UZEMLJIVAI I SUSTAVI UZEMLJENJAProjektiranje elektrinih postrojenja

Doc. dr. sc. S. utobradi V. asist. dr.sc. D. Frankovi

1. VRSTE UZEMLJENJA (osnovni pojmovi) Otpor rasprostiranja Rr Otpor uzemljenja Rz Struja uzemljenja Iz Udarni ili impulsni otpor uzemljenja Ri Otpornost tla z Dodirni napon Ud Napon koraka Uk

UZEMLJENJE (osnovni pojmovi) ZEMLJA - oznauje zemlju kao vodljivi materijal, npr. humus, ilovaa, pijesak, ljunak, kamen REFERENTNA ZEMLJA - dio zemlje izvan podruja utjecaja uzemljivaa ili uzemljivakog sustava (povrina zemlje) UZEMLJIVA - vodi koji je u vodljivom dodiru sa zemljom ili vodi poloen u beton i koji je velikom povrinom u dodiru sa zemljom

VRSTE UZEMLJIVAA VODORAVNI UZEMLJIVA - uzemljiva koji je poloen na maloj dubini do oko 1m. Moe biti traka, okrugla ipka ili ue, a izvodi se kao zrakasti, prstenasti ili mreasti uzemljiva ili njihova kombinacija. TAPNI UZEMLJIVA - uzemljiva koji je ukopan ili zabijen na dubinu veu od 1m. Moe biti cijev, okrugla ipka ili materijal drugaijega profila.

VRSTE UZEMLJIVAA (nastavak) ZEMLJOVOD - vodi koji dio postrojenja koji treba uzemljiti spaja s uzemljivaem ili koji meusobno spaja uzemljivae, bilo da je izvan zemlje ili da je izoliran poloen u zemlju VODI ZA IZJEDNAENJE POTENCIJALA - vodi koji omoguuje izjednaenje potencijala UZEMLJIVAKI SUSTAV - mjesno ogranien sustav vodljivo spojenih uzemljivaa ili mezalnih dijelova jednake uinkovitosti (temelji stupova, armature kabela, metalni platevi kabela), vodia za uzemljenje i vodia za izjednaenje potencijala

VRSTE UZEMLJIVAA (nastavak) KABEL S UZEMLJIVAKIM UINKOM - kabel iji platevi, zasloni ili armature imaju isti uinak kao trakasti uzemljiva. TEMELJNI UZEMLJIVA - vodljivi konstrukcijski dio koji je poloen u beton i koji je velikom povrinom u vodljivome dodiru sa zemljom. UZEMLJIVA ZA OBLIKOVANJE POTENCIJALA - vodi koji se s obzirom na njegov razmjetaj ne primjenjuje radi postizanja odreenog otpora uzemljenja, nego radi oblikovanja potencijala

VRSTE UZEMLJENJA (prema namjeni) Pogonsko ili radno uzemljenje Zatitno uzemljenje Gromobransko uzemljenje Zdrueno uzemljenjeZdrueno uzemljenje Pogonsko uzemljenje zvjezdita transformatora

Zatitno uzemljenje konstrukcijskih dijelova

Gromobransko uzemljenje

2. KARAKTERISTIKE TLA Pretpostavlja se da je zemlja dobar vodi Pri projektiranju nekog uzemljenja otpor uzemljenja esto se razlikuje od onog koji se pojavljuje u stvarnosti Zemlja nije homogena Vaan je utjecaj zaleivanja odnosno suenja slojeva zemlje Potreba za analizom tla u kojem se postavlja uzemljiva (naroito za mreaste i sloene)

SMJERNICE ZA IZVOENJE UZEMLJENJA Minimalna dubina ukopavanja uzemljivaa iznosi 0,5 m Izbjegavati slojeve tla sastavljene od ljunka i kamena Trakaste i ploaste uzemljivae postaviti okomito gledajui po duljoj stranici S ciljem popravljanja nepovoljnih okolnosti, uzemljiva je potrebno okruiti slojem zemlje koja nema ni ljunka ni kamena Nakon ispinjavanja iskopa nasutu zemlju treba zbiti

SPECIFINI OTPOR TLA Specifini otpor tla E znatno se razlikuje ovisno o vrsti tla, veliini zrna, gustoi i vlanosti. Do dubine od nekoliko metara promjene vlanosti mogu izazvati privremene promjene specifinog otpora tla. Otpor tla mijenja se i s dubinom uslijed razliitih slojeva tla.

KARTA SPECIFINE OTPORNOSTI TLA ZA RH

SEZONSKE PROMJENE OTPORNOSTI TLA Otpornost tla sezonski je promjenjiva Izmjerene rezultate specifinog otpora mnoi se korekcijskim faktorima Korekcijski faktori (K) uzimaju u obzir dubinu polaganja te vlanost zemlje prilikom mjerenja Za slojeve zemlje na dubini veoj od 3m ne treba koristiti korekcijske faktore z K zi

3. NAPONI U VEZI S UZEMLJIVAKIM SUSTAVIMA POTENCIJAL UZEMLJENJA (UE) - napon izmeu uzemljivakog sustava i referentne zemlje. POTENCIJAL POVRINE ZEMLJE () - napon izmeu neke toke na povrini zemlje i referentne zemlje. NAPON DODIRA (UT) - dio potencijala uzemljenja uslijed zemljospoja koji moe premostiti ovjek uz pretpostavku da struja kroz ljudsko tijelo tee od ruke prema stopalu (vodoravni razmak od dostupnog dijela iznosi 1m)

NAPONI U VEZI S UZEMLJIVAKIM SUSTAVIMA (nastavak) NAPON NAPAJANJA ZA DODIR (UST) (OEKIVANI NAPON DODIRA) - napon koji pri zemljospoju postoji izmeu vodljivih dijelova i zemlje kad se te dijelove ne dodiruje (napon napajanja) NAPON KORAKA (US) - dio potencijala uzemljenja uslijed zemljospoja koji moe premostiti ovjek pri koraku od 1m uz pretpostavku da struja kroz ljudsko tijelo tee od jednog stopala prema drugom.

NAPONI U VEZI S UZEMLJIVAKIM SUSTAVIMA (nastavak) PRENESENI POTENCIJAL - potencijal uzemljivakog sustava izazvan strujom prema zemlji koji se preko spojenog vodia (metalni plat kabela, PEN vodi, cjevovod, tranica) prenosi u podruje maloga ili nikakva potencijala prema referentnoj zemlji. To dovodi do razlike potencijala izmeu tog vodia i njegove okolice.

DODIRNI NAPON, NAPON KORAKA Veliina napona koraka i dodirnog napona ovisi o iznosu struje koja tee kroz zemlju, o otporu uzemljenja Rz i krivulji raspodjele potencijalaNAPON DODIRA NAPON KORAKA

Doputeni dodirni napon i napon koraka u ovisnosti o trajanju kvara

IZRAUN STRUJE KROZ LJUDSKO TIJELO TIJEKOM ELEKTRINOG UDARA PRI NAPONU DODIRA I KORAKARrs

z4b

b polumjer ploastog uzemljivaa kojim nadomjetamo ljudsko stopalo povrine As (m2) z specifini otpor tla na povrini tla na kojem se pojavljuje opasni dodirni napon i napon koraka

IZRAUN STRUJE KROZ LJUDSKO TIJELO TIJEKOM ELEKTRINOG UDARA PRI NAPONU DODIRA

Struja kroz ljudsko tijelo iznosi:

I d

Ud Rrsd R

IZRAUN STRUJE KROZ LJUDSKO TIJELO TIJEKOM ELEKTRINOG UDARA PRI NAPONU KORAKA

Struja kroz ljudsko tijelo iznosi:

I k

Uk Rrsk R

TONIJI IZRAUN STRUJE KOJA PROLAZI KROZ LJUDSKO TIJELO TIJEKOM ELEKTRINOG UDARA PRI NAPONU DODIRA I KORAKA Toniji model ljudskog stopala Konduktivni metalni disk s otporom rasprostiranja Rrs Uzajamni otpor izmeu stopala Rms na udaljenosti dmsRms

Ruk R 2( Rrs Rms )

z 2d msI k I d

Struja kroz tijelo ovjeka iznosi:

Uk RukRud R 0,5( Rrs Rms )

Uk Rud