Aktualny

Wymagania dla instalacji niskiego i bardzo niskiego napięcia. Jaka norma określa wspomniane instalacje wraz z zespołem prądotwórczym? 

Dodano: 2 listopada 2022
zespół prądotwórczy

Wymagania, które muszą spełniać instalacje niskiego napięcia i bardzo niskiego napięcia, w których zastosowano zespoły prądotwórcze, podaje PN-IEC 60364–5–551:2003 i mimo tego, że została wydana ponad dwadzieścia lat temu nadal obowiązuje. Nie zmieniły tego również dodatkowe aktualizacje. 

Norma PN-IEC 60364–5–551:2003 Instalacje elektryczne niskiego napięcia – Część 5–55: Dobór i montaż wyposażenia elektrycznego – Inne wyposażenie – Sekcja 551: Niskonapięciowe zespoły prądotwórcze ukazała się w maju 2003 roku. W 2010 roku zastąpiła ją Norma PN-HD 60364–5–551:2010 w wersji angielskiej, czyli nie do wykorzystania w polskich przepisach. Dlatego w aktualnym rozporządzeniu w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz.U. z 2022 r. poz. 1225) nadal jako obowiązująca podana jest PN-IEC 60364–5–551:2003.

Dokument zawiera wymagania dotyczące instalacji niskiego napięcia i bardzo niskiego napięcia, w których zastosowano zespoły prądotwórcze przeznaczone do zasilania, w sposób ciągły albo dorywczo, całej instalacji lub jej części. Zapisy te dotyczą instalacji w następujących układach:

  • zasilanie instalacji niepołączonej z siecią publiczną,
  • zasilanie rezerwowe instalacji połączonej z siecią publiczną,
  • zasilanie instalacji równolegle z siecią publiczną,
  • odpowiednia kombinacja tych układów.

Postanowień normy nie należy stosować do samodzielnych urządzeń elektrycznych bardzo niskiego napięcia, które zawierają zarówno źródło energii, jak i obciążenie.

Norma obejmuje natomiast zespoły prądotwórcze, które mają następujące źródła energii:

  • silniki spalinowe,
  • turbiny,
  • silniki elektryczne,
  • ogniwa fotowoltaiczne,
  • baterie akumulatorów,
  • inne przydatne źródła.
  • Wśród rozpatrywanych zespołów prądotwórczych znalazły się:
  • prądnice synchroniczne o wzbudzeniu sieciowym i obcym,
  • prądnice asynchroniczne o wzbudzeniu sieciowym i własnym,
  • przekształtniki statyczne o komutacji sieciowej i własnej z układem obejściowym lub bez niego.

Używane są do:

  • zasilania instalacji stałych,
  • zasilania instalacji tymczasowych,
  • zasilania urządzeń przenośnych, które nie zostały połączone z instalacją stałą.

Równoczesna ochrona przed dotykiem bezpośrednim i pośrednim

W rozdziale 551.3 norma przytacza sporo wymagań dodatkowych związanych z równoczesną ochroną przed dotykiem bezpośrednim i pośrednim dla układów bardzo niskiego napięcia (ELV), które zapewniają równoczesną ochronę przed dotykiem bezpośrednim i przed dotykiem pośrednim w przypadku instalacji zasilanej więcej niż z jednego źródła. Co do zasady, równoczesna ochrona przed dotykiem bezpośrednim i pośrednim polega na zastosowaniu jednego z następujących środków: bardzo niskiego napięcia bezpiecznego SELV, bardzo niskiego napięcia ochronnego PELV, bardzo niskiego napięcia funkcjonalnego FELV. Nie stanowią one zagrożenia dla człowieka.

Przypomnijmy też, że wartość ochronna obniżonego napięcia zasilającego między dowolnymi biegunami źródła i względem ziemi musi być odpowiednia dla warunków środowiskowych i rodzaju prądu i nie może być wyższa od napięcia ULrównego:

  • 50 V prądu przemiennego i 120 V prądu stałego − przy normalnej wilgotności i rzadkim kontakcie ludzi z potencjałem ziemi,
  • 25 V prądu przemiennego i 60 V prądu stałego − w pomieszczeniach wilgotnych, przy częstym i ciągłym kontakcie ludzi z potencjałem ziemi,
  • 12 V prądu przemiennego i 30 V prądu stałego − w pomieszczeniach mokrych i gdy ciało jest zanurzone w wodzie.

Warto ponadto pamiętać, że w praktyce na wymagania stawiane ochronie przeciwporażeniowej urządzeń elektrycznych mają również wpływ takie czynniki, jak: poziom kwalifikacji osób, elektryczna rezystancja ciała ludzkiego oraz częstotliwość kontaktu ludzi z potencjałem ziemi.

Norma stwierdza, że jeżeli układ SELV [patrz przypis 1] lub PELV [2] może być zasilany z więcej niż jednego źródła, wymagania punktu 411.1.2 Normy IEC 364–4–41 [3] dotyczą każdego ze źródeł. Jeżeli co najmniej jedno ze źródeł jest połączone z ziemią, wówczas mają zastosowanie wymagania punktu 411.1.3 i 411.1.5 Normy IEC 364–4–41 dla układów PELV.

Z kolei w przypadku gdy chociażby jedno ze źródeł nie spełniałoby wymagań punktu 411.1.2 Normy IEC 364–4–41, układ powinien być traktowany jako układ FELV [4] i powinny być stosowane wymagania punktu 411.3 Normy IEC 364–4–41.

Jeżeli natomiast jest konieczne utrzymanie ciągłości zasilania układu bardzo niskiego napięcia mimo uszkodzenia jednego źródła zasilania lub większej liczby źródeł zasilania, to każde źródło zasilania lub zestaw źródeł, które mogą pracować niezależnie od innych, powinny być zdolne pokryć przewidywane obciążenie układu bardzo niskiego napięcia. Należy też przedsięwziąć takie środki, aby zanik niskiego napięcia zasilającego źródła bardzo niskiego napięcia nie powodował niebezpieczeństwa ani uszkodzenia innych urządzeń bardzo niskiego napięcia.

Ochrona przed dotykiem pośrednim

W zasadzie najwięcej miejsca w normie poświęcono wymogom ochrony przed dotykiem pośrednim, które zawarto w punkcie 551.4.

Na wstępie warto przypomnieć, że przy doborze środków, które mają za zadanie zapewnienie ochrony przed porażeniem, należy uwzględnić nie tylko przepisy i normy, ale również czynniki przyczyniające się zarówno do wyboru środków ochrony, jak i jej zakresu: przede wszystkim kwalifikacje osób obsługujących urządzenia elektryczne oraz warunki środowiskowe, które sprzyjają styczności człowieka z potencjałem ziemi.

Ponadto o wyborze środków ochronnych decyduje także sposób ich użytkowania. Czy są to odbiorniki ręczne i przenośne oraz stacjonarne i stałe.

Największym prawdopodobieństwem wystąpienia zagrożenia cechują się odbiorniki, które trzymane są w dłoni w trakcie pracy. Urządzenia stacjonarne lub stałe charakteryzują się najmniejszym prawdopodobieństwem porażenia. Warto pamiętać, że zagrożenie porażeniem wzrasta w momencie, gdy człowiek stoi na metalowym podłożu. Maksymalną ochronę w takich sytuacjach zapewnia izolowanie stanowiska.

Ochrona przed dotykiem pośrednim powinna być zapewniona dla instalacji z uwzględnieniem każdego źródła lub zestawu źródeł zasilania, które mogą pracować niezależnie od innych źródeł lub zestawów źródeł. Ochrona za pomocą samoczynnego wyłączenia zasilania powinna być zapewniona zgodnie z punktem 413.1 Normy IEC 364–4–41, z wyjątkiem szczególnych przypadków, dla których zmienione postanowienia podano w punktach 551.4.2; 551.4.3 lub 551.4.4.

W dalszej części norma określa dodatkowe wymagania dotyczące instalacji, w których zespoły prądotwórcze rezerwują zasilanie z sieci publicznej (układy rezerwowane). I tak, jeżeli prądnica stanowi rezerwowe zasilanie instalacji o układzie TN, to ochrona przez samoczynne wyłączenie zasilania nie powinna zależeć od połączenia z uziemionym punktem sieci publicznej. Należy zastosować odpowiedni uziom.

Z kolei punkt 551.4.3 PN-IEC 60364–5–551:2003 zawiera cały zestaw dodatkowych wymagań dotyczących instalacji zawierającej przekształtniki statyczne. Przypomnijmy, że coraz częściej spotykane w praktyce eksploatacyjnej przekształtniki statyczne (falowniki niezależne) służą do zmiany prądu stałego na zmienny. Zakres ich zastosowania jest bardzo szeroki, począwszy od zasilania lamp fluorescencyjnych małej mocy aż do awaryjnych systemów zasilania. Częstotliwość wyjściowa może być ustalona lub zmienna w zakresie od 5 Hz do 50 kHz, przebieg napięcia wyjściowego może być zaś sinusoidalny, prostokątny lub o złożonej fali napięciowej.

PN-IEC 60364–5–551:2003 stwierdza, że jeżeli ochrona przed dotykiem pośrednim części instalacji zasilanej przez przekształtniki statyczne wymaga samoczynnego zamknięcia łącznika obejściowego, a czas działania urządzenia ochronnego po stronie zasilania łącznika obejściowego nie spełnia wymagań punktu 413.1 IEC 364–4–41, to po stronie obciążenia przekształtników statycznych, zgodnie z wymaganiami punktu 413.1.6 IEC 364–4–41, powinny być przewidziane dodatkowe połączenia wyrównawcze pomiędzy jednocześnie dostępnymi częściami przewodzącymi.

Rezystancja przewodów dodatkowych połączeń wyrównawczych, wymaganych pomiędzy częściami przewodzącymi jednocześnie dostępnymi, powinna spełniać warunek:

R = 50/Ia

gdzie:
Ia - oznacza największy prąd doziemny, który może być wymuszany przez sam przekształtnik statyczny w czasie nieprzekraczającym 5 sekund.

Połączenia wyrównawcze to małooporowe połączenia elektryczne różnych części przewodzących sprawiające, że mają one zbliżony potencjał. Są to więc połączenia wyrównujące potencjał. Jeżeli to możliwe, to połączenia wyrównawcze powinny być bezpośrednie i łączyć galwanicznie określone części przewodzące.

Połączenia wyrównawcze odgrywają określoną rolę w układach ochrony przeciwporażeniowej, ochrony odgromowej i przeciwprzepięciowej, ochrony przeciwzakłóceniowej, ochrony przeciwwybuchowej i przeciwpożarowej, ochrony przeciwkorozyjnej i ochrony przed elektryzacją statyczną. Jeden i ten sam przewód wyrównawczy może jednocześnie służyć różnym celom, pełnić określoną funkcję w dwóch i więcej.

W dalszej części PN-IEC 60364–5–551:2003 wskazuje, że powinny być przedsięwzięte takie środki ostrożności lub urządzenia powinny być tak dobrane, aby prawidłowemu działaniu urządzeń ochronnych nie zagrażały ani prądy stałe wytwarzane przez przekształtniki statyczne, ani obecność filtrów.

W punkcie 551.4.4 dokument zawiera także sporo dodatkowych wymagań dotyczących ochrony za pomocą samoczynnego wyłączenia zasilania, gdy instalacja i zespoły prądotwórcze nie są zainstalowane na stałe.Wymagania tego punktu należy stosować do przenośnych zespołów prądotwórczych i zespołów prądotwórczych przeznaczonych do przemieszczania w celu tymczasowego lub krótkotrwałego użytkowania. Takie zespoły prądotwórcze mogą być częścią instalacji, która jest przeznaczona do podobnego użytkowania. Punkt ten nie ma natomiast zastosowania do instalacji ułożonych na stałe.

PN-IEC 60364–5–551:2003 wymaga, aby oddzielne części urządzeń były połączone przewodami ochronnymi, wchodzącymi w skład odpowiedniego przewodu i spełniającymi wymagania tablicy 54F (w normie IEC 60364–5–54 [6]). Wszystkie przewody ochronne powinny zaś być zgodne z IEC 365–5–54.

Z kolei w układach TN, TT i IT [7] urządzenia ochronne różnicowoprądowe o znamionowym prądzie różnicowym nie większym niż 30 mA powinny być zainstalowane zgodnie z punktem 413.1 Normy IEC 364–4–41 w celu zapewnienia samoczynnego wyłączenia zasilania.

Należy jednak zaznaczyć, że urządzenia ochronne różnicowoprądowe nie mogą działać w układzie IT, chyba że jedno ze zwarć doziemnych wystąpi w części układu od strony zasilania urządzenia różnicowoprądowego.

Tabela 1. Minimalne przekroje przewodów ochronnych

obraz235586

Zabezpieczenia przed przetężeniem

Punkt 551.5 PN-IEC 60364–5–551:2003 poświęcono zabezpieczeniom przed przetężeniem. Stwierdzono, że jeżeli są przewidziane urządzenia do wykrywania przetężenia zespołu prądotwórczego, to powinny być umieszczone jak najbliżej zacisków prądnicy. Norma zwraca zarazem uwagę, że udział zespołu prądotwórczego w prądzie zwarciowym spodziewanym może być zależny od czasu i być dużo mniejszy niż udział sieci publicznej.

Jeżeli przewiduje się pracę równoległą zespołu prądotwórczego z siecią publiczną albo pracę równoległą dwóch zespołów prądotwórczych lub większej liczby zespołów prądotwórczych ze sobą, to przepływ wyższych harmonicznych prądów wyrównawczych powinien być tak ograniczony, aby obciążalność cieplna przewodów nie była przekroczona.

Źródłami wyższych harmonicznych prądu i napięcia są przekształtniki energoelektroniczne z nieliniowymi układami wejściowymi. Przykładowo energooszczędne źródła światła zawierające przekształtniki wywołują zakłócenia oraz odkształcają sinusoidę napięcia i prądu. Z kolei jednofazowe zasilacze impulsowe są źródłem harmonicznych potrójnych, które mogą doprowadzić do uszkodzenia przewodu neutralnego. Wyższe harmoniczne prądu i napięcia bywają przyczyną powstawania dodatkowych strat mocy w transformatorach, silnikach, elementach indukcyjnych i pojemnościowych oraz powodują ich przeciążenia.

Niebezpieczne zjawiska rezonansowe występujące pomiędzy pojemnościami a indukcyjnościami w instalacjach zdarzają się znacznie częściej w środowisku, w którym występuje wiele częstotliwości harmonicznych i interharmonicznych. Skutki rezonansów szczególnie widoczne są w układach kompensacyjnych, gdzie stosuje się skupione duże pojemności i indukcyjności.

Wracając do samej Normy, to wymienia ona następujące sposoby ograniczenia skutków przepływu wyższych harmonicznych prądów wyrównawczych:

  • dobór zespołów prądotwórczych z uzwojeniami kompensacyjnymi,
  • zastosowanie właściwej impedancji w połączeniach punktów gwiazdowych prądnic,
  • zastosowanie łączników przerywających obwód prądów wyrównawczych, ale wyposażonych w taką blokadę, aby nie naruszały skuteczności ochrony przed dotykiem pośrednim,
  • zastosowanie urządzeń filtrujących,
  • inne odpowiednie sposoby.

Ponadto zaleca, aby w celu ograniczenia przepływu prądów harmonicznych zwrócić szczególną uwagę na maksymalne napięcie, które może pojawić się na impedancji włączonej.

Wymagania wobec instalacji z zespołami prądotwórczymi stanowiącymi rezerwę dla zasilania z sieci publicznej

Punkt 551.6 dokumentu grupuje wymagania dotyczące instalacji, w których zespoły prądotwórcze stanowią rezerwę dla zasilania z sieci publicznej (tzw. układy rezerwowane).

Na wstępie należałoby wspomnieć, że ze względu na wymagania niezawodnościowe dla układów zasilania i rozdzielnic układy sieci dzieli się na:

  • układy nierezerwowane,
  • układy rezerwowane o średnim poziomie niezawodności i dopuszczalnym długim czasie przerwy (kilka godzin),
  • układy rezerwowane o wysokim poziomie niezawodności i dopuszczalnym krótkim czasie przerwy (kilka minut),
  • układy rezerwowane o bardzo wysokim poziomie niezawodności i dopuszczalnym bardzo krótkim czasie przerwy zakłóceniowej (kilka sekund).

Najczęstszą funkcją układów zasilania awaryjnego jest zapewnienie zasilania odbiorników podczas zaniku napięcia w podstawowym źródle zasilania. Obecnie układy te pełnią również inne funkcje związane z kondycjonowaniem energii. Rezerwowaniu zasilania podlegają z reguły odbiorniki o kluczowym znaczeniu dla danego procesu (np. aparatura medyczna, systemy IT, napędy elektryczne w fabrykach). Zadaniem systemów zasilania awaryjnego jest zagwarantowanie bezpieczeństwa ludziom, mieniu i danym.

W przypadku takich układów należy przedsięwziąć środki ostrożności zgodne z wymaganiami IEC 364–4–46 [9] co do izolacyjnego odłączenia, tak aby prądnica nie mogła pracować równolegle z siecią publiczną. Odpowiednie środki ostrożności mogą obejmować:

  • blokady elektryczne, mechaniczne lub elektromechaniczne pomiędzy napędami lub obwodami sterowania urządzeń przełączających,
  • system blokad z pojedynczym kluczem,
  • trójpołożeniowy przełącznik z zestykiem zapewniającym przerwę napięciową podczas przełączania,
  • samoczynne urządzenie przełączające z odpowiednią blokadą,
  • inne sposoby zapewniające równoważne bezpieczeństwo działania.

W układzie TN-S, w którym przewód neutralny nie jest przerywany, należy tak instalować urządzenie ochronne różnicowoprądowe, aby uniknąć zbędnych zadziałań w następstwie bocznikowania przewodu neutralnego przez ziemię [10].

Norma zwraca także uwagę, że w układzie TN w celu uniknięcia zakłóceń, takich jak indukowane udary napięciowe spowodowane wyładowaniami piorunowymi, może być pożądane odłączenie punktu neutralnego instalacji od punktu neutralnego sieci publicznej.

Dodajmy, że udary przekraczają znacznie wartość znamionową napięć dopuszczalnych dla większości maszyn podłączonych do sieci elektrycznych, a co za tym idzie, powodują ich zniszczenie. Dlatego też wytrzymałość udarowa instalacji elektrycznych ma wielkie znaczenie w projektowaniu urządzeń i ich ochrony przed zniszczeniem czy zapewnieniu im stabilnej pracy podczas burzy. Według międzynarodowych ustaleń przyjęto znormalizowany udar odpowiadający statystycznie najczęściej występującym w rzeczywistości udarom pochodzącym od wyładowań atmosferycznych, którego czas trwania czoła T1 = 1,2 μs ± 30%, a umowny czas do półszczytu T2 = 50 μs ± 20%.

Wymagania wobec instalacji, w których zespoły prądotwórcze mogą pracować równolegle z siecią publiczną

Dość dużo miejsca zajmują w PN-IEC 60364–5–551:2003 wymagania dodatkowe dotyczące instalacji, w których zespoły prądotwórcze mogą pracować równolegle z siecią publiczną. Zostały zawarte w punkcie 551.7.

Jak pokazuje doświadczenie, szczególnie na terenie południowej Polski, takie połączenie może być szansą dla odbiorców indywidualnych i zakładów produkcyjnych na zapewnienie ciągłości dostaw zasilania.

Przy doborze i użytkowaniu zespołu prądotwórczego do pracy równoległej z siecią publiczną należy przedsięwziąć środki ostrożności w celu uniknięcia niepożądanych skutków w sieci publicznej i w innych instalacjach ze względu na:

  • współczynnik mocy,
  • zmiany napięcia,
  • odkształcenia harmoniczne,
  • niesymetrie,
  • rozruch oraz
  • skutki synchronizacji lub szybkich zmian napięcia.

Szczegółowe wymagania powinny być uzgodnione z właścicielem sieci publicznej. Jeżeli jest konieczna synchronizacja, zaleca się układ synchronizacji automatycznej uwzględniający częstotliwość, fazę i wartość napięcia.

Ponadto należy zastosować zabezpieczenie odłączające zespół prądotwórczy od sieci publicznej w przypadkach utraty przez nią zdolności zasilania. Podobnie trzeba zresztą postąpić w razie występowania na zaciskach zasilających odchyleń napięcia lub częstotliwości większych niż wartości deklarowane dla normalnego zasilania.

Rodzaj zabezpieczenia, czułość i czas zadziałania zależą od zabezpieczenia sieci publicznej i powinny być uzgodnione z właścicielem sieci publicznej.

W dalszej części Normy wskazano, że należy przewidzieć środki zapobiegające połączeniu zespołu prądotwórczego z siecią publiczną, jeżeli jej napięcie i częstotliwość przekraczają dopuszczalne granice działania zabezpieczenia (wymagane w stosunku do zabezpieczeń odłączających zespół prądotwórczy od sieci publicznej).

Należy wreszcie przewidzieć środki umożliwiające odłączenie zespołu prądotwórczego od sieci publicznej. Powinny być stale dostępne dla właściciela sieci publicznej. Jeżeli natomiast zespół prądotwórczy może także pracować jako źródło rezerwowe zastępujące zasilanie z sieci publicznej, instalacja powinna spełniać również dodatkowe wymagania dotyczące instalacji, w których zespoły prądotwórcze stanowią rezerwę dla zasilania z sieci publicznej (układy rezerwowane), zawarte w punkcie 551.6 omawianego dokumentu.

Przypisy:

[1] ang. Separated or Safety Extra-Low Voltage − obwód o napięciu znamionowym bardzo niskim. Zabezpieczenie przez bardzo niskie napięcie SELV stosuje się w sytuacjach, w których działanie urządzeń elektrycznych stanowi poważne zagrożenie (baseny, parki rozrywki itp.). Zastosowanie tego rozwiązania zależy od możliwości dostarczenia bardzo niskiego napięcia z uzwojeń wtórnych transformatorów izolacyjnych zaprojektowanych specjalnie według normy krajowej lub międzynarodowej (IEC 60742).

[2] ang. Protected Extra-Low Voltage – obwód o napięciu znamionowym bardzo niskim, z uziemieniem roboczym, zasilany ze źródła bezpiecznego, zapewniający niezawodne oddzielenie elektryczne od innych obwodów. Takie rozwiązanie przeznaczone jest do powszechnego użytku, gdy wymagane jest niskie napięcie lub też preferowane ze względów bezpieczeństwa, jednakże w miejscach innych niż wymienione w przypadku obwodów SELV miejsca wysokiego ryzyka. Koncepcja ta okaże się zatem podobna do tej w systemie SELV, z tą jednak różnicą, że obwód wtórny jest uziemiony w jednym punkcie.

Precyzyjne znaczenie określenia PELV norma IEC 60364–4–41. Zazwyczaj ochrona przed kontaktem bezpośrednim jest niezbędna. Wyjątkiem są sytuacje, gdy urządzenie znajduje się w strefie wyrównania potencjałów, napięcie nominalne nie przekracza 25 V rms, samo zaś urządzenie używane jest tylko w suchych miejscach, a kontakt z ludzkim ciałem nie jest spodziewany. We wszystkich innych przypadkach 6 V rms stanowi maksymalne dopuszczalne napięcie, przy którym nie zapewnia się ochrony przed kontaktem bezpośrednim.

[3] W listopadzie 2009 roku ukazała się Polska Norma PN-HD 60364–4–41: 2009 Instalacje elektryczne niskiego napięcia − Część 4–41: Ochrona dla zapewnienia bezpieczeństwa − Ochrona przed porażeniem elektrycznym. Norma ta zastąpiła wszystkie dotychczasowe Polskie Normy dotyczące ochrony przeciwporażeniowej: PN-IEC 60364–4–41: 2000, PN-IEC 60364–4–46: 1999, PN-IEC 60364–4–47: 2001, PN-IEC 60364–4–81: 1994. W styczniu 2019 roku opublikowana została po polsku PN-HD 60364–4–41:2017–09, w której nastąpiły kolejne zmiany:

· wprowadzono nowy załącznik D,

· pominięto dotychczasowe załączniki ZA i ZB,

· w 4113.2.2 − dodano wymaganie dotyczące stosowania maksymalnych czasów wyłączania podanych w tablicy 41.1 w obwodach gniazd wtyczkowych o prądzie do 63 A,

· 411.3.2.5 − poprzednie postanowienie przeredagowane przeniesiono do Aneksu D i wprowadzono treść z odesłaniem do Aneksu D,

· 411.3.2.6 − postanowienie przeniesiono do Aneksu D,

· 411.3.3 − zmieniono dotychczasowy tytuł „Ochrona uzupełniająca” na „Dodatkowe wymagania dla gniazd wtyczkowych i zasilania mobilnych urządzeń używanych na dworze” i przeredagowano treść wymagania,

· 411.3.4 − dodano nowe postanowienie „Dodatkowe wymagania dla obwodów oświetleniowych w układach TN i TT”,

· 411.4 − dodano uwagi krajowe Niemiec, Austrii i Szwajcarii oraz uwagę, którą powinien rozstrzygnąć NCs,

· 411.4.4 − zmieniono redakcję postanowienia,

· 411.6.2 − pominięto wymaganie dotyczące układów d.c.,

· 411.6.3 − dodano uwagę 2 dotyczącą ograniczenia możliwości poprawnego działania RCD w przypadku uszkodzeń dwóch różnych rodzajów,

· 411.6.3.1 − zmieniono redakcję postanowienia,

· 412.1.3 − zmieniono redakcję postanowienia,

· 412.2.4.1 − przeredagowano i dodano uwagę krajową Włoch,

· 413.1.3 − do postanowienia dodano kilka uwag krajowych Niemiec i Austrii,

· 415.2.2 − uproszczono treść postanowienia.

[4] PN-HD 60364–4–41powołuje się na następujące normy międzynarodowe: 

· IEC 364–4–41:1992, Electrical installations of buildings – Part 4: Protection for safety – Chapter 41: Protection against electric shock.

· IEC 364–4–46:1981, Electrical installations of buildings – Part 4: Protection for safety – Chapter 46: Isolation and switching.

· IEC 364–5–54:1980, Electrical installations of buildings – Part 5: Selection and erection of electrical equipment – Chapter 54: Earthing arrangements and protective

[5] ang. Functional Extra-Low Voltage – obwód o napięciu znamionowym bardzo niskim, niezapewniający niezawodnego oddzielenia elektrycznego od innych obwodów, a napięcie niskie stosowane jest ze względów funkcjonalnych, a nie do celów ochrony przeciwporażeniowej (jak w SELV). Jeżeli z przyczyn funkcjonalnych stosuje się napięcie 50 V lub niższe, ale nie wszystkie wymagania dotyczące SELV lub PELV są spełnione, należy podjąć odpowiednie środki opisane w IEC 60364–4–41 w celu zapewnienia ochrony zarówno przed kontaktem pośrednim, jak i bezpośrednim, w zależności od umiejscowienia i zastosowania tych obwodów. Warunki takie można na przykład napotkać, gdy obwód zawiera urządzenia (takie jak transformatory, przekaźniki, przełączniki zdalnego sterowania, styczniki) niewystarczająco izolowane w odniesieniu do obwodów o wyższych napięciach.

[6] W lutym 2017 roku opublikowano w języku polskim Normę PN-HD 60364–5–54:2011, zatytułowaną Instalacje elektryczne niskiego napięcia − Część 5–54: Dobór i montaż wyposażenia elektrycznego − Układy uziemiające i przewody ochronne.

[7] Dla sieci niskiego napięcia (do 1 kV) wyróżnia się układy:

TN – mający jeden punkt bezpośrednio uziemiony, a części przewodzące dostępne (np. metalowe obudowy odbiorników) przyłączone są do tego punktu za pomocą przewodów ochronnych. W zależności od związku przewodu neutralnego z przewodem ochronnym wyróżnia się układy:

TN-S – z oddzielnym przewodem ochronnym PE w całym układzie sieci. Przewód ten służy wyłącznie do ochrony urządzeń, nie można włączać go w jakikolwiek obwód prądowy, służy do tego oddzielny przewód neutralny N.

TN-C – w którym w całym układzie sieci funkcje przewodu ochronnego PE, jak też funkcje przewodu neutralnego N pełni jeden wspólny przewód ochronno-neutralny PEN.

TN-C-S – w którym tylko w części układu sieci funkcję przewodu neutralnego N oraz funkcję przewodu ochronnego PE pełni jeden wspólny przewód PEN.

TT – mający jeden punkt bezpośrednio uziemiony, a części przewodzące dostępne są przyłączone do uziomu ochronnego niezależnego elektrycznie od uziemienia sieci. Wyróżnia się uziemienia indywidualne, grupowe oraz zespołowe.

IT (układ izolowany) – w którym wszystkie części czynne są odizolowane od ziemi lub jeden punkt przyłączony jest do ziemi przez impedancję, a części przewodzące dostępne są uziemione niezależnie od siebie (albo wspólnie) lub przyłączone są do uziemienia sieci.

[8] Wymagania dotyczące ochrony przewodów pod napięciem przed skutkami przetężeń zawarte są także w PN-HD 60364–4–43:2012 Instalacje elektryczne niskiego napięcia − Część 4–43: Ochrona dla zapewnienia bezpieczeństwa – Ochrona przed prądem przetężeniowym. Opisano tam, w jaki sposób przewody pod napięciem są chronione przez jedno urządzenie lub więcej urządzeń w celu automatycznego odłączenia zasilania w przypadku przeciążenia (punkt 433) i zwarcia (punkt 434), z wyjątkiem przypadków, w których przetężenie jest ograniczone zgodnie z punktem 436 lub gdy spełnione są warunki opisane w punkcie 433.3 (pominięcie urządzeń zabezpieczających przed przeciążeniem) lub w punkcie 434.3 (pominięcie urządzeń zabezpieczających przed zwarciem). Uwzględniono również koordynację ochrony przed przeciążeniem z ochroną przed zwarciem (punkt 435).

[9] W październiku 2018 roku została opublikowana po polsku Norma PN-HD 60364–4–46:2017–01 Instalacje elektryczne niskiego napięcia − Część 4–46: Ochrona dla zapewnienia bezpieczeństwa − Odłączanie izolacyjne i łączenie. Dokument ten dotyczy stosowania nieautomatycznych lokalnych i zdalnych środków służących do odłączania izolacyjnego i łączenia elektrycznych instalacji lub elektrycznie zasilanych urządzeń, a przez to do zapobiegania związanym z nimi zagrożeniom lub ich usuwania. Warunki stosowania takich środków są uzależnione od postanowień innych części Normy, a w szczególności od uziemieniowego układu sieci.

[10] Przydatność wyłączników różnicowoprądowych nie ogranicza się do ochrony przeciwporażeniowej dodatkowej (ochrony przy uszkodzeniu) przez samoczynne wyłączania zasilania. Są typem urządzenia mogącym w miarę skutecznie chronić ludzi i zwierzęta w razie bezpośredniego dotknięcia części czynnych. Chronią również od pożarów wywoływanych małoprądowymi zwarciami doziemnymi oraz prądami upływowymi, na które nie reagują żadne zabezpieczenia nadprądowe.

Podsumowanie

Tekst przedstawia zawarte w PN-IEC 60364–5–551 wymagania dotyczące bezpieczeństwa ludzi i urządzeń podczas pracy instalacji z zespołami prądotwórczymi niskiego napięcia, a także jej współpracy z siecią elektroenergetyczną.

Przepisy i normy

Rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz.U. z 2022 r. poz. 1225).

PN-IEC 60364–5–551:2003 Instalacje elektryczne niskiego napięcia – Część 5–55: Dobór i montaż wyposażenia elektrycznego – Inne wyposażenie – Sekcja 551: Niskonapięciowe zespoły prądotwórcze.

Autor: Marcin Szponder ekspert w obszarze regulacyjnym związany z branżą naftową, a także z Polskim Komitetem Normalizacyjnym, gdzie od wielu lat współtworzy Komitet Techniczny 222, opiniując projekty norm. Prowadzi doradztwo dla przedsiębiorstw w obszarze ochrony środowiska i bhp.