutru

PHCN; protecia mpotriva punerilor la pmnt rezistive de pe linie PPRL,

este rezervat prin protecia mpotriva punerilor la pmnt de pe neutru PPRL).

1.3.2.3. Reelele electrice de nalt tensiune (conform definiiei 1.3.1.9) se ncadreaz n categoria urmtoarele scheme de funcionare:

- schem / reea TT (figura 1.2). i anume n subcategoria:

- schem/reea T1T (figura 1.2.b) - reea legat direct la pmnt i cu un sistem de eliminare a defectului.

Fig.1.1 - Scheme de funcionare din categoria IT . Reele electrice de alimentare cu neutrul izolat fa de pmnt (figura 1.1.a) (simbol I) sau cu

neutrul legat la pmnt prin bobin de compensare (figura 1.1.b) (simbol I), masele instalaiilor

electrice alimentate din reelele electrice fiind legate direct la pmnt (simbol T).

PE

Rp

L3

3 L2

L1

Bobin de

compensare

Dispozitiv de

protecie

i declanare Instalaii

electrice Instalaie

electric

Rp

L3

3

PE

L2

L1

a. b.

Reea electric Reea electric

0.RE-ITI 228 / 2014

13

Fig.1.2.- Scheme de funcionare din categoria TT (T1T sau T2T). Reele electrice de alimentare cu neutrul legat direct la pmnt (simbol T1 - figura 1.2.a i

figura 1.2.b) sau cu neutrul legat la pmnt prin rezisten (simbol T2 - figura 1.2.c), masele

instalaiilor electrice alimentate din reelele electrice fiind legate direct la pmnt (simbol T).

PE

L3

3 L2

L1

Rpo PE

Rp

N

3 Instalaii

electrice

Reea electric

a.

Dispozitiv de

protecie i

declanare

L3

3 L2

L1

PE

Rp

Rpo

b.

Instalaie

electric

Reea electric

L3

3

PE

L2

L1

Rp

Dispozitiv de protecie

i declanare Dispozitiv de

protecie

Rezistor

Rpo

Instalaie

electric

Reea electric

c.

Fig.1.3.- Scheme de funcionare din

categoria TN.

Reele electrice de alimentare sunt cu

neutrul legat direct la pmnt (simbol T),

masele instalaiilor electrice fiind legate la

punctul de neutru al reelei de alimentare

(neutrul reelei legat direct la pmnt)

(simbol N).

a) Schem TN-S - funcia de protecie

este asigurat printr-un conductor de

protecie, simbol PE, separat de cel de

neutrul de lucru, simbol N.

b) Schem TN-C n reeaua de alimentare

(funciile de conductor de neutru de

lucru N i de conductor de protecie

PE sunt asigurate de un singur

conductor, simbol PEN) i schem

TN-S n reeaua interioar a

consumatorului.

Rp

Rp0

L3 L2 L1 N

PE

Schem TN-S

Instalaii electrice

Reea electric

Rp0

Rp

L3 L2 L1 N

PE

PE

L3 L2 L1 PEN

Schem TN-C

Schem TN-S

b.

Instalaii electrice

Reea electric

a. Rp

0.RE-ITI 228 / 2014

14

1.3.2.4. La instalaiile i echipamentele electrice racordate la o reea izolat fa de pmnt (simbol I),

se aplic totdeauna mijlocul de protecie legarea la pmnt a maselor instalaiilor electrice (simbol T),

reeaua izolat fa de pmnt avnd totdeauna schema IT (figura 1.1). n instalaiile de joas tensiune avnd schema IT trebuie s se prevad controlul rezistenei de izolare a reelei, cu posibilitatea de declanare sau numai semnalizare, dup caz (n funcie de condiiile specifice).

1.3.2.5. La instalaiile i echipamentele electrice de joas tensiune (JT), racordate la o reea cu neutrul

legat direct la pmnt sau printr-o rezisten (simbol T), de regul, se aplic legarea de protecie la neutrul

reelei de alimentare a maselor instalaiilor electrice (simbol N), rezultnd schema TN (figura 1.3). Se

admite aplicarea sistemului de protecie legarea la pmnt a maselor instalaiilor electrice (simbol T),

rezultnd schema TT (figura 1.2.a) numai pe baza unei justificri tehnico-economice.

n figura 1.3 se prezint exemplele unor scheme de funcionare care se ncadreaz n categoria schemelor

de tip TN. n figura 1.3.a, conductorul de protecie PE este separat de conductorul de lucru N (schem TN-S).

n figura 1.3.b conductorul de neutru/nul este folosit n comun pentru lucru i protecie, simbol PEN

(schem TN-C), pn la tabloul consumatorului, unde conductorul PE este separat de conductorul N

(schem TN-S).

1.3.2.6. De regul reelele electrice de distrubuie de joas tensiune funcioneaz n schema TN-C. Fac excepia urmtoarele cazuri:

a) - circuitele n care se prevd protecii difereniale PACD cu DDR (dispozitiv diferenial la curent rezidual);

b) - circuitele din tablourile electrice de alimentare a receptoarelor electrice;

c) - cazul legrilor la neutru cu conductoare PE neizolate fa de mas montate aparent.

Conform reglementrilor n vigoare, la realizarea schemei TN-C trebuie s respecte urmtoarele condiii: - n schema TN-C barele i conductoarele de neutru se vor folosi n comun pentru lucru i pentru

protecie. n aceast schem se vor folosi bare (borne) sau conductoare pentru neutrul de lucru N

separate de barele (bornele) sau conductoarele de protecie PE numai n circuitele de alimentare a receptoarelor (utilajelor, aparatelor, agregatelor, dispozitivelor) electrice conform pct.b) de mai sus.

- Legturile electrice ntre tablourile electrice (generale, principale, intermediare i secundare), la care se racordeaz sau nu i receptoare electrice, se realizeaz n conducte electrice (cabluri sau

conductoare n tuburi) cu conductor comun de neutru PEN (de lucru i de protecie). Fac excepie numai tablourile electrice secundare monofazate la care legturile cu tabloul electric de alimentare (general, principal, intermediar) trifazat se vor realiza cu trei conductoare din care dou active (faz

i neutrul de lucru) i unul de protecie PE. - La toate tablourile electrice generale, principale, intermediare sau secundare trebuie s se prevad o

bar de neutru PEN folosit n comun pentru lucru i pentru protecie. Aceast bar de neutru PEN trebuie s fie legat totdeauna printr-un conductor separat la instalaia de legare la pmnt a obiectivului respectiv.

- Bara de neutru PEN a unui tablou electric trebuie s aib borne de legtur separate pentru fiecare

conductor de neutru racordat la aceast bar PEN. Este interzis ca la o born s se racordeze dou

sau mai multe conductoare PEN, N sau PE. Astfel bara PEN a tabloului va avea un numr suficient de borne pentru urmtoarele legturi electrice:

conductoarele de racordare a barei PEN a tabloului n cauz la instalaia de legare la pmnt a obiectivului;

conductoarele PEN de legtur cu alte tablouri racordate la tabloul n cauz;

conductoarele de neutru de lucru N al circuitelor de alimentare a receptoarelor electrice

monofazate la tabloul n cauz;

conductoarele de protecie PE pentru carcasele metalice ale receptoarelor electricealimentate din tabloul n cauz;

conductorul de protecie PE pentru carcasa metalic a tabloului n cauz. - n cazul n care tablourile de distribuie vin de la productorul acestora cu dou bare de neutru, i

anume o bar N i o bar PE, aceste dou bare trebuie s fie legate electric ntre ele.

- n schemele TN-C se va acorda o atenie deosebit pentru racordarea barei de neutru N sau PEN la

instalaia de legare la pmnt a obiectivului respectiv printr-un conductor PE i o born de legtur separat la conductorul principal de legare la pmnt unde se realizeaz aceast legtur.

0.RE-ITI 228 / 2014

15

1.3.2.6. Schema TN-S se va aplica numai n cazul urmtoarelor circuite: a) - circuitele electrice sunt prevzute cu protecii difereniale PACD cu DDR (dispozitiv diferenial

la curent rezidual) (a se vedea, cu titlu de exemplificare, figura 1.4);

b) - circuitele electrice de alimentare a tablourilor electrice monofazate;

c) - circuitele electrice de alimentare a receptoarelor (utilaje, aparate, agregate, dispozitive) electrice

monofazate sau trifazate care necesit i un conductor de neutru de lucru N (cu rol de conductor activ);

d) - legrile la neutru se realizeaz cu conductoare PE.

La realizarea schemei TN-S trebuie s se respecte urmtoarele condiii:

- n schemele TN-S tablourile electrice trebuie prevzute cu dou bare distincte de neutru i anume:

bara de neutru de lucru simbol N;

bara de protecie simbol PE.

- Bara de neutru de protecie PE se va racorda la instalaia de legare la pmnt a obiectivului respectiv. - n cazul circuitelor prevzute cu protecii difereniale PACD cu DDR trebuie s se realizeze

totdeauna o schem TN-S astfel nct s se realizeze condiiile de funcionare a proteciei PACD cu DDR (a se vedea figura 1.4), cu respectarea urmtoarelor condiii principale:

DDR

In = 30 mA DDR

In = 30 mA

DDR

In = 30 mA

Fig.1.4.- Schem de funcionare TN-S n cazul circuitelor cu DDR.

N F

PE N

TN-S reeaua

consumatorului de

energie electric

PEN

Rp Tablou general TG

n cutie metalic

DDR In = 300 mA

L3 L2 L1 PE

N

Tablouri de distribuie

TD n cutie metalic

DDR In = 100 mA

L2

L1

L3

N

PE

Reeaua general de

legare la pmnt din

incinta consumatorului

Receptor

monofazat

Receptor

trifazat

circuit de prize

monofazate

PE

S

S

0.RE-ITI 228 / 2014

16

conductorul activ de neutru de lucru N trebuie s fie separat (izolat electric) de conductorul

de protecie PE ncepnd cu bornele din amonte ale ntreruptorului acionat prin DDR i pn la carcasele receptoarelor electrice alimentate prin circuitele protejate cu DDR, aflate n aval de acesta;

conductorul activ de neutru de lucru N trebuie s fie izolat electric fa de pmnt (inclusiv

fa de conductorul de protecie PE) cel puin la acelai nivel de izolaie ca i conductoarele active de faz.

- n cazul circuitelor electrice de alimentare a tablourilor monofazate trebuie s se realizeze o

schem TN-S chiar dac circuitele respective nu sunt protejate cu DDR (a se vedea figura 1.5 n care se prezint exemplul unei scheme de principiu).

- n cazul circuitelor de alimentare a receptoarelor (utilaje, aparate, dispozitive, agregate electrice)

totdeauna conductorul activ de neutru de lucru N este separat de conductorul de protecie PE (de legare la neutru sau de legare la pmnt), realizndu-se astfel circuite de alimentare n schema

TN-S (a se vedea figura 1.6).

- n toate cazurile schemei TN-S, conductorul de protecie PE trebuie s fie separat i izolat electric fa de conductorul activ de neutru de lucru N pn la tabloul de distribuie din amonte n care bara

comun de neutru de lucru i de protecie PEN este racordat la instalaia de legare la pmnt a obiectivului respectiv.

PE N F PE N F

PE N F

PE N F Tablou de distribuie monofazat ;

Toate circuitele de alimentare sunt n schema TN-S

Carcasa

metalic

a tabloului

P

E N F

Circute de alimentare

monofazate cu

3 conductoare: F, N i

PE pentru receptoare

de clasa I

Fig.1.5 - Schema de principiu TN-S n cazul tablourilor de distribuie monofazate.

N F L3 L2 L1

N F

L2

L1

L3

PEN

PE

Instalaia de

legare la pmnt

PE

Receptor trifazat Receptor

monofazat

F N

PE

Circuit de prize

Fig.1.6.- Alimentarea receptoarelor electrice n schema TN-S. ntotdeauna conductorul

de protecie PE este diferit de conductorul de neutru de lucru N pn la

bara PEN racordat la instalaia de legare la pmnt.

0.RE-ITI 228 / 2014

17

1.4. Funciile instalaiilor de legare la pmnt

1.4.1. Instalaia de legare la pmnt constituie mijlocul tehnic cu ajutorul cruia se poate obine folosirea solului drept conductor electric pentru trecerea unor anumii cureni normali de lucru sau de defect. Instalaiile de legare la pmnt sunt componente importante ale marii majoriti a instalaiilor electrice, avnd numeroase funcii de protecie (mpotriva electrocutrilor i supratensiunilor atmosferice) i de lucru (tehnologice).

De buna funcionare a instalaiei de legare la pmnt depinde n mare msur i sigurana n funcionare a instalaiei electrice pe care o deservete. Pe de alt parte, eficiena proteciei mpotriva electrocutrilor, n componena creia intr o instalaie de legare la pmnt, depinde de buna dimensionare a acesteia din urm. Ca regul general, o instalaie de legare la pmnt trebuie s fie folosit n comun pentru mai multe, sau chiar pentru toate funciile de protecie i de lucru necesare la instalaiile electrice dintr-o incint sau de pe o platform. Practica a scos n eviden faptul c pentru dimensionarea unei instalaii de legare la pmnt folosit n comun, predomin condiiile impuse de protecia mpotriva ocurilor electrice periculoase (electrocutrilor), i anume condiiile impuse pentru limitatea tensiunilor de atingere i de pas sub limitele maxime admise normate n legislaia tehnic. Cazurile de folosire n aceeai incint, platform sau localitate a unor instalaii de legare la pmnt separate ntre ele constituie o excepie impus de anumite condiii specifice. Necesitatea obinerii unor tensiuni de atingere i de pas sub anumite limite admise conduce la condiii cu att mai grele cu ct tensiunea de serviciu a instalaiei electrice i cu ct curenii de defect sunt mai mari. Creterea puterii centralelor electrice i a sistemelor energetice interconectate conduce inerent la creterea accentuat a valorilor curenilor de defect care trec prin elementele instalaiilor de legare la pmnt. Astfel, n reelele de nalt tensiunune, exist riscul real ca prin electrozii prizelor de pmnt i prin conductoarele de racordare la acestea s treac cureni de punere la pmnt de ordinul a 30.000 A i chiar mai mult. n reelele de medie tensiune, puterile de scurcircuit pot fi, de asemenea, foarte mari; curenii de punere dubl la pmnt pot atinge valori de ordinul a 15.000 A i uneori chiar mai mult. Responsabilitatea ndeplinirii condiiilor de stabilitate termic a diferitelor componente ale unei instalaii de legare la pmnt, conduc deseori la determinarea dimensiunilor acestora (n funcie de curenii de calcul, de durata acestora i densitile de curent maxime admise). Cele de mai sus impun o atenie i rigurozitate mult sporit la dimensionarea, executarea i verificarea instalaiilor de legare la pmnt.

Instalaia de legare la pmnt constituie ansamblul de conductoare i electrozi prin care se realizeaz legtura voit a unor elemente conductive dintr-o instalaie electric cu solul, considerat conductor pentru trecerea unui curent electric.

Toate instalaiile electroenergetice de producere, transport, distribuie sau de utilizare a energiei electrice dispun de instalaii de legare la pmnt pentru diferite scopuri, respectiv pentru funcii multiple de asigurare a unei exploatri normale a instalaiilor i echipamentelor electrice, fr pericole de avarii sau de accidente. Valorile mari ale curenilor de defect i noile prevederi n vigoare privind deconectrile n caz de defect impun ca la dimensionarea instalaiilor de legare la pmnt s se aib n vedere, n afar de asigurarea unei anumite valori pentru rezistena de dispersie a prizelor de pmnt, i alte mijloace de atenuare a tensiunilor de atingere i de pas cum sunt: dirijarea distribuiei potenialelor, sau izolarea amplasamentelor n zonele de acces a unor persoane. Completarea cu alte mijloace de protecie are n vederea obinerea unor protecii eficiente i economice, n funcie de timpul de acionare a proteciei prevzute pentru deconectarea n caz de defect i de probabilitatea suprapunerii unor situaii nefavorabile de accidentare. Dac se prevede i o dirijare a distribuiei potenialelor, n calcule, n afar de rezistena de dispersie rp, trebuie s se considere i coeficienii de atingere ka i de pas kpas ai instalaiei de dirijare, precum i

coeficienii a i pas de amplasament, care in seama de izolarea amplasamnetelor n zonele de circulaie i de deservire a echipamentelor electrice (a se vedea definiiile i simbolizrile de la pct.1.3.1.60 1.3.1.65.

Metodologia actual cea mai larg folosit, indicat i de legislaia n vigoare pentru dimensionarea instalaiilor de legare la pmnt, are la baz n special condiiile de limitare a tensiunilor de atingere i de pas sub anumite valori maxime admise, precum i condiiile de stabilitate termic, care sunt determinate n funcie de timpul de acionare al proteciilor de defect i de categoria instalaiei electrice (zona de amplasare, accesul persoanelor, tensiunea de lucru, etc).

n principal, se au n vedere urmtorii factori, care trebuie s stea la baza concepiei i dimensionrii instalaiei de legare la pmnt:

- gradul de siguran n declanarea circuitului la timpii considerai de acionarea proteciei n caz de defect;

0.RE-ITI 228 / 2014

18

- gradul de selectivitate a proteciei; - gradul de izolare a amplasamentului omului;

- rapiditatea n acionarea dispozitivelor de protecie (micorarea accentuat a timpului) n condiiile unei selectiviti ridicate etc.

Prin rezolvarea problemelor legate de aspectele expuse mai sus, se preconizeaz n final s se reduc investiiile i volumul de lucru pentru realizarea instalaiilor de legare la pmnt. Valorile admise ale tensiunilor de atingere i de pas, in seama de valorile limit ale curenilor admii prin corpul omului, de timpul de acionare al proteciilor prin relee, respectiv de timpul ct se afl omul sub aciunea curentului electric, ct i n funcie de probabilitatea accidentului, respectiv de gradul de siguran al aciunii de declanare n caz de defect.

1.4.2. Funciunile principale ale instalaiilor de legare la pmnt sunt urmtoarele:

a) - asigurarea securitii personalului de deservire sau a altor persoane care ating diferite carcase, elemente de susinere sau de ngrdire ale instalaiilor i echipamnetelor electrice care pot intra accidental sub tensiune; se urmrete att realizarea deconectrii rapide a sectorului n care a avut loc defectul cu punere la pmnt, ct i limitarea tensiunilor de atingere i de pas sub valorile maxime admise, prin folosirea solului drept cale de trecere a curentului de defect;

b) - legarea la pmnt a unor puncte aparinnd circuitelor normale de lucru, ca de exemplu legarea la pmnt a punctelor neutre a unor reele trifazate, a punctelor unor transformatoare de msur, etc.;

c) - realizarea unor circuite de impedan corespunztoare pentru funcionarea proteciilor mpotriva defectelor cu punere la pmnt n instalaiia sau echipamentul electric n funciune de modul de tratare a neutrului reelelor electrice;

d) - realizarea proteciei mpotriva supratensiunilor atmosferice sau mpotriva celor datorit unor cauze interne cum sunt, de exemplu, supratensiunile de comutaie;

e) - legarea la pmnt a unor elemente, fcnd parte din circuitele curenilor de lucru ale instalaiei, scoase de sub tensiune pentru lucrri, n vederea descrcrii de sarcinile capacitive i pentru evitarea apariiei unei tensiuni periculoase (neprevzute) n timpul executrii lucrrii.

1.4.3. n conformitate cu prescripiile n vigoare, sunt patru categorii de instalaii de legare la pmnt n care se pot ncadra funciile de mai sus, i anume:

- instalaii de legare la pmnt de protecie mpotriva electrocutrilor; n aceast categorie intr cele cu funciile a) i e) de mai sus;

- instalaii de legare la pmnt de exploatare, destinate legturii la pmnt a unor elemente fcnd parte din circuitele normale de lucru; n aceast categorie intr cele cu funciile b) i c) de mai sus;

- instalaii de legare la pmnt de protecie mpotriva supratensiunilor;

- instalaii de legare la pmnt folosite n comun, destinate att pentru scopuri de protecie ct i pentru scopuri de exploatare a instalaiilor electrice; astfel de instalaii pot ndeplini i toate funciile menionate (a e), dac sunt dimensionate corespunztor, respectiv ndeplinesc concomitent condiiile impuse de fiecare funcie n parte.

Legarea la pmnt de protecie are n vedere racordarea la pmnt a unui punct sau a mai multor puncte ale reelei electrice, ale instalaiei electrice sau ale unui echipament electric pentru realizarea securitii persoanelor.

Legarea la pmnt de exploatare (funcional) are n vedere racordarea la pmnt a unui punct sau a mai multor puncte ale unui circuit al unei instalaiei electrice sau ale unui echipament electric pentru alte scopuri dect cele de realizare a securitii persoanelor.

1.4.4. n cele mai numeroase cazuri, condiiile cele mai grele de dimensionare rezult pentru instalaiile de legare la pmnt de protecie mpotriva electrocutrilor prin atingere indirect. Astfel, o instalaie dimensionat considernd valorile curenilor de defect posibili i timpii acestora prezint, n general, parametrii acoperitori i pentru folosirea n scopuri de exploatare sau pentru protecia mpotriva supratensiunilor atmosferice sau de natur intern. n marea majoritate a cazurilor ntlnite n practic, instalaiile de legare la pmnt sunt folosite n comun pentru diferite scopuri, iar dimensionarea lor este determinat de protecia mpotriva electrocutrilor prin atingere indirect.

0.RE-ITI 228 / 2014

19

1.4.5. Folosirea n comun a instalaiilor de legare la pmnt este impus, ca o regul general, n legislaia tehnic n vigoare, iar realizarea unor instalaii de legare la pmnt separate ntre ele constituie o excepie i trebuie justificat pentru fiecare caz n parte. Se are n vedere obinerea proteciei prin legturile de echipotenializare. Conceptul existenei unor instalaii separate de legare la pmnt trebuie totdeauna s fie justificat tehnic i economic. Standardele internaionale recomand realizarea, de regul, a unei instalaii generale de legare la pmnt ntr-o anumit incint sau chiar pe platform cu mai multe obiecte, datorit avantajelor importante tehnice i economice obinute.

Conceptul folosirii n comun a instalaiilor de legare la pmnt nseamn, n practic, realizarea interconectrii conductoarelor de protecie principale, a conductoarelor de echipotenializare, a panourilor metalice, a armturilor i a ecranelor pentru cabluri de energie sau de comand-control, precum i elementele metalice ale construciilor i conductele de ap sau gaz care sunt componente ale acestor sisteme. n mod ideal, toate armturile cablurilor electrice care ptrund ntr-o zon trebuie s intre printr-o singur bar de legtur la care sunt conectate toate ecranele i conductoarele de legare la pmnt (denumit bar de echipotenializare).

Pentru a reduce interferenele n echipamente, bucla circuitului de pmnt dintre ecranele cablurilor i alte structuri legate la pmnt trebuie s fie ct mai mici. Prin legarea armturilor cablurilor la structurile metalice, ultimele vor aciona drept conductoare n paralel (ci suplimentare) pentru legarea la pmnt (PEC). Structurile PEC sunt utilizate att pentru cablurile de energie ct i pentru cele de date respectiv de comand msur control. n ordine privind eficiena, se pot oferi urmtoarele exemple: conducte de legare la pmnt, considerate pentru cabluri, suprafee metalice, paturi de cabluri i conducte metalice. Sistemele micoreaz impedana buclei formate de cabluri i de reeaua de legare la pmnt. n aceste condiii rezistena de dispersie a prizei de pmnt este de obicei mai puin important pentru protecia echipamentului. O form foarte eficient a PEC o constituie un ecran continuu, esut cu pas mic avnd o seciune mare a prii metalice, interconectat cu alte elemente ale sistemului la ambele capete ale cablurilor.

1.4.6. Instalaia de legare la pmnt a unei instalaii electrice sau a unei incinte reprezint o parte important a infrastructurii electrice. Ea trebuie s fie operaional att pentru cureni de defect de scurt durat ct i pentru cureni de lung durat, care trebuie s se nchid la surs prin pmnt, asigurnd valori ale tensiunilor accidentale ct mai reduse pentru evitarea pericolelor n cazul curenilor de defect. n acelai timp, ea trebuie s protejeze echipamentele i personalul existent n cldire n cazul loviturilor de trsnet asupra instalaiei interconectate de legare la pmnt.

Proiectarea instalaiei de legare la pmnt incluznd i instalaia de paratrsnet, necesit o atenie sporit dac se dorete atingerea tuturor obiectivelor. De obicei, este mai bine i mai ieftin ca acestea s fie proiectat corect de la nceput, lund n considerare durata de via a obiectelor i pe ct posibil, potenialele utilizrii viitoare. Refacerea dup ce incinta a fost ocupat reprezint ntotdeauna o operaie costisitoare.

1.5. Pericole de accidentare datorite curentului electric

1.5.1. n categoria pericolelor de accidentare datorite curentului electric se nscriu, n special, urmtoarele:

- ocul electric letal (electrocutarea); - arsurile electrice;

- incendiile i exploziile.

1.5.2. Electrocutrile se datoresc atingerii unor elemente conductoare aflate normal sub tensiune (atingere direct) sau intrate accidental sub tensiune (atmgere indirect). n categoria atingerilor indirecte intr i atingerea simultan a dou puncte de pe sol sau de pe pardoseal care se afl la la poteniale diferite, datorit unor scurgeri de cureni electrici.

Atingerea elementului sub tensiune poate avea loc, nemijlocit cu o parte a corpului omenesc sau prin

intermediul unui obiect mobil bun conductor de electricitate, ca urmare a micorrii nepermise a distanelor fa de elementul sub tensiune, a ruperilor i cderilor de conductoare pe obiecte ce pot fi atinse, a deteriorrii izolaiei sau carcasei etc.

n categoria atingerilor directe, se deosebesc urmtoarele situaii: - atingerea elementului aflat sub tensiunea normal de lucru;

0.RE-ITI 228 / 2014

20

- atingerea elementului scos de sub tensiunea normal de lucru, ns rmas ncrcat cu sarcini electrice datorit capacitii (nu a fost descrcat imediat dup deconectare);

- atingerea elementului scos de sub tensiunea normal de lucru, ns aflat sub o tensiune indus, datorit unor influene electromagnetice sau electrostatice produse de alte instalaii electrice aflate n apropiere (cazul cnd se lucreaz pe o linie aerian din apropierea unei alte linii aeriene care se afl ntr-un regim de avarie.

n categoria atingerilor indirecte, intr atingerile: - elementelor destinate ngrdirilor, carcaselor sau elementului de susinere a unei instalaii, sau a

unui echipament electric, intrate sub tensiune datorit unui defect (deteriorare a izolaiei, rupere sau desprindere de conductoare, conturnare, descrcare electric, micorare de gabarit etc.);

- elementelor intrate sub o tensiune indus datorit unor influene electromagnetice sau electrostatice (cazul conductelor lungi de ap sau de gaze, aflate n apropierea unei linii ferate electrificate de curent alternativ monofazat sau a unei linii de transport de energie electric trifazate n regim dezechilibrat);

- elementelor intrate accidental sub tensiune datorit unor contacte electrice cu alte elemente intrate accidental sub tensiune sau cu puncte de pe sol sau pardoseal care au poteniale periculoase.

Tensiunea la care este supus omul n cazul atingerilor indirecte se numete tensiune dc atingere. Tensiunea la care este supus omul cnd atinge dou puncte de pe sol sau pardoseal, din apropierea unor

scurgeri de curent n pmnt aflate la poteniale diferite se numete tensiune de pas. Tensiunile de pas pot aprea n apropierea unei prize de pmnt de exploatare sau de protecie, prin care trece un curent electric, sau n apropierea unui conductor czut pe pmnt al unei linii aflate sub tensiune.

Tensiunile de atingere i de pas sunt noiuni legate, ndeosebi, de protecia mpotriva accidentelor prin atingere indirect i snt folosite ca atare n toate prescripiile, standardele i normele aprute n ultimii ani.

Motivul cel mai important care a determinat mprirea pericolelor de electrocutare n dou categorii, atingeri directe i atingeri indirecte, este acela c mpotriva atingerilor directe omul se poate ajuta de un simt al su, i anume vzul (el poate vedea, de exemplu, dac un conductor este dezizolat sau dac bornele unui utilaj nu sunt ngrdite sau protejate n carcase). O electrocutare prin atingere indirect nu poate fi prentmpinat de vreun simt al omului, care s-i semnaleze c izolaia s-a deteriorat n timpul funcionrii i carcasa a intrat sub tensiune; nici o persoan nu se apropie i nici nu trebuie s se apropie cu fric de carcasa unui echipament electric sau de o ngrdire deoarece el tie s rolul acestora este de al proteja i nu de a-l accidenta.

Mijloacele de protecie folosite pentru evitarea celor dou cazuri de electrocutri sunt diferite.

Pentru prevenirea accidentelor prin atingere direct, un rol foarte important l au prescripiile de exploatare pe baza crora omul este instruit s nu ating elementele conductoare de curent, s foloseasc mijloace individuale de protecie pentru a fi izolat fa de aceste elemente i s-i organizeze i desfoare astfel munca nct pericolul electrocutrii s fie nlturat. Eficacitatea msurilor de protecie depinde n cea mai mare msur de nsuirea acestor prescripii i de aplicarea lor ntocmai.

Pentru prevenirea accidentelor prin atingere indirect, rolul important l au diferite sisteme de protecie cu care snt prevzute instalaiile electrice i care acioneaz imediat n caz de defect, limitnd curenii i tensiunile accidentale la valori reduse (limite maxime admise de prescripii avndu-se n vedere n prima prioritate indentificarea i declanarea n timp util a circuitului cu defect.

Proteciei mpotriva accidentelor prin atingere indirect trebuie s i se acorde o atenie deosebit deoarece probabilitatea ca o persoana s vin n contact cu carcasele, ngrdirile sau elementele de susinere a instalaiilor sau echipamentelor electrice este incomparabil mai mare dect cea de a veni n contact cu elementele dezizolate care fac parte din circuitele curenilor de lucru. n prezent, tehnica dispune de numeroase mijloace care pot duce la nlturarea sigur a accidentelor prin atingerea indirect n orice sector i n orice condiii de exploatare.

n domeniu proteciei mpotriva accidentelor prin atingere direct exist un factor deosebit de important asupra cruia nu se poate interveni radical cu mijloace tehnice, i anume voina i atenia nsi a omului, care poate intra direct n contact cu elementul sub tensiune.

n domeniu proteciei mpotriva accidentelor prin atingere indirect se poate obine evitarea sigur a accidentelor numai prin mijloace tehnice fr s fie necesare msuri organizatorice sau atenia omului.

0.RE-ITI 228 / 2014

21

1.5.3. Arsurile electrice se pot produce n diferite situaii de scurtcircuit accidental, ca de exemplu la nlocuirea siguranelor n timp ce n reea exist un defect nenlturat, la deconectarea unor separatoare sub sarcin, la deschiderea ntreruptoarelor cu prghie care nu au carcase de proteciei n timp ce n circuit exist un defect etc. Trebuie menionat c accidente prin arsuri s-au datorat i punerilor la pmnt nsoite de arcuri electrice puternice. n numeroase cazuri, arsurile pot fi nsoite i de orbiea omului dac arcul electric s-a produs la nlimea ochilor.

Arsurile electrice pot avea loc n general cnd omul se afl n apropierea unui arc electric sau cnd atingerea unui element aflat sub tensiune se produce prin intermediul unui arc electric. Arsurile se datoresc

n general cldurii mari dezvoltate de arcul electric. Sunt i arsuri produse de trecerea unui curent foarte mare prin corpul omului.

n cele mai numeroase cazuri, arsurile au loc la elemente aflate normal sub tensiune astfel nct pot fi considerate accidente prin atingere direct. Ca urmare mijloacele folosite pentru protecia mpotriva electrocutrilor prin atingere direct snt n general suficiente i pentru nlturarea pericolelor de arsuri electrice.

1.5.4. Incendiile datorite curentului electric pot avea loc n ncperi, locuri sau spaii dintr-o ncpere sau din exterior, unde, datorit condiiilor locale i de exploatare, exist riscul ca n apropierea instalaiilor sau echipamentelor electrice s se gseasc materiale inflamabile ntr-o cantitate primejdioas astfel nct, datorit nclzirii acestora peste o anumit limit sau datorit unor arcuri electrice, s se produc un incendiu.

Exploziile datorit curentului electric, n mod analog, pot avea loc n ncperi, locuri sau spaii dintr-o ncpere sau din exterior unde exist pericolul formrii unor amestecuri explozive (emanaii sau formri de gaze, vapori, cea sau praf ntr-o cantitate primejdioas), n apropierea instalaiilor sau echipamentelor electrice, astfel nct datorit nclzirii acestora peste o anumit limit, sau datorit unor arcuri electrice, poate s se produc o explozie.

1.5.5. ocul electric are loc la trecerea unui curent electric prin corpul omului. La realizarea mijloacelor de protecie se are n vedere ocul electric periculos pentru organele vitale ale omului, numit electrocutarea. Prin aceast denumire se nelege ocul electric care poate fi letal dac organismul este lezat n totalitate: cele mai grave afeciuni le sufer inima i sistemul nervos.

Sub aciunea curentului electric contractrile i destinderile fibrelor muchiului inimii se produc foarte rapid i dezordonat, fenomen numit fibrilaie, ce echivaleaz, practic, cu oprirea funcionrii inimii. Marea majoritate a cazurilor de electrocutare s-au datorat acestui efect.

Aciunea curentului electric asupra sistemului nervos se manifest, n special, prin afectarea funcionrii respiraiei, pn la oprirea ei. n cazul electrocutrilor prin afectarea grav a sistemului nervos, prile corpului cu care omul a atins elementul sub tensiune coincide, de cele mai multe ori, cu punctele de mare

sensibilitate nervoas.

1.5.6. Arsurile cauzate de arcurile electrice au de obicei consecine grave. Uneori pot produce numai distrugerea stratului de piele, alteori sunt mai profunde i pot distruge muchii, grsimea, nervii, oasele. Dac s-au produs pe o suprafa mare a corpului sau dac au atins organe importante pentru viaa omului ele pot duce la moartea accidentatului. n general, arsurile datorit curentului electric sunt mai periculoase dect arsurile din alte cauze. Ele sunt provocate de cldura dezvoltat n corp de curentul care-l strbate i sunt cu att mai grave cu ct valoarea curentului i timpul de trecere sunt mai mari.

1.5.7. Pericolul electrocutrilor depinde de mai muli factori i anume: - valoarea curentului care s-a stabilit prin corpul omului;

- calea de nchidere a curentului electric; - durata aciunii curentului asupra corpului omenesc; - starea fizic a omului; - frecvena curentului; - atenia omului n momentul atingerii.

Electrocutarea devine deci periculoas pentru om numai atunci cnd coincid mai multe mprejurri nefavorabile. Valoarea curentului stabilit prin corpul omenesc este desigur factorul cel mai important; de el

depinde direct intensitatea ocului electric. La rndul ei, valoarea curentului depinde de doi factori, de asemenea, deosebit de importani, i anume

de tensiunea la care este supus omul i de rezistena electric a corpului acestuia cnd atinge elementul aflat sub tensiune.

0.RE-ITI 228 / 2014

22

La concepia i realizarea mijloacelor de protecie n instalaiile electrice (n vederea dimensionrii instalaiilor de protecie) este necesar s se porneasc de la anumite valori limit ale curenilor electrici. Conform constatrilor de pn acum, se pot indica anumite limite ntre care se ncadreaz numrul cel mai mare din cazurile de accidente cunoscute.

n figura 1.7 se prezint curbele cu valorile maxime admise ale curenilor prin corpul omului, rezultate din reglementrile standardului SR CEI 479-1:1995, n funcie de durata trecerii curentului electric prin corpul omenesc, iar n tabelul 1.1 sunt date limitele zonelor respective i efectele fiziologice ca urmare a trecerii curentului prin corpul omului.

Tabelul 1.1 - Zone timp/curent ale efectelor curenilor alternativi prin corpul uman n intervalul frecvenelor de la 15 Hz pn la 100 Hz, definite conform

standardului SR CEI 479-1:1995

Denumirea

zonei Limitele zonei Efecte fiziologice

AC-1 Pn la 0,5 mA, linia

intrerupt a n mod normal nici o reacie.

AC-2 De la 0,5 mA pn la

liniile ntrerupte b*) n mod normal nici un fel de efect fiziologic periculos

AC-3 De la liniile ntrerupte b

pn la curba c1

n mod normal un pericol organic. Probabilitate de contracii musculare i

dificulti de respiraie, pentru durate de trecere a curentului mai mari de 2 s.

Perturbri reversibile n formarea i pregtirea impulsurilor n inim,

inclusiv fibrilaia aquricular i opriri temporare ale inimii fr fibrilaie

ventricular, care cresc cu intensitatea curentului i cu timpul

AC-4 Dincolo de curba c1

Mrirea curentului i timpul, poate produce efecte patofiziologice precum

oprirea inimii, oprirea respiraiei, arsuri grave suplimentare fa de efectele

din zona AC-3

AC-4.1 ntre curbele c1 i c2 Probabilitate de fibrilaie ventricular pn la 5 %

AC-4.2 ntre curbele c2 i c3 Probabilitate de fibrilaie ventricular pn la aproximativ 50 %

AC-4.3 Dincolo de curba c3 Probabilitate de fibrilaie ventricular mai mare de 50 %

*) Pentru durate de trecere a curentului electric mai mic de 10 ms, limita curentului care trece prin corp pentru linia b,

rmne constant i egal cu 200 mA.

0,1 0,2 0,5 1 2 5 10 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000

Curentul prin corpul uman I [mA]

Dura

ta d

e tr

ecer

e a

cure

ntu

lui

elec

tric

10

20

50

100

200

500

1000

2000

5000

10000

t [ms]

a

AC-3 AC-2 AC-1

AC-4-1 AC-4-2 AC-4-3

AC-4

c2 c3 c1 b

Fig.1.7 - Zone timp/curent ale efectelor curenilor alternativi prin corpul uman n intervalul frecvenelor de la 15 Hz pn la 100 Hz [SR CEI 479-1 :1995].

0.RE-ITI 228 / 2014

23

1.5.8. Att n reelele electrice de joas tensiune ct i n cele de medie i de nalt tensiune trebuie s se prevad cel puin un sistem de eliminare al defectului.

1.5.9. n cazul folosirii n comun a instalaiilor de legare la pmnt pentru instaiile de joas tensiune i cele de medie sau nalt tensiune se au n vedere att defectele posibile pe partea de joas tensiunre ct i defectele pe partea de medie sau nalt tensiune.

1.5.10. La determinarea tensiunii de atingere i de pas ntr-o anumit situaie dat se va considera timpul de deconectare prin protecia de baz (cea mai rapid prevzut).

ntr-o prim observaie, din figura 1.7 rezult c pentru timpi de ordinul secundelor, limita maxim a curenilor nepericuloi este valoarea de 10 mA pentru curentul alternativ. n zona AC-3, omul nu se mai poate elibera singur de sub aciunea curentului electric din cauza convulsiilor muchilor care nu permit desprinderea de elementul sub tensiune atins. Aceast faz este periculoas, deoarece, dac omul nu este eliberat ntr-un timp suficient de scurt, rezistena electric a corpului su scade continuu, ceea ce duce la creterea continu a curentului electric care trece prin corp.

La valori mai mari dect valorile de pe curba c1 se poate produce moartea accidentatului prin afectarea sistemului nervos sau datorit fibrilaiei inimii. Se consider c accidentul mortal poate avea loc ns dac durata de trecere a curentului este mai rnare de 0,1-0,2 s .

Exist desigur excepii care nu se ncadreaz ntre limitele indicate. De exemplu, factorul surpriz are un rol important, n special n cazul electrocutrilor prin afectarea sistemului nervos. n aceleai condiii, moartea electrocutatului se poate produce ntr-un timp mai scurt i la valori de curent mici, dac acesta nu se atepta s fie supus unui oc electric, dect n cazul n care el este prevenit asupra pericolului ce poate aprea. De aici nu trebuie n nici un caz s se trag concluzia c pericolul de electrocutare grav este evitat, dac omul se ateapt s primeasc un oc electric. Astfel nu este cu nimic justificat atitudinea unor electricieni de a lucra sub tensiune sau de a ncerca tensiunea" cu degetele, bazndu-se pe faptul c sunt nvai cu curentul".

S-a constatat, de asemenea, c la cureni mai mari de 5 A, accidentele devin grave datorit arsurilor i nu electrocutrilor. Aceasta se explic, pe de o parte prin faptul c la aceste valori ale curentului nu se produce fibrilaia inimii, iar pe de alt parte prin faptul c, n astfel de cazuri, de cele mai multe ori, atingerea este nsoit de un arc electric care mrete foarte mult frecvena curentului, micornd astfel efectele electrocutrii. De asemenea, curenii mari produi prin formarea arcului electric ntre un element aflat sub o tensiune mai mare de 1 000V i omul apropiat la distana de descrcare, provoac instantaneu o micare a corpului (fie datorit unui reflex de aprare, fie datorit unor convulsii ale muchilor la trecerea curentului), care ntrerupe arcul electric. n astfel de cazuri, dei rare, este posibil s nu aibe loc electrocutri mortale, n schimb s se produc arsuri foarte grave.

1.5.11. Pentru protecia mpotriva electrocutrilor prin atingere indirect este important s se stabileasc anumite valori limit maxime admise pentru tensiunea la care este supus omul. Din motive practice, este mai indicat s se determine valori limit pentru tensiunea la care este supus omul i nu pentru curentul stabilit prin corpul omului. Este mult mai riguros s se conceap o protecie plecnd de la anumite valori limit admise pentru tensiunea la care este supus omul dect de la valoarea curentului electic care trece prin corpul omului.

ncercrile de a determina o limit superioar a tensiunilor nepericuloase i o limit inferioar a tensiunilor periculoase nu au dat rezultate. Astfel, au fost cazuri n care, la tensiuni foarte nalte, electrocutrile nu au mortale, n timp ce au avut loc accidente mortale la tensiuni foarte joase. Mult timp, tensiunile de 12 V sau 24 V se considerau nepericuloase. Practica a infirmat aceste limite. n literatura de specialitate i n statistici este indicat un numr nsemnat de cazuri de electrocutare la tensiuni sub 24 V i chiar la tensiuni neateptat de mici. Gradul de pericol depinde direct de valoarea curentului electric, acesta depinde ns de rezistena electric a corpului omului care este determinat de numeroi factori, variind astfel n intervale foarte mari (de la 200 pn la 100 k). Un fapt este evident i anume c cu ct tensiunea la care este supus omul este mai mare, cu att ocul electric este mai puternic, adic gradul de pericol al electrocutrii este mai mare. Datorit acestui fapt se caut ca tensiunea de alimentare a utilajelor electrice i tensiunile de atingere sau de pas, care se pot produce n cazul unor defecte, s fie ct mai reduse.

Practica, avnd nevoie de anumite valori limit ale tensiunilor la care s se porneasc n executarea proteciei mpotriva electrocutrilor, a impus stabilirea unor anumite valori maxime admise i condiiile n

0.RE-ITI 228 / 2014

24

care pot fi folosite. Aceste valori sunt determinate, n mare msur de probabilitatea unui accident grav n funcie de anumite condiii de exploatare i anume: nivelul tehnic al echipamentelor electrice, sigurana n exploatare a sistemelor de protecie mpotriva electrocutrilor folosite, categoria locului unde este folosit echipamentul electric, accesibilitatea echipamentului respectiv, tipul echipamentului (fix, mobil

sau portativ) tensiunea de lucru etc.

La determinarea valorilor maxime admise ale tensiuninilor de atingere i de pas nu este suficient s se ia n considerare numai limitele curenilor considerai nepericuioi, anumite valori ale rezistenelor corpului omenesc i timpii utili pentru deconectarea echipamentului defect, fiind necesar s se in seama i de probabilitatea ca un anumit pericol s apar practic pentru a nu se ajunge la instalaii foarte costisitoare nejustificate. Astfel se explic de ce anumite valori ale tensiunilor maxime admise sunt stabilite numai pentru anumite condiii sunt specifice.

La noi n ar snt stabilite trei categorii de tensiuni maxime admise: - tensiuni de lucru maxime admise pentru alimentarea cu energie electric a sculelor electrice

portative i a corpurilor de iluminat; - tensiuni maxime admise de atingere i de pas; - tensiuni maxime admise induse datorit influenelor electromagnetice.

1.5.12. n conformitate cu STAS 2612/87, tensiunile de atingere i de pas la instalaiile de .t, pentru timpii de eliminare a defectului prin protecia de baz mai mic sau cel mult egal cu 0,4 s, pot fi stabilite considernd curentul maxim admis prin corpul omului, Ih, n funcie de timpul de declanare n caz de defect

i o rezisten de calcul a corpului omului Rh = 3.000 .

n tabelul 1.2 se dau limitele maxime admise prin corpul omului Ih (mA) pentru tb 0,4 s n funcie de timpul proteciei de baz i numrul sistemelor de eliminare a defectului.

Tabelul 1.2 - Intensitile de calcul ale curenilor Ih prin corpul omului, n mA.

Nr.

crt.

Frecvena

curentului

Sistemele de

eliminare a defectului

Durata de timp pn la eliminarea defectului prin

protecia de baz tb , n s

0,1 0,2 0,3 0,4

1 curent alternativ

15100 Hz

1.1 - un sistem 115 60 50 35

1.2 - dou sisteme 465 385 265 200

2 curent continuu 2.1 - un sistem - 115 90 80

2.2 - dou sisteme 480 440 400 350

1.5.13. Dimensionarea instalaiei de legare la pmnt, considernd curenii prin corpul omului conform tabelului 1.2 se folosete, de exemplu, n cazul reelei de medie tensiune legate la pmnt prin rezistor, schema T2T, n special pentru stlpii LEA de MT fr aparataj din localiti. Pentru restul instalaiilor electrice, tensiunea la care este supus omul, Uh de calcul, trebuie s fie cel mult egal cu valoarea maxim admis a tensiunilor de atingere i de pas, stabilite prin STAS 2612/87 (pentru situaia respectiv).

n conformitate cu prescripiile n vigoare, protecia mpotriva electrocutrilor prin atingere indirect n instalaiile de nalt tensiune se realizeaz dac cu ajutorul instalaiilor de legare la pmnt se obin valori sub limita admis pentru urmtoarele tensiuni accidentale:

- tensiunile de atingere i de pas Ua i Upas n zonele de influene ale instalaiilor de legare la pmnt prin care trec curenii de defect;

- tensiunile transmise prin obiecte lungi cu diferite destinaii cum sunt conductele pentru transportul fluidelor (ap, petrol etc.), cile de rulare, conductoare ale liniei de racord scurtcircuitate i legate la pmnt la capete, etc.;

- tensiunile prin cuplaj rezistiv UR, n cazul circuitelor de comand-control i al reelelor de telecomunicaii aflate n contact cu elemente ale instalaiei de legare la pmnt sau care strbat zone de influen ale instalaiilor legate la pmnt.

0.RE-ITI 228 / 2014

25

1.5.14. Valorile maxime admise ale tensiunilor de atingere i de pas sunt normate n Romnia prin standardul STAS 2612/87, n funcie de :

- zona de amplasare a instalaiei sau echipamentului electric; - categoria reelei sau instalaiei electrice; - schema de protecie a reelei electrice; - timpul de eliminare al defectului prin protecia de baz.

Valorile maxime admise ale tensiunii prin cuplaj rezistiv UR sunt normate n Romnia prin instruciunile 1 E - Ip 31/86, n funcie de timpul de eliminare a defectuluui prin protecia de baz.

Valorile tensiunilor de atingere i de pas maxime admise se dau n tabelul 1.3 pentru instalaiile (echipamentele) de joas tensiune (JT) i n tabelul 1.4 pentru instalaiile (echipamentele) de medie tensiune (MT), n funcie de timpul de deconectare n cazul unui defect cu punere la pmnt (la mas).

Tabelul 1.3 - Valorile tensiunilor de atingere Ua (n V) maxime admise n cazul unui defect cu punere la pmnt (la mas) n reelele electrice de JT.

Instalaii (echipamente) electrice amplasate la suprafa

Instalaii (echipamente) electrice amplasate n subteran (exploatri subterane)

Tensiunea de

atingere (V)

Timpul de deconectare (s) Tensiunea de

atingere (V)

Timpul de deconectare (s)

c.a. c.c. c.a. c.c

50 5 5 25 5 5

75 0,60 5 50 0,48 5

90 0,45 5 75 0,30 2

120 0,34 5 90 0,25 0,80

150 0,27 1 110 0,18 0,50

220 0,17 0,40 150 0,12 0,25

280 0,12 0,30 230 0,05 0,06

350 0,08 0,20 280 0,02 0,02

500 0,04 0,10

Tab