Poznámky redaktora
Dimenzování s ohledem dotyková a kroková napětí
Dovolené hodnoty dotykových napětí pro elektrická zařízení nad
1 kV (meze dotykových napětí proti zemi) jsou udány obr. metodě uzemnění uzlu.
Minimální průřezy pro uzemňovací přívody (svody) s ohledem na
mechanickou a korozní odolnost jsou:
– měď 16 mm2
(menší průřezy lze použít v případech zařízení
uvedených v příloze G.
Dimenzování ohledem korozní odolnost mechanickou
pevnost
Zemniče, které jsou v přímém kontaktu zemí, mají být z mate-
riálu odolného proti korozi (chemickému nebo biologickému na-
padení, oxidaci, tvorbě elektrolytických článků, elektrolýze atd.
ČSN 50522 neudává žádný přípustný růst teploty půdy ob-
klopující elektrody zemniče, protože zkušenosti ukázaly, růst
teploty obvykle není významný.
Zvolená metoda uzemnění uzlu také důležitá ohledem na
výběr izolační hladiny, výběr ochran, přepěťové charakteristiky
omezující zařízení, jako jsou svodiče přepětí nebo jiskřiště, a cel-
kový návrh uzemňovací soustavy.
Vodiče pro vyrovnání potenciálů doporučuje se, aby dimenzová-
ní vodičů pro vyrovnání potenciálů bylo shodě s výše uvedený-
mi průřezy.
– doba trvání poruchy,
– vlastnosti půdy. Dále bude zabývat opatřeními pro
zamezení zavlečení potenciálu soustavy nad 1 kV zejména do
soustav nn, ale též základními podmínkami pro zřizování zemni-
čů, uvedenými v této normě.
Výpočet proudového dimenzování průřezu uzemňovacích přívo-
dů nebo zemničů, který závisí velikosti a trvání poruchového
proudu, dán v příloze D normy. 4 z normy).
Uvedené předpoklady staly podkladem pro vytvoření křivky
dotykových napětí odhadovaným rizikem. 1
(převzatý obr.
Poznámka:
Velikost poruchového proudu doba trvání poruchy závisejí
zejména způsobu uzemnění středu soustavy vn, vvn zvn,
tj. Při
N Y
Dovolené dotykové napì tí
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1 000
10 100 1000 10000
Èas [ms]
Napìtí[V]
Obr. Dovolené dotykové napětí UTp pro omezené trvání průtoku proudu
čas [ms]
napětí[V]
Druhá, závěrečná část pojednání o ČSN EN 50522, řešící proble-
matiku uzemňování v elektrických instalacích nad 1 kV AC, bude
otištěna v příštím čísle.
Dimenzování s ohledem tepelnou odolnost
Hodnoty proudu odtékajícího zemničem nebo uzemňovací sou-
stavou země podle typu elektrické sítě nad 1 kV (podle
způsobu uzemnění uzlu zdroje), což jsou proudy, které zapo-
třebí uvažovat pro návrh uzemňovacích přívodů a zemničů, jsou
uvedeny v tabulce 1 normy. Ocel vloženou do
betonových základů a ocelové piloty nebo jiné přirozené zemniče
lze použít jako součást uzemňovací soustavy.
Musejí odolávat mechanickým vlivům při instalaci stejně jako
těm, které objeví při normálním provozu.
Elektroinstalatér 4/2012 29
.
Neomezeně trvající dotyková napětí jako následek zemních po-
ruch tudíž nevznikají.volbě konečné teploty zapotřebí brát v úvahu materiál a okolí. Rozlišuje mezi trváním poru-
chy kratším než 5 s (adiabatický růst teploty) a větším než 5 s. V úvodu naváže problematiku dimen-
zování uzemňovacích soustav z hlediska dotykových a krokových
napětí, která uvedena konci první části, a to výčtem pod-
mínek pro jejich dodržení.
Dále zapotřebí zvažovat minimální průřezy a též přenosovou
schopnost provedených spojů.
Křivka obrázku založena kontaktu holá ruka–ruka, holá
ruka–noha, údajích odvozených IEC/TS 60479-1 (viz výše),
a vypočítána metodou přiblíženou v přílohách A a B ČSN EN
50522 (metoda v přílohách A připouští používat i výpočty, kte-
ré zahrnují dodatečné odpory, například obuv a povrchovou vrstvu
materiálů o vysokém odporu).5),
– hliník mm2
,
– ocel mm2
. Ocelová pospojování a ocelové přívody uzemňovací
soustavy vyžadují ochranu proti korozi.
Minimální rozměry zemničů hlediska mechanické pevnosti
a korozní odolnosti jsou uvedeny v příloze C normy.
Poruchový proud často v uzemňovacím systému dále dělí, je
tedy vhodné dimenzovat každý zemnič pouze část poruchové-
ho proudu, i když účelné brát v úvahu i možnost jeho budoucího
růstu. Konečná teplota užitá při návrhu musí být
volena tak, aby předešlo snížení pevnosti materiálu a zabráni-
lo poškození okolních materiálů, například betonu nebo izolace.
Jako příklady metod uzemnění uzlu možno uvést izolovaný uzel,
kompenzovaný uzel, vysokoodporové uzemnění uzlu, účinné
uzemnění uzlu (přes malou impedanci).
Václav Macháček, ČENES
(Pokračování příštím čísle)
Pro výpočet dovolených hodnot dotykových napětí u zařízení nad
1 kV vycházelo z následujících předpokladů z IEC/TS 60479-1:
– dráha proudu z jedné ruky nohy,
– méně populace pravděpodobná impedance těla,
– méně pravděpodobná fibrilace srdeční komory,
– žádné přídavné odpory (rezistance).
Výpočet proudové zatížitelnosti uzemňovacích svodů a zemničů
řeší norma v příloze D.).
Výběr metody uzemnění uzlu provádí základě řady krité-
rií, mezi které patří zejména nepřerušitelnost dodávky elektřiny
vyžadovaná pro síť, omezení poškození zařízení způsobené zem-
ními poruchami, detekce poruchových míst a dotyková i kroková
napětí.
Každá zemní porucha odpojována automaticky nebo ručně. Rizikem, jež je
přijatelné případě vzniku zemních poruch instalacích nad
1 kV, rizikem prověřeným dlouhodobými zkušenostmi, provozní-
mi poznatky pravidelným školením obsluhy zařízení
