2.0
DOZVOLJENI NAPON KORAKA I DODIRA
Pojava opasnih napona u postrojenju u slučaju kvara na sabirnicama, dalekovodu ili nekom drugom dijelu postrojenja je problem kojem se poklanja velika pozornost. Tehnički normativi za elektroenergetska postrojenja nazivnog napona iznad 1000 V, temelje proračun uzemljenja na kriteriju dozvoljenog napona dodira i koraka. ( dalje u tekstu: TN). Člankom 111. je određeno: „ Ograde visokonaponskih postrojenja treba tako postaviti da se pri zemljospoju ne pojave van ograde naponi dodira ili naponi koraka viši od onih označenih na slikama 2.1 i 2.2. Dozvoljeni napon koraka u postrojenjima sa efikasno uzemljenom neutralnom točkom, zavisno od vremena isključenja dionice u kvaru je dan na sl. 2.1, a dozvoljeni napon dodira na sl. 2.2. Ovaj Tehnički normativa definira kriterij maksimalnog dozvoljenog napona koraka i dodira u ovisnosti od vremena djelovanja zaštita, ovaj zahtjev je tako rigorozan da ga je vrlo teško ispuniti u slučaju nešto većeg specifičnog otpora tla i kod većih struja kratkog spoja sa nešto duljim vremenom djelovanja zaštita, bez da se izložimo izvanredno visokim troškovima za izvebu uzemljenja. 700
Ud (V) 400
500
400 300 c 200 b 100 a 0
D O P U Š T E N I N A P O N D O D IR A
DOPUŠTENI NAPON KORAKA
U k (V)
600
300 200 b
125
100 a
65
0 0
0,2
0,4
0,6 0,8 1,0 UKUPNO VRIJEME ISKLJUCENJA ( t ) Sl. 2.1 Krivulja dopuštenog napona koraka: Sl. 2.2 Krivulja dopuštenog napona dodira: a. na prometnicama izvan ograde, a. izvan ograde b. unutar i izvan ograde osim prometnic b. unutar ograde c. unutar ograde uz upotrebu izolacijskih čizama za min 3 kV 0,2
0,4
0 0,6 0,8 1,0 UKUPNO VRIJEME ISKLJUCENJA t (s)
1,2
1,2 (S)
Članak. 91 određuje: „Metalni dijelovi ne smiju u slućaju zemljospoja u postrojenju dobiti napon prema zemlji viši od 125 V, pričemu napon dodira ne smije biti veći od 65 V“. Članak. 102 određuje: “Pri zemljospoju u postrojenju, ne smije se pojaviti van postrojenja odnosno njegove ograde napon dodira veći od 65 V“. U slučaju da je zaštita tako (siromašno!) koncipirana tada ne možemo računati s vremenom isključenja kvara oko 0,1 s, nego s znatno dužim vremenom djelovanja na isključenje kvara oko 0,8 s, obzirom da moramo prema Tehničkim normativima, napone u postrojenju svesti na razinu ≤ 125 V i izvan postrojenja na razinu 65 V, slijedi da sukladno ovakvoj situaciji projektant mora izdašnije dimenzionirati uzemljenje, što će rezultirati znatno većim troškom izvedbe. U čl.2. tč.30, 31, 32, 25 TN stoji da je: - 2.1 -
“Napon dodira" je dio napona tj. potencijalne razlike uzemljenja nastale uslijed zemljospoja, koji može premostiti čovjek uz pretpostavku da struja kroz ljudsko tijelo teče od ruke prema stopalu (vodoravni razmak od dodirnog dijela je 1m).. "Napon koraka" je dio napona tj., potencijalne razlike uzemljenja nastale uslijed zemljospoja koji može premostiti čovjek pri koraku od 1m, uz pretpostavku da struja kroz ljudsko tijelo teče od jednog stopala prema drugom stopalu Oblikovanje potencijala je postupak kojim se podešava potencijala na površini i njegova raspodjela u cilju smanjivanja napona dodira i koraka a izvodi se ugradnjom dodanih elemenata uzemljivača. Referentna zemlja je dio zemlje izvan područja utjecaja uzemljivača ili sustava uzemljenja gdje se između bilo kojih dviju točaka, ne pojavljuje nikakav napon zbog struje prema zemlji. Općenito se smatra površinom zemlje na potencijalu V = 0 . Referentna točka je područje zemljišta a naročito njegova površina, koja je od pripadajućeg uzemljivača udaljena toliko da se između bilo kojih točaka tog područja ne pojavljuje značajna potencijalna razlika Napon dodira U d je osnovna karakteristična veličina prema kojoj se vrši dimenzioniranje uzemljivača. To je najveća razlika između potencijala uzemljivača VU tj., uzemljenih dijelova objekta i potencijala VO min . tla na stajalištu čovjeka, koju čovjek može premostiti dodirom. Pri dodiru, strujni krug se zatvara preko ruke (ruku) i stopala čovjeka, pri čemu se smatra da je najveće odstojanje sa koga može doći do dodira 1m tj. da su stopala čovjeka udaljena 1m od uzemljene konstrukcije odnosno uređaja. Ovu potencijalnu razliku VU − VO min . nazivamo naponom dodir U d :
U d = VU − VO min. (2.1) Napon dodira ne ovisi sama od raspodjele potencijala (ekvipotencijalnih linija) na površini tla nad uzemljivačem već i od razmještaja opreme i drugih metalnih dijelova koji se uzemljuju u postrojenju u odnosu na uzemljivač. Ukoliko se desi to, da pri dimenzioniranju uzemljivača nije unaprijed poznat razmještaj opreme u postrojenju, tada ćemo odrediti najvišu dopuštenu veličinu potencijalne razlike dodir U d max. za U d max. = VU − Vmin . (2.2) cijeli uzemljivač. Ovdje je: Vmin. -zahtijevana minimalna veličina potencijala tla iznad uzemljivača na cijeloj površini postrojenja. Razlika potencijala, odnosno najveći dopušteni napon dodira U d max. zavisi jedino o raspodjeli potencijala, a time i od oblika i dimenzija uzemljivača i električnih karakteristika tla. Obzirom na to da je potencijal: VO min . ≥ Vmin . slijedi da je napon dodira: U d ≤ U d max. U realnim uvjetima napon dodira U d može da bude i nekoliko desetina postotaka manji od U d max. tako da se pri projektiranju uz zadovoljenje u pogledu dopuštene maximalne veličine U d max, napona dodira ostvari viši stupanja sigurnosti. Napon koraka U K je druga karakteristična veličina vrlo bitna za dimenzioniranje uzemljivača.
- 2.2 -
On se definira kao razlika potencijala koju se na površini zemlje može premostiti korakom dužine 1 m. Na slici 2.3 prikazana je skica nekog mrežastog uzemljivača i kriva raspodjele potencijala na površini tla duž pravca koji polovi ivično polje. VN postrojenje
VU Ud zemljovod
Vomin
tlo
1m mrežastu uzemljivac
uzemljivac za oblikovanje potencijala
Y tlo
Ud
Udmax.
raspodjela Vo
oblikovani potencijal
UK
potencija
1m VU=UU
Vomin
Vmin Referentna zemlja V=0
X
X
Sl. 2.3 Raspodjela potencijala mrežastog uzemljivača, prije i poslije oblikovanja
Razmotriti ćemo situaciju pri nastanku kratkog spoja u postrojenju. Pokazat ćemo kako možemo provjeriti koliki je napon dodira i usporediti tu veličinu Ovo ćemo prikazati slikom 2.4, koja prikazuje jedan način kako se može jednostavno analitički provjeriti koliki je napon dodira na određenom mjestu i usporediti te veličine sa vrijednostima dobivenim pri periodičnim mjerenjima sustava uzemljenja i sa važećim propisima te doći do Tocka dodira
D
Ud IU
VO
D
VU =UZ
Ud IU
T
D RC
b=1m
IČ
1 T
ρ2 R1
R2 E
Ud
P
IU VU =UZ a)
R2
RP
T
RS
P
IČ RČ
VO
D
UO
ρ1
VU =UZ
IU
R2
RU
RS
R1
E
E Tlo stajališta
R1
Referentna zemlja V=0
IU
Ud
VU =UZ b)
c)
Sl 2.4
zaključka da li je ili nije u skladu sa zahtjevima Tehničkih normativa.
- 2.3 -
Pri zemljospoju će zbog toka struje IU kroz otpor uzemljenja RU, potencijal uzemljivača doći na veličinu VU = I U ⋅ RU , kako su svi metalni elementi u postrojenju vezani na uzemljivač i oni će doći na potencijal VU prema referentnoj točki zemlje koja je na potencijalu V=0, razlika između ova dva potencijala se naziva napon U U uzemljivača: VU − V = VU − 0 = VU = U Z iz ovoga slijedi da je: U Z = VU (2.3) U O = VO (2.4) Na slici 2.4.a prikazana je krivulja promjene potencijala prema zemlji od postrojenja do referentne točke. Vidimo da na udaljenosti b=1m od nosača aparata postoji potencijalna razlika: VU − VO = U U − U O = U d (2.5) ovu razliku potencijala nazivamo napon dodira. Neka je RU otpor uzemljenja tj., otpor tla koji postoji između uzemljivača i referentne zemlje. Pri zemljospoju kroz otpor uzemljivača RU teče struja I U uzrokujući pada napona zbog kojeg uzemljivač dolazi na napon I U ⋅ RU = U U jednak razlici potencija uzemljivača i referentne zemlje VU − V = U Z pri čemu je usvojeno da je potencijal referentne zemlje V = 0 . Čovjek koji stoji u postrojenju na tlu u točki E nalazi se na razdjelnici koja otpor uzemljivača RU dijeli na otpore R1 i R2 . Točka E je na potencijalnoj razlici VU − VO = U d koji nazivamo naponom dodira. Ako usvojim o da je RU = R1 + R2 , tada općenito možemo reći da je:
U U = IU ⋅ (R1 + R2 ) , a
(2.6)
(2.7) U O = I U ⋅ R1 U slučaju kada čovjek koji stoji na tlu u točki E na potencijalu VO = U O rukom dodirne metalnu konstrukciju u točki D koja se nalazi na potencijalu VU = U U svojim tijelom će premostiti potencijalnu razliku VU −V O= U d koja je ustvari napon dodira U d koji vlada između točke E stajališta na tlu i točke dodira D na metalnoj konstrukciji, zbog tog napona kroz njegovo tijelo R otpora RČ i otpora podloge RP = S će protječi struja I Č . 2 RC (2.8) U ovom slučaju je: VU − VO = U d = I Č ⋅ (RČ + RP ) UdC
Ud
RS/2
Ovdje su: RČ –otpor čovječjeg tijela, RP –prijelazni otpor između čovječjeg stopala i podloge na kojoj stoji,
Struja koja teče kroz čovjeka je:
IČ =
(Rč +RP) i naponu U d na mjestu dodira:
U d = VU − VO = U dČ
Napon koji djeluje na čovjeka je:
U dČ = VU − VO
U dČ RČ
Rč Rč + RP
RČ , RČ + RP
i razmjerna je otporu (2.9) (2.9a)
Razliku potencijala VU − VO = U d možemo prikazati u razmjeri ε prema VU kao proizvod: VU − VO = ε ⋅ VU = ε ⋅ U U (2.10) Koeficijenta ε predstavlja omjer maksimalnog napona koji se pojavljuje u središtu zamke i potencijala VU prema referentnoj zemlji. - 2.4 -
Veličina koeficijenta ε je obično 0,15, ali ga možemo i izračunati temeljem relacije: ρ S D 0, 6 ε= 0,22 lg(0,088 )⋅( ) d ⋅h RU ⋅ S S Ovdje su:
(2.11)
D –širina zamke (m), d –promjer vodiča (m), h –dubina ukopavanja (m), S- površina uzemljivačke mreže (m2), RU -reducirana vrijednost otpora uzemljenja (Ω),
ρ
-specifični otpor tla (Ωm).
Za određivanje dozvoljenog napona koraka i dodira, potrebno je poznavati specifičnu otpornost betona, betonskih staza i staza sa drugim vrstama podloge. Napon dodira koji djeluje na čovjeka moguće izraziti kao: RČ 1 = UU ⋅ ε U dČ = U U ⋅ ε RČ + RP Sd
(2.12)
S d - je sačinilac kojim se iskazuje utjecaj prijelaznog otpora stopalo-tlo na veličinu napona dodira koji djeluje na čovjeka. RS Ako usvojimo, da je stopalo čovjeka disk polumjera r=8 cm tada možemo prijelazni otpor stopala izraziti relacijom:
ρ
ρ
= 3,126 ⋅ ρ , (2.13) 4r 4 ⋅ 0,08 RS R 3,126 ⋅ ρ Obzirom da je: RP = S = = 1,56 ⋅ ρ , (2.14) 2 2 Napon dodira koji djeluje na čovjeka jednak je: 1 (2.15) U dČ = I U ⋅ RU ⋅ ε ⋅ 1,56 ⋅ ρ 1+ Rč Ako prihvatimo da je veličina otpora čovjekovog tijela RČ = 1000 Ω i uzmemo za prijelaznu otpornost stajališta čovjek-tlo R p = 1,56 ⋅ ρ i uvrstimo u izraz za U dČ , slijedi: UK
Ud
RS =
RC
=
RČ + RP R 1,56 ⋅ ρ = 1+ P = 1+ = 1 + 1,56 ⋅ ρ ⋅ 10 −3 (2.16) 3 RČ RČ 10 Napon dodira koji djeluje na čovjeka jednak je: 1 1 = UU ⋅ ε ⋅ U dČ = U U ⋅ ε 1 + 1,56 ⋅ ρ ⋅10 −3 Sd Sd =
(2.17)
Napon koraka koji djeluje na čovjeka možemo izraziti kao: RČ 1 = UU ⋅ ε U KČ = U U ⋅ ε RČ + 2 RS SK SK =
RČ + 2 RS = 1 + 2 RS = 1 + 2 ⋅1,56 ⋅ ρ = 1 + 6,52 ⋅ ρ ⋅10 −3 RČ U KČ = U U ⋅ ε
1 1 = UU ⋅ ε 1 + 6,25 ⋅ ρ ⋅10 −3 SK
(2.18) (2.18a)
- 2.5 -
PRIMJER: 2.1 Ovdje su: D –srednja širina jedne zamke (=10m), d –promjer vodiča (m), na pr. h –dubina ukopavanja (m), na pr. I U -struja koja teče kroz uzemljivač, na pr. 12 kA, RU -reducirana vrijednost otpora uzemljenja, na pr. 0,099 Ω, ρ -specifični otpor tla, n pr. 100 Ωm S = 400 ⋅ 300 m 2 -površina mrežastog uzemljivača, p = 0,5 ÷ 0,7 -koeficijent koji zavisi od gustine mreže, niža vrijednost se uzima za slučaj gustih mreža, dok se gornja vrijednost uzima za slučaj paralelnih-usporedih uzemljivača, uzeti ćemo da je p = 0,5 . Prema ranije rečenom, otpor mrežastog uzemljivača se može odrediti temeljem relacije: 100 ρ RU = p ⋅ = 0,5 = 0,146 [Ω] S 400 ⋅ 300
Za pretpostavljenu srednja širina zamke od 10 m, dobivamo da je: ρ S D 0,6 0,22 lg(0,088 )⋅( ) = 0,21 , ε= d ⋅h R S S na najnepovoljnijem mjestu napon dodira će biti: 1 U d = I U ⋅ RU ⋅ ε ⋅ = 12000 ⋅ 0,099 ⋅ 0,21⋅ 0,46 = 115 (V ) . 1,5ρ 1+ Rč U slučaju da u postrojenju nema zaštite sabirnica, tada napon obzirom na vrijeme isključenja kvara tj. vrijeme trajanja struje zemljospoja, valja svesti na propisima dopuštenu veličinu od 125 V, a to svođenje napona na nižu veličinu će zahtijevati odgovarajuće zahvate u dimenzioniranju uzemljivača i dovesti će do većih izdataka za izvedbu. Za određivanje dozvoljenog napona koraka i dodira, potrebno je poznavati specifičnu otpornost betona, betonskih staza i staza sa drugim vrstama podloge. 2.1
KRITERIJI ZA ODREĐIVANJE OPASNOSTI OD ELEKTRIČNOG UDARA
Opasnost od električnog udara zavisi, kako su pokazali rezultati mnogih ispitivanja provedena na ljudima i životinjama, od nekoliko osnovnih činilaca: • vrste struje (da li je naizmjenična, istosmjerna ili impulsna), • veličine struje koja protječe kroz tijelo, • učestalost (ako je naizmjenična), • dužine trajanja strujnog udara, • puta prolaska kroz tijelo. U razmatranju ćemo se usmjeriti na opis utjecaja naizmjenične struje 50 (60) Hz. Efekti struje električnog udara na čovječji organizam su različiti i ovise od veličine struje. Temeljem velikog broja eksperimenata na ljudima i životinjama kao i rekonstrukcija pojedinih nesretnih slučajeva, može se dati orijentaciona klasifikacija spomenutih utjecaja prikazana u
- 2.6 -
tablici 2.1. Pokazatelji se odnose na slučaj električnog udara na putu ruka-ruka ili ruka-noga i vrijede za zdrave osobe, prosječne tjelesne konstitucije. Tablica 2.1 Efektivna vrijednost struje elcktričnog udara DJELOVANJE (mA) <1 Ne osjeća se 1-9 10—20 20—50 50—100 100—500 >500
Blage bezbolne reakcije moguća je voljna kontrakcija mišića i oslobađanje od dijela pod naponom. Grčenje mišića i bolovi u rukama i grudima; oslobađanje od dijelova pod naponom najčešće nije moguće; poslije prekida protjecanja struje organizam ostaje bez posljedica. Veliki bolovi; snažna kontrakcija mišića; otežano disanje. U slučiju trajnijeg djelovanja moguća ventrikularna fibrilacija srca. Fibrilacija vrlo vjerojatna Opekline na mjestima dodira; opći mišićni tonus sprječava pojavu fibrilacijc.
Struja udara manja od 10 mA po pravilu nije opasna jer omogućava svojevoljno odvajanje od djela pod naponom, bez posljedica. Granična struja pri kojoj može doći do otpuštanja uhvaćenog kontakta pod naponom, tzv. “let go- current), ustanovljena je eksperimentima na većem broju osoba. Provedena mjerenja pokazala su da približno 90% muškaraca može otpusti vodič pri strujama manjim od 12,5 ama, a 50% pri strujama manjim od oko (16 mA). Kod ispitivanih žena ove su struje manje i iznosile su 8 mA, odnosno 10,5 mA. Struje veličine između 10 do 50 mA, moraju se smatrati opasnim to više što su bliže gornjoj granici, budući da usljed grčenja mišića pogođena osoba u većini slučajeva neće se moći odvojiti od napona i tako će biti izložena trajnijem djelovanju struje. Dozvoljeni napon dodira (na ljudskom tijelu) Trajanje kvara Dozvoljeni napon t (s) dodira (V) 10 80 1,1 100 0,72 125 0,64 150 0,49 220 0,39 300 0,29 400 0,20 500 0,14 600 0,08 700 0,04 800
Dozvoljena struja kroz ljudsko tijelo Trajanje kvara Struja kroz tijelo t (s) (mA) 0,05 900 0,1 750 0,2 600 0,5 200 1 80 2 60 5 51 10 50
Tablica 2.3
Tablica 2.2
Kod dugog djelovanja struja razmatranih veličina dolazi do obamrlosti, prestanka disanja, gubitka svesti i smrti. Trajnijom primjenom vještačkog disanja i masažom srca odmah posle odvajanja od napona, pogođena osoba se često može oporaviti bez posljedica Kod struje reda 50 mA do gubitka svijesti i gušenja dolazi već u toku nekoliko minuta.U opsegu 50 do 500mA dolazi, kod dovoljno duge izloženosti udaru, do obamrlosti i nekoordiniranog treperenja srčanih zalistaka – “ventrikularne fibrilacije”, usljed koje se blokira rad srca i prestaje cirkulacija krvi.
- 2.7 -
Spontano reaktiviranje srca nakon prestanka protjecanja struje je neizvjesno i malo vjerojatno. Vještačko disanje i masaža srca na mjestu događanja obično ne pomaže, već je potrebna brza specijalistička intervencija i defibrilacija srca elektrošokovima. Pošto vitalni živčani centri ne mogu da ostanu bez krvi više od nekoliko minuta, fibrilacija u najvećem broju slučajeva dovodi do smrti. U cilju utvrđivanja maksimalnih struje koje ne izazivaju fibrilaciju (blokadu rad srca), u zavisnosti od trajanja električnog udara, izvedeno je više ispitivanja na životinjama Eksperimenti su pokazali da se maksimalne vrijednosti struje pri kojima ne dolazi do fibrilacije mogu odrediti preko relacije: K [mA] I= (2.19) t koja vrijedi za: 0 ,03 s ≤ t ≤ 3s (2.19a) Konstanta K, je veličina utvrđena opitima iznosi K=165 mA usvojena u preporukama AIEE . Poslije uvažavanja novih eksperimentalnih rezultata, usvojena je nešto niža veličina K=116 mA prema preporuci IEEE 80:1986 za najviši dozvoljeni napon dodira i koraka je određeno da se izračunavaju prema relacijama: 1000 + 1,5 ⋅ C ⋅ ρ p U dČ = ⋅K (2.20) t 1000 + 6 ⋅ C ⋅ ρ p U kČ = ⋅K (2.21) t 1−
pri ćemu je: pri ćemu je:
C = 1 − 0 ,106
2 ⋅ hs + 0 ,106 K = 0 ,116 za osobe težine : G = 50 kg
K = 0 ,157 za osobe težine : G = 70 kg
(2.23) (2.24)
ovdje su: C -redukcijski faktor, K -fakator težine čovjeka,
U d (V)
1400
ρ p -specifična otpornost površinskog sloja tla (Ωm), ρ h -specifična otpornost tla na dubini polaganja
700
uzemljivača (Ωm),
350 DOPUŠTENI NAPON DODIRA
ρh ρp
hs -dubina površinskog sloja tla u postrojenju (m), t -največe trajanje strujnog udara od struje kr. spoja (s)
233 175
140 117 100 87,5 78 70 60 50 40 30
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 t (s)
Sl. 2.3 Dopušteni napon dodira za Rč=1000 Ω
Navedeni dijagram za udare duže od oko 0,35 s daje osjetno niže, a za udare krače od 0,35 s, znatno više vrijednosti od izraza (6.14) sa K=116 mA. Kod strujnih udara sa strujnim tokom iznad 500 mA obično, uslijed općeg mišićnog tonusa, ne dolazi do fibrilacije ali na mjestima dodira nastaju opasne opekline i zatrovanja što, iako ne mora da dovede do smrti unesrećenog, može ostaviti opasne posljedice. Na osnovu ustanovljenih graničnih veličina - 2.8 -
bezopasne struje i otpora tijela čovjeka određuje se granični dozvoljeni napon dodira i koraka. 2.2
ODREĐIVANJE GRANICE DOPUŠTENOG NAPONA DODIRA I KORAKA
Postavlja se pitanje koja je razlika između očekivanog i dozvoljenog napona dodira? Razlika između očekivanog i dozvoljenog napona dodira je u tome što je očekivani napon dodira napon vodljivih dijelova pri zemljospoju kada se oni ne dodiruju, a dozvoljeni napon dodira je napon koji se smije pojaviti na vodljivim dijelovima pri zemljospoju 2.2.1 Utjecaj vremena djelovanja zaštita na veličinu dozvoljenog napona dodira
Tehničkim normativom definirani kriterij maksimalnog dozvoljenog napona koraka i dodira u ovisnosti od vremena djelovanja zaštita, određen člankom 111., je tako rigorozan da ga je vrlo teško ispuniti u slučaju nešto većeg specifičnog otpora tla sa većom strujom kratkog spoja i s nešto duljim vremenom djelovanja zaštita, bez izvanredno visokih troškova izgradnje. Sasvim je normalno kvar što prije isključiti neovisno o tome da li je nastao u samom postrojenju ili na dalekovodu, što od zaštita zahtjeva selektivno i brzo djelovanje na isključenja. Činjenica je da projektant uzemljenja ne može izravno utjecati na ove parametre, ali zato mora poznavati parametre djelovanja zaštita u postrojenju i mora ih sadržavati projektni zadatak, jer su oni od bitnog utjecaja na sam proračun uzemljenja. Prema tome ukupno vrijeme t djelovanja struje kratkog spoja sa kojim moramo računati u proračunu uzemljivača je zbir vremena djelovanja same zaštite t z i vlastitog vremena prekidača t p . tu = t Z + t p Na temelju poznavanja algoritma djelovanja zaštita kao i vremena djelovanja zaštita t Z , možemo, suglasno članku 111. i 112. tehničkih normi, odrediti maksimalno dopušteni napon koraka sl. 2.1 i dopušteni napon dodira sl. 2.2
Prikazane krive se temelje na izrazu (2.19) za K=165 mA, pri tome je uzeto u obzir niz nepovoljnih okolnosti, tako da sadrže znatnu rezervu sigurnosti. Krive na sl 2.1 su tako normirane da ne dopuste ne fibrilaciju, nego pad unesrećenog, kako bi se izbjegao naknadni dodir visokih potencijala pri eventualno ponovno uključenje. opomenute krive su prestroge za slučaj da u postrojenju nema ponovnog automatskog uključenja. Dopušteni napon dodira određuje se prema vremenu djelovanja prvog stupnja zaštite, bez uvažavanja mogućnosti otkaza. Ako u postrojenju postoji sustav sabirničke zaštite (sa ukupnim vremenom djelovanja na pr. t Z = 90ms ), neće biti nikakvog problema s uzemljenjem i moramo računati s prvim stupnjem djelovanja zaštita. Ukoliko u postrojenju ne postoji ili projektom nije predviđena ugradnje sabirničke zaštite, ili nije predviđena ugradnja distantne zaštite, tada moramo računati s tim da će kvar biti obuhvaćen drugim stupnjem distantne zaštite susjednog postrojenja i tada zbog nešto duljeg vremena isključenja mogu nastati problemi pri projektiranju uzemljenja, koji se odnose na odnose na poteškoće u ispunjavanju zahtjeva ograničenja veličine napona dodira i koraka.
- 2.9 -
U slučaju da je zaštita tako (siromašno!) koncipirana tada ne možemo računati s vremenom isključenja kvara oko 0,1 s, nego s znatno dužim vremenom djelovanja na isključenje kvara oko 0,8 s, obzirom da moramo prema Tehničkim normativima, napone u postrojenju svesti na razinu ≤ 125 V i izvan postrojenja na razinu 65 V, slijedi da sukladno ovakvoj situaciji projektant mora izdašnije dimenzionirati uzemljenje, što će rezultirati znatno većim troškom izvedbe. Ovo ukazuje na to, da ima opravdanja primijeniti odgovarajuće selektivne i brze zaštite. Vrlo je važno da projektant uzemljenja ima točne podatke o vrstama, algoritmu i vremenu djelovanja zaštita. Sasvim je razumljivo da izračunate i na terenu izmjerene veličine napona dodira moraju biti manje od vrijednosti koje dopuštaju Tehnički normativi.
- 2.10 -
