Sisteme de protecţie impotriva electrocutǎrii

Universitatea “Politehnica” BucureştiFacultatea de Inginerie Electrică

Specializarea IPE

Coordonator ştiinţific, Absolvent,

Prof. dr. ing. Mihai O. Popescu Dita Ion Madalin

Capitolul I: Pericolul acţiunii curentului electric asupra corpului omenesc;1.1 Introducere;1.2 Actiunea curentului electric asupra organismului omului;

Capitolul II: Metode si mijloace impotriva electrocutarii;Capitolul III: Analiza situatiilor specifice;

3.1 Protectia prin legarea la pamant;3.2 Retele cu neutrul izolat;3.3 Retele cu neutrul legat la pamant;3.4 Protectia prin legarea la nulul de protectie;3.5 Protectia prin deconectarea automata a sectorului defect;3.6 Protectia automata impotriva tensiunilor de defect;3.7 Protectia automata impotriva curentilor de defect;3.8 Protectii fara conductor de protectie;3.9 Izolarea de protectie;3.10 Protectia prin alimentarea redusa;3.11 Separarea de protectie;

Capitolul IV:Priza de pamant; Capitolul V: Verificari experimentale;

1.1 Introducere Mijloacele destinate sa preintampine aparitia sau mentinerea unor tensiuni

accidentale nepericuloase pentru om le numim Sisteme de protectie impotriva tensiunilor accidentale.

1.2 Actiunea curentului electric asupra organismului omului Accidentul datorat trecerii curentului electric prin organism, avand ca urmare modificari in functionarea normala a organismului este cunoscut sub denumirea de electrocutare. Efectul curentului electric asupra organismului omenesc arata marele pericol ce poate aparea in instalatiile electrice si scoate in evidenta necesitatea acordarii unei atentii deosebite masurilor de protectie. Principalul factor al electrocutarii il constituie intensitatea curentului electric, cel mai mic curent perceptibil de catre om incepe la 0.5mA(50Hz)iar la 100mA(50Hz) sau 300mA(cc) apare fibrilatia inimii.

Capitolul I: Pericolul actiunii curentului electric

asupra corpului omenesc

Masurile de asigurare a electrosecuritatii in instalatiile electrice se pot grupa in trei categorii:

- -masuri organizatorice (instructaje, insusirea regulilor de securitate)-masuri profilactice (izolarea si ingradirea cailor de curent, supravegherea izolatiei)-masuri tehnice de protectie, in scopul prevenirii aparitiei conditiilor de electrocutare sau al reducerii intensitatii curentului

O statistica a cauzelor electrocutarii arata ca:-40-45%, deficiente de expoloatare a utilajelor-25-30%, organizarea nesatisfacatoare a locului

de munca si instructajului nesatisfacator-30-35%, deficiente de constructie incepand de

la proiectarea si pana la montajul utilajelor

Capitolul II. Metode si mijloace impotriva electrocutarii

Intr-o instalatie electrica in timpul exploatarii, pot avea loc defecte care constau in anularea efectului izolatiei de lucru in raport cu masa sau pamantul.

Pentru a evita electrocutarea se pot aplica separat sau concomitent urmatoarele procedee:

-inlaturarea sau micsorarea tensiunii accidentale de contact;-marirea impedantei echivalente a omului;-micsorarea duratei de trecere a curentului prin om;

Printre sistemele de protectie putem mentiona:-protectia prin legare la pamant – scopul acesteia este de cobora tensiunea fata de

pamant pana la o valoare considerata nepericuloasa, a tuturor elementelor conductive din instalatie si eventual de a deconecta sectorul defect;

-retele cu neutrul izolat – nu au nici un punct al circuitelor curentilor de lucru legat direct la pamant. Protectia consta in legarea la pamant a elementelor conductive a instalatiilor de utilizare care nu fac parte din circuitele curentilor de lucru;

Capitolul III: Analiza situatiilor specifice

-retele cu neutrul legat la pamant – punctul neutru al sursei de alimentare este legat la pamant printr-o instalatie de legare la pamant.In cazul unui defect se stabileste un curent care

se scurge prin rezistenta RcT a fazei defecte, rezistenta legaturii la pamant , rezistenta omului si se inchide la sursa de alimentare a retelei

-protectia prin legare la nulul de protectie – legarea

elementelor conductive a utilajelor la nulul legat la pamant al retelei de alimentare

Capitolul III: Analiza situatiilor specifice

-protectia prin deconectarea automata a sectorului defect- ideea de baza este controlul tensiunilor fata de pamant care apar in caz de defect si controlul scurgerii de curenti la pamant care apar in caz de conturnare, controlul este realizat cu ajutorul releelor electromagnetice ale intreruptoarelor automate.

-priza de pamant- electrod pus la pamant , un conductor metalic aflati in contact cu pamant si avand rol de a creea o legatura electrica cu pamantul.

Pot fi naturale(armaturi de beton, conducte metalice) sau artificiale( de adancime sau suprafata)

Rezistenta de dispersie este Rp=δ*K

Capitolul III: Analiza situatiilor specifice

-izolarea de protectie- trebuie sa asigure o izolare suplimentara fata de izolarea de lucru cu utilajul sau la amplasamentul omului. Aceasta se realizeaza introducand elemente izolatoare intre corpul omului si pamant si intre corpul omului si elementele bune conducatoare de electricitate.

-protectia prin alimentare redusa- intinderea unei retele electrice de tensiune redusa este foarte limitata deoarece aceasta implica intensitati mari de curent si deci sectiuni mari ale conductoarelor.

-separarea de protectie- scopul este de a obtine printr-un transformator de separatie dintr-o retea legata la pamant,un circuit izolat fata de pamant. Prin separare chiar daca reteaua este cu neutrul legat la pamant , secundarul transformatorului nu se leaga la pamant,rezistenta de izolatie putand fi mentinuta suficient de ridicata pentru a limita curentii prin corpul omului la valori nepericuloase.

Capitolul III: Analiza situatiilor specifice

Legarea la pamant ca protectie a unui post de transformare Legarea la pamant este o masura tehnica de protectie

contra atingerii indirecte. Toate elementele dintr-o instalatie (masele), care pot intra accidental sub tensiune, se racordeaza la o instalatie de legare la pamant, fie individual, fie colectiv.

La aparitia unui defect (punere la carcasa) la echipamentul a carui carcasa metalica este legata la o priza de pamant cu rezistenta Rp, se stabileste un curent de defect Id .

Tensiunea prizei de pamant de protectie se calculeaza cu relatia:

Tensiunea de contact in cazul cel mai defavorabil, cand omul se gaseste in zona de potential nul este:

Capitolul IV: Priza de pamant

Pentru a putea fi folosita ca protectie principala protectia prin legare la pamant trebuie sa asigure si eliminarea prezentei tensiunii de contact, deci sa deconecteze rapid echipamentul defect.

Traseu pentru legarea la pamant in celula

de post de transformare

Calculul solutiei: Rezistenta de

dispersie a prizei de pamant:

Tensiunea prizei de pamant de protectie:

Rezistenta echivalenta a prizei:

Numarul de electrozi legati in paralel:

Conditia de deconectare in caz de defect a utilajului protejat prin sigurante fuzibile este: Pentru factorul k se adopta valori de cel putin: Curentul de punere simpla la pamant:

Curentul de punere simpla la pamant trebuie sa fie suficient de mare pentru a sensibiliza protectia si pentru a asigura intreruperea in timpul maxim admis. Obtinerea acestei valori necesita rezistente mici ale prizelor de pamant, care nu se pot realiza in mod economic.Deci, priza nu poate sa satisfaca descarcarea. Legarea la pamant nu poate fi asigurata economic. Legarea la pamant se foloseste ca protectie suplimentara, protectia principala fiind, legarea la nul.

Capitolul IV: Priza de pamant

Riscul de incendiu:Curentul de defect are valoarea Id=800mA, iar curentul limita la care se produce incandescenta unui contactdintre doua piese este de500mA.

Receptoarele plasate in zonecu risc de incendiu trebuie protejate cu intreruptoarecu declansatoare diferentiale cu reglajIΔn<300mA

Capitolul V: Verificari experimentale

Aparitia unui defect pe un conductor lung provoaca cresteri de potential periculoase. Un intreruptor cu declansatoare termice si electromagnetice asigura protectia contra contactelor indirecte,numai in situatia in care conductoarele de alimentare nu sunt prea lungi.

Im=curentul care asigura functionareadeclansatorului electromagnetic alintreruptorului.

Pentru a asigura protectia necesara sefoloseste un declansator diferential cu pragul mai mic de 300mA.

Capitolul V: Verificari experimentale

Vă mulţumesc pentru atenţia acordată.