docPNE 33 3201
download 
Stížnost Transkript
PNE 33 3201
Podniková norma energetiky pro rozvod elektrické energie Konečný návrh ČEPS, ČEZ Distribuce, E.ON Czech, PREdistribuce, ELEKTRICKÉ STANICE ‒ NAVRHOVÁNÍ A STAVBA ELEKTRICKÝCH STANIC NAD 1 kV AC PRO DS A PS PNE 33 3201 Odsouhlasení normy Podnikovou normu energetiky schválily tyto organizace: ČEPS, ČEZ Distribuce, E.ON Czech a PREdistribuce. Účinnost od: Navazuje na ČSN EN 61936-1, ČSN EN 50522, PNE 33 0000-1 2016-01-01 PNE 33 3201 Obsah Strana 1 Rozsah platnosti a citované dokumenty ......................................................................................................................... 6 2 Citované a související normativní dokumenty................................................................................................................. 6 3 Definice......................................................................................................................................................................... 11 3.1 Všeobecné definice ...................................................................................................................................................... 11 3.2 Definice týkající se instalací.......................................................................................................................................... 12 3.3 Definice týkající se zařízení .......................................................................................................................................... 15 3.4 Druhy instalací .............................................................................................................................................................. 16 3.5 Definice týkající se bezpečnostních opatření před úrazem elektrickým proudem ......................................................... 17 3.6 Definice týkající se vzdáleností ..................................................................................................................................... 17 3.7 Definice týkající se ovládání a ochrany......................................................................................................................... 19 3.8 Definice týkající se uzemnění ....................................................................................................................................... 19 4 Základní požadavky ...................................................................................................................................................... 24 4.1 Všeobecně.................................................................................................................................................................... 24 4.1.1 Všeobecné požadavky 24 4.1.2 Dohoda mezi dodavatelem (výrobcem) a uživatelem 24 4.2 Elektrické požadavky .................................................................................................................................................. 25 4.2.1 Způsoby uzemnění uzlu 25 4.2.2Třídění napětí 25 4.2.3 Proud v normálním provozu 25 4.2.4 Zkratový proud 25 4.2.5 Jmenovitý kmitočet 26 4.2.6 Korona 26 4.2.7 Elektrická a magnetická pole 26 4.2.8 Přepětí 26 4.2.9 Harmonické 26 4.3 Mechanické požadavky ............................................................................................................................................. 26 4.3.1 Zařízení a nosné konstrukce 26 4.3.2 Zatěžovací stavy 27 4.3.3 Montážní zatížení 29 4.3.4 Zatížení námrazou 29 4.3.5 Dynamický ráz 29 4.3.6 Zkratové síly 29 4.3.7 Ztráta tahu vodiče (odlehčení) 29 4.3.8 Vibrace 29 4.4 Klimatické podmínky a podmínky prostředí ............................................................................................................... 29 4.4.1 Všeobecně 29 4.4.2 Normální podmínky 30 4.4.3 Speciální požadavky 31 4.5 Speciální požadavky ................................................................................................................................................. 32 2 PNE 33 3201 4.5.1 Účinky malých živočichů a mikroorganizmů 32 4.5.2 Úroveň hluku 32 4.5.3 Přeprava 32 5 Izolace ....................................................................................................................................................................... 33 5.1 Všeobecně................................................................................................................................................................. 33 5.2 Volba izolační hladiny ................................................................................................................................................ 33 5.2.1 Uvažování jmenovitých výdržných napětí označených Um 33 5.2.2 Ověřování výdržných hodnot 33 5.3 Uzemnění uzlu ........................................................................................................................................................... 33 5.4 Minimální vzdálenosti živých částí (platí pro nadmořské výšky do 1 000 m) ............................................................. 34 5.4.1 Minimální vzdušné vzdálenosti mezi fázemi a mezi fází a zemí Nejvyšší napětí pro zařízení Um v rozsahu: Um < 52 kV (pro vn) 34 5.4.2 Minimální vzdušné vzdálenosti mezi fázemi a mezi fází a zemí Nejvyšší napětí pro zařízení Um v rozsahu: 52 kV < Um ≤ 245 kV 34 5.4.3 Minimální vzdušné vzdálenosti mezi fázemi a mezi fází a zemí Nejvyšší napětí pro zařízení Um v rozsahu: Um > 245 kV 34 5.4.4 Minimální vzdušné vzdálenosti při speciálních podmínkách 35 6 Zařízení ...................................................................................................................................................................... 35 6.1 Všeobecné požadavky................................................................................................................................................ 35 6.1.1 Výběr 35 6.1.2 Bezpečnost obsluhy 36 6.2 Specifické požadavky .................................................................................................................................................. 36 7 Instalace ...................................................................................................................................................................... 37 7.1 Všeobecné požadavky................................................................................................................................................. 37 7.1.1 Uspořádání obvodu 37 7.1.2 Dokumentace 37 7.1.3 Dopravní cesty 37 7.1.4 Chodby a přístupové prostory 38 7.1.5 Osvětlení 39 7.1.6 Provozní bezpečnost 39 7.1.7 Značení, štítky, výstražné a bezpečnostní značky - viz též PNE 35 7041 39 7.2 Venkovní a vnitřní instalace otevřené konstrukce (bez dielektrických zkoušek) ......................................................... 39 7.2.1 Vzdálenosti ochranných přepážek 40 7.2.2 Vzdálenosti ochranných zábran 42 7.2.3 Vzdálenosti k vnějšímu oplocení (plotu) a vymezený prostor v jeho blízkosti v elektrických stanicích s venkovní instalací elektrického zařízení (bez přístupu laiků a osob seznámených) 44 7.2.4 Minimální výška nechráněných živých částí a izolace u jejich izolátorů nad přístupnou plochou (přístupovým prostorem) v elektrických stanicích (bez přístupu laiků a osob seznámených) 49 7.2.5 Vzdálenosti k budovám 49 7.2.6 Vnější oplocení a přístupové dveře 51 7.2.7 Uvažovaná výška sněhové pokrývky 51 7.4 Instalace prefabrikovaných typově zkoušených rozváděčů ........................................................................................ 51 7.5 Požadavky na budovy................................................................................................................................................. 51 3 PNE 33 3201 7.6 Blokové transformovny vn/nn ..................................................................................................................................... 52 7.7 Stožárové, sloupové a věžové transformovny vn/nn .................................................................................................. 52 8 Bezpečnostní opatření ................................................................................................................................................ 52 8.1 Všeobecně .................................................................................................................................................................. 52 8.2 Ochrana před přímým dotykem .................................................................................................................................. 52 8.2.1 Opatření k ochraně proti přímému dotyku 52 8.2.2 Požadavky ochrany 53 8.3 Ochranné prostředky v případě dotyku osob s neživými částmi ................................................................................. 54 8.4 Ochranné prostředky osob pracujících na elektrických instalacích ............................................................................. 54 8.4.1 Zařízení pro odpojení instalací nebo přístrojů 54 8.4.2 Zařízení k zabránění opětného zapnutí odpojených zařízení 54 8.4.3 Zařízení pro zjištění vypnutého stavu 54 8.4.4 Soupravy pro uzemňování a zkratování 55 8.4.5 Zařízení působící jako přepážky proti blízkým živým částem 55 8.4.6 Skladování osobních ochranných prostředků 56 8.5 Ochrana proti nebezpečí vyplývající z obloukového zkratu ........................................................................................ 56 8.6 Ochrana proti přímým úderům blesku......................................................................................................................... 56 8.7 Ochrana proti požáru .................................................................................................................................................. 56 8.7.1 Obecné požadavky na elektrické stanice 56 8.7.2 Stanoviště transformátorů 58 8.7.3 Společná ustanovení pro všechny druhy stanovišť transformátorů 58 8.7.4 Venkovní stanoviště 62 8.7.5 Vnitřní stanoviště 68 8.7.6 Transformátory ve skříňových rozvaděčích 71 8.7.7 Opatření k zamezení vzniku a šíření požáru 71 8.7.8 Vybavení stanovišť transformátorů plněných olejem hasicími přístroji a stabilním hasicím zařízením 73 8.7.9 Hasicí přístroje 73 8.7.10 Zvláštní případy 75 8.7.11 Kabely 75 8.7.12 Jiná zařízení s hořlavou kapalinou 76 8.8 Ochrana před únikem izolační kapaliny a SF6 76 8.9 Identifikace a značení 76 9 Ochrany, řídicí systémy a pomocné systémy ............................................................................................................ 76 9.1 Monitorovací a řídicí systémy, ochrany elektrických strojů a rozvodných zařízení .................................................... 76 9.2 Obvody napájení DC a AC ........................................................................................................................................ 76 9.3 Systémy stlačeného vzduchu .................................................................................................................................... 76 9.4 Zařízení pro manipulaci s SF6 .................................................................................................................................... 76 9.5 Identifikace a značení zařízení .................................................................................................................................. 76 9.6 Základní pravidla pro kompatibilitu systémů řízení ..................................................................................................... 76 9.6.1 Elektrické zdroje elektromagnetického rušení v instalacích nad 1 kV 76 9.6.2 Opatření potřebná ke snížení účinků vysokofrekvenčního rušení 77 9.6.3 Opatření potřebná ke snížení účinků nízkofrekvenčního rušení 77 4 PNE 33 3201 9.6.4 Opatření týkající se výběru zařízení 77 9.6.5 Další možná opatření ke snížení účinku rušení 78 10 Uzemňovací soustavy................................................................................................................................................. 79 10.1 Všeobecně................................................................................................................................................................. 79 10.2 Základní požadavky ................................................................................................................................................... 79 10.2.1 Kritéria bezpečnosti 79 10.2.2 Funkční požadavky 85 10.2.3 Uzemňovací soustavy instalace vn a instalace nn 85 10.3 Návrh uzemňovacích soustav ..................................................................................................................................... 86 10.3.1 Všeobecně 86 10.3.2 Poruchy rozvodné soustavy 89 10.3.3 Údery blesku a přechodové stavy 90 10.4 Provedení uzemňovacích soustav ............................................................................................................................ 90 10.5 Měření ...................................................................................................................................................................... 90 10.6 Udržovatelnost .......................................................................................................................................................... 90 90 10.6.1 Kontroly 11 Prohlídka a zkoušení ................................................................................................................................................ 90 12 Manuál provozu a údržby ......................................................................................................................................... 90 Příloha A (informativní) Chlazení transformátorů na vnitřním stanovišti .............................................................................. 91 Příloha B (informativní) Ochrany transformátorů a příslušenství ......................................................................................... 95 Příloha C (informativní) Třídění stavebních konstrukčních částí………………………………………………………………… 96 Příloha D (informativní) Kompatibilita výkonových transformátorů a elektrických instalací s prostředím ............................. 99 Příloha E (informativní) Příklady schémat rozvoden v elektrických stanicích distribuční a přenosové soustavy ............... 103 5 PNE 33 3201 Předmluva Tato norma obsahuje minimální požadavky a některé doplňující informace, které zajistí přijatelnou spolehlivost elektrických stanic jejich bezpečný provoz v distribučních soustavách a přenosové soustavě elektroenergetiky. Tato PNE platí pro navrhování elektrických stanic vnitřního I venkovního provedení. V případě rekonstrukce, modernizace, oprav, atp. platí pouze pro měněnou část v závislosti na požadavcích ČSN 73 0834 Požární bezpečnost staveb – Změny staveb Vydání této normy je rozhodujícím krokem k postupnému sladění předpisů, týkající se navrhování a stavby elektrických silových instalací nad 1 kV na základě ČSN EN 61936-1. Příslušné zákony nebo právní předpisy mají přednost před touto normou. 1 Rozsah platnosti a citované dokumenty Tato norma obsahuje všeobecná pravidla pro návrh a stavbu elektrických stanic se jmenovitým napětím AC nad 1 kV a jmenovitým kmitočtem 50 Hz tak, aby byla zajištěna bezpečnost jejich provozu a správná funkce. Pro potřeby použití této normy pro elektrické stanice se uvažuje jedna z následujících aplikací: a) Elektrická stanice, včetně části stanice pro napájení trakce. b) Elektrické zařízení na stožárech a sloupech. Příklady: Spínací přístroje a/nebo transformátory umístěné ve venkovním prostředí vně uzavřených elektrických provozoven c) Část elektrické stanice v jedné nebo více elektráren sloužících k připojení v DS nebo PS. Elektrické stanice DS se člení podle napětí na. Stanice vn/nn Stanice vn/vn Stanice vvn/vn Elektrické stanice PS se člení podle napětí na: vvn/vvn zvn/vvn Tato norma není určena pro navrhování a stavbu: – venkovních vedení a úložných kabelů mezi různými samostatnými instalacemi; – elektrostatická zařízení (například elektrostatické odlučovače) ; – zkušebny; Tato norma není určena pro konstrukci továrně vyráběných a typově zkoušených spínacích zařízení, pro které platí samostatné normy ČSN. Tato norma není určena pro aplikaci požadavků pro provádění prací pod napětím v elektrických soustavách DS a PS. Pokud není v této normě uvedeno jinak, používá se pro elektrické instalace nn soubor ČSN 33 2000 a příslušné PNE. 2 Citované a související normativní dokumenty ČSN IEC 60050-151 Mezinárodní elektrotechnický slovník Část 151: Elektrická a magnetická zařízení ČSN IEC 60050-195 Mezinárodní elektrotechnický slovník Část 195: Uzemnění a ochrana před úrazem elektrickým proudem 6 PNE 33 3201 ČSN 33 0050-601 Mezinárodní elektrotechnický slovník. Kapitola 601: Výroba, přenos a rozvod elektrické energie. Všeobecně ČSN 33 0050-602 Mezinárodní elektrotechnický slovník. Kapitola 602:Výroba, přenos a rozvod elektrické energie. Výroba ČSN 33 0050-604 Mezinárodní elektrotechnický slovník. Kapitola 604:Výroba, přenos a rozvod elektrické energie. Provoz ČSN 33 0050-605 Mezinárodní elektrotechnický slovník. Kapitola 605:Výroba, přenos a rozvod elektrické energie. Elektrické stanice ČSN IEC 50(421) (33 0050) Mezinárodní elektrotechnický slovník. Kapitola 421: Výkonové transformátory a tlumivky ČSN IEC 60050-826 (33 0050) Mezinárodní elektrotechnický slovník – Část 826: Elektrické instalace ČSN EN 755 (42 1420) soubor norem Hliník a slitiny hliníku - Lisované tyče, trubky a profily ČSN EN 573-3 (42 1401) Hliník a slitiny hliníku - Chemické složení a druhy tvářených výrobků - Část 3: Chemické složení a druhy výrobků ČSN EN 1838 (36 0483) Světlo a osvětlení - Nouzové osvětlení ČSN EN 50110-1 ed.3 (34 3100) Obsluha a práce na elektrických zařízeních ČSN EN 50172 (36 0631) Systémy nouzového únikového osvětlení ČSN EN 50341-1 (33 3300) Elektrická venkovní vedení s napětím nad AC 45 kV - Část 1: Všeobecné požadavky - Společné specifikace ČSN EN 50522 (33 3201) Uzemňování elektrických instalací AC nad 1 kV ČSN EN 60034-1 (35 0000) Točivé elektrické stroje – Část 1: Jmenovité údaje a vlastnosti ČSN EN 60034-3 ed.2 (35 0000) Točivé elektrické stroje – Část 3: Specifické požadavky na synchronní generátory poháněné parními turbínami nebo spalovacími plynovými turbínami ČSN EN 60071-1 ed.2 (34 0419) Koordinace izolace – Část 1: Definice, principy a pravidla ČSN EN 60071-2 (34 0419) Koordinace izolace – Část 2: Pravidla pro použití ČSN EN 60076-3 ed.2 (35 1002) Výkonové transformátory - Část 3: Izolační hladiny, dielektrické zkoušky a vnější vzdušné vzdálenosti ČSN EN 60076-10 (35 1001) Výkonové transformátory – Část 10: Stanovení hladin hluku ČSN EN 60076-10-1 (35 1001) Výkonové transformátory - Část:10-1: Stanovení hladin hluku - Směrnice pro používání ČSN EN 60076-11 (35 1001) Výkonové transformátory – Část 11: Suché transformátory ČSN EN 60076-14 (35 1089) Výkonové transformátory – Část 14: Návrh a použití transformátorů ponořených do kapaliny používajících izolační materiály na vysoké teploty ČSN EN 60079-0 ed.3 (33 2320) Výbušné atmosféry – Část 0: Zařízení – Všeobecné požadavky ČSN EN 60079-10-1 (33 2320) Výbušné atmosféry – Část 10-1: Určování nebezpečných prostorů – Výbušné plynné atmosféry ČSN EN 60079-10-2 (33 2320) Výbušné atmosféry – Část 10-2: Určování nebezpečných prostorů – Výbušné atmosféry s hořlavým prachem Soubor ČSN EN 60099 (35 4870) Svodiče přepětí 7 PNE 33 3201 Soubor ČSN EN 60255 Měřicí relé a ochranná zařízení Soubor ČSN EN 60332 Zkoušky elektrických a optických kabelů v podmínkách požáru ČSN EN 60529 (33 0300) Stupně ochrany krytem (krytí - IP kód) ČSN EN 60865-1 (33 3340) Zkratové proudy – Výpočet účinků – Část 1: Definice a výpočetní metody ČSN EN 60909 (33 3022) Zkratové proudy v trojfázových střídavých soustavách ČSN EN 60909-3 (33 3022) Zkratové proudy v trojfázových střídavých soustavách - Část 3: Proudy během dvou nesoumístných současných jednofázových zkratů a příspěvky zkratových proudů tekoucích zemí ČSN EN 61082-1 ed.2 (01 3780) Zhotovování dokumentů používaných v elektrotechnice – Část 1: Pravidla ČSN EN 61100 (34 6701) Klasifikace izolačních kapalin podle bodu hoření a výhřevnosti ČSN EN 6134-1 (34 7020) Měření hustoty kouře při hoření kabelů za definovaných podmínek – Část 1: Zkušební zařízení ČSN EN 61140 ed.2 (33 0500) Ochrana před úrazem elektrickým proudem – Společná hlediska pro instalaci a zařízení ČSN EN 61219 (35 9718) Práce pod napětím – Zásuvné tyčové soupravy pro uzemňování nebo uzemňování a zkratování ČSN EN 61230 ed.2 (35 9722) Práce pod napětím – Přenosné uzemňovací nebo uzemňovací a zkratovací soupravy Soubor ČSN EN 61243 (33 9724) Práce pod napětím – Zkoušečky napětí Soubor ČSN EN 61869 Přístrojové transformátory ČSN EN 61936-1+ A1 (33 3201) Elektrické instalace nad AC 1 kV – Všeobecná pravidla ČSN EN 62271-1 (35 4205) Vysokonapěťová spínací a řídicí zařízení – Část 1: Společná ustanovení ČSN EN 62271-100 (35 7181) Vysokonapěťová spínací a řídicí zařízení - Část 100: Vypínače střídavého proudu ČSN EN 62271-102 (35 7181) Vysokonapěťová spínací a řídicí zařízení - Část 102: Odpojovače a uzemňovače střídavého proudu na napětí 1 000 V ČSN EN 62271-200 (35 7181) Vysokonapěťová spínací a řídicí zařízení – Část 200: Kovově kryté rozváděče na střídavý proud pro jmenovitá napětí nad 1 kV do 52 kV včetně ČSN EN 62271-201 (35 7181) Vysokonapěťová spínací a řídicí zařízení – Část 1: Izolačně kryté rozváděče na střídavý proud pro jmenovitá napětí nad 1 kV do 52 kV včetně ČSN EN 62271-202 (38 7181) Vysokonapěťová spínací a řídicí zařízení – Část 202: Blokové transformovny vn/nn ČSN EN 62271-203 (35 7190) Vysokonapěťová spínací a řídicí zařízení – Část 203: Plynem izolované kovově kryté rozváděče pro jmenovitá napětí nad 52 kV soubor ČSN EN 62305 (34 1390) Ochrana před bleskem ČSN IEC 60060-1 (34 5640) Technika zkoušek vysokým napětím – Část 1: Obecné definice a požadavky na zkoušky ČSN IEC 60076-2 (35 1002) Výkonové transformátory – Část 2: Oteplení transformátorů ponořených do kapaliny ČSN IEC 721-2-6 (03 8900) Klasifikace podmínek prostředí. Část 2: Podmínky vyskytující se v přírodě. Vibrace a otřesy při zemětřesení ČSN IEC 909-2 (33 3024) Data pro výpočty zkratových proudů v souladu s IEC 909:1988 ČSN IEC 60331-21 (34 7115) Zkoušky elektrických kabelů za podmínek požáru – Celistvost obvodu – Část 21: Postupy a požadavky – Kabely se jmenovitým napětím do 0,6/1,0 kV včetně 8 PNE 33 3201 ČSN ISO 8421-4 (38 9000) Požární ochrana - Slovník - Část 4: Hasicí zařízení ČSN ISO 3864-3 (01 8211) Grafické značky - Bezpečnostní barvy a bezpečnostní značky - Část 3: Zásady navrhování grafických značek pro použití v bezpečnostních značkách ČSN 33 0010 ed.2 Elektrická zařízení – Rozdělení a pojmy ČSN 33 3015 Elektrotechnické předpisy. Elektrické stanice a elektrická zařízení. Zásady dimenzování podle elektrodynamické a tepelné odolnosti při zkratech Soubor ČSN 33 2000 Elektrické instalace nízkého napětí ČSN 33 2000-5-51 ed.3 Elektrické instalace nízkého napětí - Část 5-51: Výběr a stavba elektrických zařízení - Všeobecné předpisy ČSN 33 3022-1 Zkratové proudy v trojfázových střídavých soustavách - Část 1: Součinitele pro výpočet zkratových proudů podle IEC 60909-0 ČSN 33 3051 Ochrany elektrických strojů a rozvodných zařízení ČSN 33 2040 Elektrotechnické předpisy. Ochrana před účinky elektromagnetického pole 50 Hz v pásmu vlivu zařízení elektrizační soustavy ČSN 34 7021, Zkouška plynů vznikajících při spalování kabelů, která přejímala HD 602 S1:1992, byla zrušena z důvodů nahrazení HD normou EN 50267-2-3:1998) a je dostupná v informačním centru ÚNMZ, Biskupský dvůr 5, 110 02 Praha 1 ČSN 34 2710 Elektrická požární signalizace - Projektování, montáž, užívání, provoz, kontrola, servis a údržba ČSN 34 3085 ed..2 Elektrická zařízení – Ustanovení pro zacházení s elektrickým zařízením při požárech a zátopách ČSN 38 1754 Dimenzování elektrického zařízení podle účinku zkratových proudů ČSN 65 0201 Hořlavé kapaliny – Prostory pro výrobu, skladování a manipulaci ČSN 73 0802 Požární bezpečnost staveb – Nevýrobní objekty ČSN 73 0804 Požární bezpečnost staveb – Výrobní objekty ČSN 73 0810 Požární bezpečnost staveb – Společná ustanovení ČSN 73 0872 Požární bezpečnost staveb. Ochrana staveb proti šíření požáru vzduchotechnickým zařízením ČSN 73 0873 Požární bezpečnost staveb - Zásobování požární vodou ČSN 73 0875 Požární bezpečnost staveb - Stanovení podmínek pro navrhování elektrické požární signalizace v rámci požárně bezpečnostního řešení PNE 33 0000-1 Ochrana před úrazem elektrickým proudem v distribuční soustavě dodavatele elektřiny PNE 33 0000-2 Stanovení základních charakteristik vnějších vlivů působících na rozvodná zařízení distribuční a přenosové soustavy PNE 33 0000-3 Revize a kontroly elektrických zařízení distribuční a přenosové soustavy PNE 33 0000-4 Příklady výpočtů uzemňovacích soustav v DS a PS dodavatele elektřiny PNE 33 0000-6 Obsluha a práce na elektrických rozvodných zařízení pro výrobu, přenos a distribuci elektrické energie PNE 33 0000-8 Navrhování a umisťování svodičů přepětí v distribučních sítích nad 1 kV do 45 kV PNE 33 0000-9 Navrhování a umisťování svodičů přepětí v sítích 110 kV 9 PNE 33 3201 PNE 33 0405-1 Navrhování venkovní elektrické izolace podle stupně znečištění – Část 1: Porcelánové a skleněné izolátory pro sítě se střídavým napětím PNE 33 0405-2 Navrhování venkovní elektrické izolace podle stupně znečištění – Část 2: : Polymerové izolátory pro sítě se střídavým napětím PNE 33 3041 Zkratové proudy-výpočet účinků. Část 2: Příklady výpočtů PNE 33 3042 Příklady výpočtů zkratů ve střídavých sítích PNE 33 3300 Navrhování a stavba venkovních vedení nad AC 45 kV PNE 33 3301 Elektrická venkovní vedení s napětím nad 1 kV AC do 45 kV včetně PNE 33 3302 Elektrická venkovní vedení s napětím do 1 kV AC PNE 34 1050 Kladení kabelů nn, vn a 110 kV v distribučních sítích energetiky PNE 35 1634 Vysokonapěťová spínací a řídicí zařízení -Manipulace s fluoridem sírovým (SF6) a jeho použití ve vysokonapěťových spínacích a řídicích zařízeních PNE 35 7041 Bezpečnostní označení trvalého charakteru osazená v distribučních soustavách a přenosové soustavě PNE 35 9700 Dielektrické pracovní pomůcky pro běžné použití v distribuční a přenosové soustavě PNE 35 9705 Uzemňovací a zkratovací soupravy pro distribuční a přenosovou soustavu PNE 38 1753 Vnitřní stanoviště transformátorů – Opatření proti hluku PNE 38 1755 Venkovní zařízení elektrických stanic vvn a zvn – Opatření proti hluku PNE 38 1981 Osobní ochranné prostředky a pracovní pomůcky pro elektrické stanice distribučních soustav a přenosové soustavy PNE 38 2157 Kabelové kanály, podlaží a šachty PNE 38 4065 Provoz, navrhování a zkoušení ochran a automatik Vypracování normy Zpracovatelé: Ing. Václav Schamberger, ČENES; Ing. Pavel Kraják, ČEZ DISTRIBUCE; Ing. Jaroslav Bárta, ČSRES; Ing. Leoš Valenta, CSc, ENERTIS; Ing. Miroslav Špetlik a Ing. Jan Špetlik, Ph.D, ČEPSINVEST 10 PNE 33 3201 3 Definice Pro účely této normy se použijí následující definice převzaté z ČSN EN 61936-1 doplněné o specifické termíny a definice týkající se elektrických stanic z norem ČSN IEC 60050-151, ČSN IEC 60050-321, ČSN IEC 60050441, ČSN IEC 60050-448, ČSN IEC 60050-826, ČSN 33 0050-195, 601, 604 a 605, ČSN ISO 8421-4 a PNE.33 0000-6. 3.1 Všeobecné definice 3.1.1 elektrické zařízení (electrical equipment) jakékoliv zařízení užívané k výrobě, přeměně, přenosu, rozvodu nebo užití elektrické energie, jako jsou elektrické stroje, transformátory, řídicí a spínací přístroje, měřicí a ochranná zařízení, systémy vedení, spotřebiče [ČSN IEC 60050-826:2006, 826-16-01] 3.1.2 jmenovitá hodnota (nominal value) hodnota veličiny používaná pro označení a identifikaci součástky, přístroje, zařízení nebo systému (jmenovitá hodnota je obvykle zaokrouhlená hodnota) [ČSN IEC 60050-151:2004, 151-16-09] 3.1.3 jmenovité napětí sítě (nominal voltage of a system) vhodná přibližná hodnota napětí použitá k označení nebo určení sítě [ČSN 330050-601:1994, 601-01-21] 3.1.4 jmenovitá hodnota (zařízení) (rated value) hodnota veličiny používaná pro účely specifikace, určená pro stanovený soubor provozních podmínek součástky, přístroje, zařízení nebo systému [ČSN IEC 60050-151:2004, 151-16-08] 3.1.5 nejvyšší napětí pro instalaci (highest voltage for instalation) nejvyšší efektivní hodnota napětí mezi fázemi, pro kterou je instalace navržena se zřetelem k její izolaci 3.1.6 zkoušená zóna připojení (tested connection zone) zóna v blízkosti svorek zařízení, která vyhovuje dielektrické typové zkoušce s příslušnou hodnotou (hodnotami) odolnosti, vhodné vodiče jsou připojeny ke svorkám způsobem stanoveným výrobcem zařízení 3.1.7 odpojovací dráha (isolating distance) vzdušná vzdálenost mezi rozpojenými kontakty splňující bezpečnostní požadavky stanovené pro odpojovače [ČSN IEC 50(441):1995, 441-17-35] 3.1.8 odpojení (isolation) vypnutí nebo rozpojení instalace, části instalace nebo zařízení od všech neuzemněných vodičů vytvořením izolujících mezer nebo přeskokových vzdáleností 3.1.9 živá část (live part) vodič nebo vodivá část, určená k tomu, aby při normálním provozu byla pod napětím, včetně středního vodiče, ale podle dohody nezahrnuje vodič PEN, vodič PEM nebo vodič PEL [ČSN IEC 60050-195:2001, 195-02-19] POZNÁMKA 1 Z tohoto názvu nevyplývá nezbytnost existence nebezpečí úrazu elektrickým proudem. POZNÁMKA 2 Definice PEM a PEL viz IEC 60050-195:1998, 195-02-13 a IEC 60050-195:1998, 195-02-14. 11 PNE 33 3201 3.1.10 napájecí vedení (feeder) elektrické vedení vycházející z hlavní elektrické stanice a zásobující jednu nebo více podružných elektrických stanic nebo jednu nebo více odboček nebo jakoukoli kombinaci těchto dvou typů instalací [ČSN 33 0050-601:1994, 601-02-08, modified] 3.1.11 ferorezonance (ferro-resonance) rezonance mezi kapacitou jednoho přístroje a indukčností nasyceného magnetického obvodu sousedního přístroje [ČSN 33 0050-604:1994, 604-01-14] 3.1.12 přechodné přepětí (transient overvoltage) přepětí krátkého trvání nepřesahující několik tisícin sekundy, kmitavé nebo nekmitavé, obvykle silně tlumené [ČSN 33 0050-604, 1994, 604-03-13] 3.1.13 vysoké napětí (high voltage) napětí nad AC 1000 V [ČSN 33 0010 ed.2: 2014] 3.1.14 nízké napětí (low voltage) napětí nn (napětí nad 50 V a nepřevyšující AC 1 000 V) [ČSN 33 0010 ed.2: 2014] 3.1.15 provoz (operation) všechny činnosti včetně jak elektrických tak neelektrických prací nezbytných pro fungování instalace. POZNÁMKA Tyto činnosti zahrnují spínání, řízení, monitorování a údržbu 3.1.16 normální provozní podmínky (normal conditions of operation) všechny provozní podmínky běžně se vyskytující POZNÁMKA Toto zahrnuje jmenovité provozní podmínky, maximální a minimální provozní podmínky, částečné zatížení, normální přechodné jevy (zapnutí, vypnutí, změny zatížení), pohotovostní stavy. 3.1.17 abnormální provozní podmínky (abnormal conditions of operation) provozní podmínky s malou četností výskytu (typicky se vyskytující pouze po krátkou dobu životnosti zařízení) POZNÁMKA Toto zahrnuje lidská selhání, ztrátu napájení, přepětí, zemětřesení, atd. Po každé nastalé události se má provést kontrola zařízení. 3.1.18 práce na elektrickém zařízení (elektrická práce) (electrical work) práce na elektrickém zařízení s ním nebo v jeho blízkosti, například zkoušení a měření, oprava, výměna, údržba, úprava, rozšíření, montáž a revize 3.2 Definice týkající se instalací 3.2.1 uzavřená elektrická provozovna (closed electrical operating area) prostor nebo místo pro provoz elektrických instalací a zařízení, do níž mají přístup osoby znalé nebo poučené nebo laici pod dohledem osob znalých nebo poučených ( viz PNE 33 0000-6) například pouze s použitím klíče 12 PNE 33 3201 nebo nástroje při otevírání dveří nebo při odstranění zábrany a které jsou jasně označeny odpovídajícími výstražnými značkami 3.2.2 stanice s trvalou obsluhou (permanently manned substation) elektrická stanice, která je nepřetržitě řízena obsluhou mající stanoviště ve stanici 24 hodin denně po celý rok [ČSN 33 0050-605:1994, 605-01-11, upraveno] 3.2.3 stanice s dohledem (attended substation) elektrická stanice, která je řízena obsluhou během normální pracovní doby a jinak jen v případě potřeby [ČSN 33 0050-605:1994, 605-01-12] 3.2.4 dálkově řízená stanice (remotely controlled substation) elektrická stanice bez obsluhy a bez dohledu, která je řízena prostředky dálkového řízení [ČSN 33 0050-605:1994, 605-01-13, upraveno] 3.2.5 stanice bez trvalé obsluhy (substation without constant operative control) elektrická stanice, která není stanicí s trvalou obsluhou ani stanicí s dohledem 3.2. 6 stanice bez obsluhy a bez dohledu elektrická stanice, ve které se nacházejí pracovníci pouze občas při provádění kontrol, revizí a údržby technologického a technického zařízení 3.2.7 rozvodna hlavní obvody rozvodného zařízení, které jsou spolu s potřebnou částí řídicího systému a pomocných zařízení umístěny ve vnitřním nebo venkovním prostoru k tomu účelu vyhrazeném POZNÁMKA Rozdělení rozvoden je uvedeno v ČSN 33 0050-605, 605-01-16 až 28.. 3.2.8 záchytná jímka (sump) prostor, který je určen k zachycení izolační kapaliny transformátoru nebo z dalších zařízení plněných izolační kapalinou v případě jejího úniku ze zařízení před jejím odtokem do havarijní jímky [ČSN 33 0050-605:1994, 605-02-30, modifikováno] 3.2.9 havarijní jímka (emergency sump) uzavřená nádrž, do níž odtékají kapaliny a dešťová voda z jedné nebo z více záchytných jímek, pokud nejsou současně jímkami havarijními [ČSN 33 0050-605:1994, 605-02-N8, modifikováno] 3.2.10 ochranná protipožární stěna (fire protection wall) příčka v rozvodně, která je postavená mezi dvěma částmi zařízení, plněných izolační kapalinou (obvykle olejem) k ochraně před rozšířením ohně z jednoho zařízení na druhé a která vykazuje požadovanou požární odolnost [ČSN 33 0050-605:1994, 605-02-31, modifikováno] 3.2.11 stabilní hasicí zařízení (SHZ) (fixed extinguishing equipment) stabilní zařízení sestávající z určené zásoby hasiva, přiváděného na stabilní hubici (hubice), kterou je hasivo dodáváno k hašení požáru s možností ručního nebo samočinného spouštění [ČSN ISO 8421-4:1996, 4.3.1.1] 13 PNE 33 3201 zařízení k likvidaci požáru transformátoru, které je trvale namontováno a zásobeno potřebným objemem hasebního prostředku tak, že hasební zásah se vyvolá zapnutím pohonů nebo otevřením armatur potrubí [ČSN 33 0050-605: 1994, 605-02-N11] POZNÁMKA SHZ obsahuje: potřebnou zásobu vhodné hasební látky; detekční, řídicí, monitorovací a poplachové zařízení; rozvodné potrubí ukončené vstřikovacím zařízením umístěným v chráněném prostoru; zařízení pro dopravu hasební látky za zásobníku do vstřikovacího zařízení. SHZ se uvádí do provozu automaticky nebo ručně při dosažení předem nastavených kritérií. Účelem tohoto zařízení je uvést požár v počáteční fázi pod kontrolu nebo ho zlikvidovat. 3.2.12 polostabilní hasicí zařízení (PHZ) (semi-fixed extinguishing equipment) hasicí zařízení, u něhož se hasivo dopravuje mobilní technikou do stabilního rozvodu [ČSN ISO 8421-4:1996, NA 4.31] POZNÁMKA PHZ obsahuje: potrubní rozvod s nainstalovanou armaturou pro připojení mobilní techniky; vstřikovací zařízení v chráněném prostoru připojeném k potrubnímu rozvodu. 3.2.13 přetlak v nádobě transformátoru (overpressure in transformer tank) přetlak způsobený zkratovou událostí v izolačním systému nebo nevhodnou technologií při manipulaci s izolační kapalinou 3.2.14 stanoviště transformátoru (transformer site) prostor, v němž je umístěn výkonový transformátor s příslušnou částí řídicího systému, pomocných zařízení a stavebních konstrukcí ve vnitřním nebo venkovním prostoru, provedeném podle požadavků na provoz transformátoru a na ochranu okolí před nebezpečnými a škodlivými vlivy transformátoru (požár, hluk, olej apod.) [ČSN 33 0050-605:1994, 605-01-N2, modifikováno] 3.2.15 venkovní stanoviště transformátoru stanoviště, kde transformátor s příslušnou částí řídicího systému, pomocných zařízení a stavebních konstrukcí je umístěn ve venkovním prostředí 3.2.16 vnitřní stanoviště transformátoru stanoviště, kde transformátor s příslušnou částí řídicího systému, pomocných zařízení a stavebních konstrukcí je umístěn ve vnitřním prostředí 3.2.17 rezervní stanoviště transformátoru stanoviště, na kterém není v době uvedení elektrické stanice do provozu umístěn transformátor; transformátor bude instalován dodatečně v závislosti na výkonových požadavcích budoucích uživatelů distribuční a přenosové soustavy; na tomto stanovišti může být umístěna síťová rezerva, kterou však nelze připojit k distribuční síti nebo síti přenosové soustavy 14 PNE 33 3201 3.3 Definice týkající se zařízení 3.3.1 výkonový transformátor (power transformer) netočivý stroj se dvěma nebo více vinutími, který pomocí elektromagnetické indukce transformuje jeden systém střídavého napětí a proudu na jiný systém napětí a proudu obvykle rozdílných hodnot při stejném kmitočtu za účelem přenosu elektrického výkonu [IEV 421-01-01] 3.3.2 přístrojový transformátor (instrument transformer) transformátor určený k přenosu informačního signálu do měřicích přístrojů, elektroměrů, ochranných nebo ovládacích zařízeních [IEV 321-01-01] 3.3.3 tlumivka (reactor) netočivý stroj, který podle konstrukce (tlumivka sériová, kompenzační, zhášecí ap.) slouží k omezení nebo kompenzaci proudů při různých provozních nebo poruchových stavech 3.3.4 reaktor (reactor without iron core) tlumivka bez železného jádra, která slouží k omezení zkratového proudu; má stálou indukčnost při všech zatíženích a přímkovou voltampérovou charakteristiku 3.3.5 závěrná tlumivka pro elektrické střídavé sítě (line trap for AC power system) tlumivka sestávající ze silové cívky, ladicích doplňků a ochranného zařízení, která se vkládá do vedení nad 1 000 V mezi bod připojení vysokofrekvenčního signálu a návazné výkonové prvky, jako přípojnice, transformátory ap.; ladicí prvky se připojují paralelně k výkonové cívce a při jejich správném naladění zajišťují, že pro jeden nebo více nosných kmitočtů nebo pro pásmo nosných kmitočtů, má závěrná tlumivka relativně vysokou impedanci, zatímco pro síťový kmitočet je její impedance zanedbatelná 3.3.6 odporník (resistor) pasivní součást elektrického obvodu, projevující se elektrickým odporem; jeho zařazení do elektrického obvodu má za úkol snížení velikosti elektrického proudu nebo získání určitého úbytku napětí 3.3.7 vypínač (circuit-breaker) mechanický spínací přístroj schopný zapínat, přenášet a vypínat proudy obvodu za normálních podmínek a rovněž zapínat, po stanovenou dobu přenášet a vypínat proudy při abnormálních podmínkách, např. při zkratu [IEV 441-14-20] 3.3.8 odpojovač (disconnector) mechanický spínací přístroj, který má ve vypnutém stavu odpojovací vzdálenost vyhovující podmínkám určeným pro odpojení POZNÁMKA Odpojovač může spínat a rozpínat obvod pouze tehdy, spínají-li se nebo rozpínají-li se nepatrné proudy nebo vznikne-li mezi svorkami téhož pólu pouze nepatrný rozdíl napětí. Je schopen přenášet proudy za běžných provozních podmínek a ve zvláštních provozních podmínkách (např. při zkratu) přenášet po stanovenou dobu i vzniklé nadproudy. [IEV 441-14-05] 15 PNE 33 3201 3.3.9 odpínač (switch-disconnector) spínač, který ve vypnuté poloze splňuje izolační požadavky na odpojovací vzdálenosti stanovené pro odpojovač [IEV 441-14-12] Elektrický přístroj, který slouží na viditelné rozpojení elektrického obvodu; je schopen vypínat a zapínat proudy do hodnoty jmenovitého proudu; jestliže má odpínač předřazenou výkonovou pojistku, pak odpínač vypíná jmenovité proudy a pojistka zkratové proudy; ve vypnuté poloze splňuje izolační požadavky na odpojovací vzdálenosti pro odpojovač 3.3.10 přepěťová ochrana (overvoltage protection) ochrana, která působí, když napětí v elektrizační soustavě převyšuje předem dané hodnoty [IEV 448-14-32] 3.3.11 svodič přepětí (surge arrester) prvek určený k ochraně elektrických přístrojů před vysokými přechodnými přepětími a pro omezení doby trvání a často i velikosti následného proudu. Svodiče přepětí rozdělujeme na bleskojistky, omezovače přepětí a ochranná jiskřiště [ČSN 33 0050-604, 604-03-51; ČSN 38 0810, Příloha 2] POZNÁMKA Svodiče přepětí se obvykle připojují mezi elektrické vodiče a zem, ačkoliv mohou být někdy připojeny k vinutí přístrojů nebo mezi elektrické vodiče. 3.3.12 bleskojistka (ventilová bleskojistka) (surge arrester) svodič přepětí, který má nelineární rezistory zapojené v sérii nebo paralelně s vloženými sériovými nebo paralelními jiskřišti 3.3.13 omezovač přepětí (omezovač přepětí bez jiskřišť) (metal-oxide surge arrester without gaps) svodič přepětí, který má nelineární rezistory z oxidů kovů zapojené v sérii nebo paralelně bez jakýchkoliv vložených sériových nebo paralelních jiskřišť 3.3.14 přípojnice (busbar) vodič s malou impedancí, k němuž může být jednotlivě připojeno několik elektrických obvodů [ČSN 33 0050-605, 605-02-01] 3.3.15 systém přípojnic (busbars (commonly called busbar)) soustava přípojnic, která slouží k propojení odboček v rozvodně Příklad – tři přípojnice pro trojfázovou soustavu tvoří jeden systém přípojnic. [ČSN 33 0050-605, 605-02-02] 3.4 Druhy instalací 3.4.1 elektrická stanice (substation) část elektrizační soustavy, soustředěná v daném místě, zahrnující hlavně rozvodná zařízení a příslušenství na konci přenosových nebo distribučních vedení a která také může obsahovat transformátory všeobecně zahrnuje i prostředky nutné pro řídicí a bezpečnostní systémy (například ochrany) PŘÍKLAD Přenosová stanice (přenosové soustavy), distribuční stanice, rozvodna 400 kV, rozvodna 22 kV. [ČSN 33 0050-605:1994, 605-01-01 modifikováno] 16 PNE 33 3201 3.4.2 instalace otevřené konstrukce (installations of open design) instalace, kde zařízení nemá plnou ochranu před dotykem živých částí 3.4.3 instalace zapouzdřené konstrukce (installations of enclosed design) instalace, kde zařízení má plnou ochranu před dotykem živých částí POZNÁMKA Pro stupně ochrany krytem viz ČSN EN 60529. 3.4.4 kobka rozvodny; skříň rozváděče; pole (vývod) (switchgear „bay“ or „cubicle“) každá nainstalovaná odbočka z přípojnice, případně pole s měřením 3.5 Definice týkající se bezpečnostních opatření před úrazem elektrickým proudem 3.5.1 ochrana před dotykem živých částí (protection against direct contact) opatření, které zabrání aby, osoba přišla částí těla nebo použitých předmětů do nebezpečné blízkosti k živým částem nebo k těm částem, které by mohly mít nebezpečné napětí, schopné způsobit úraz elektrickým proudem (dosažení prostoru ohrožení) 3.5.2 ochrana v případě dotyku neživých částí (protection in case of indirect contact) ochrana osob před nebezpečím, které by mohlo vzniknout v případě poruchy dotykem s nechráněnými vodivými částmi elektrického zařízení nebo cizími vodivými částmi 3.5.3 kryt (enclosure) část zajišťující ochranu zařízení před určitými vnějšími vlivy a ochranu před přímým dotykem živých částí ze všech směrů 3.5.4 ochranná přepážka (protective barrier) část zajišťující ochranu před přímým dotykem (dotykem živých částí) z jakéhokoliv obvyklého směru přístupu [ČSN IEC 60050-195:2001, 195-06-15] 3.5.5 ochranná zábrana (protective obstacle) část, která brání nahodilému přímému dotyku (dotyku živých částí), avšak nebrání úmyslnému přímému dotyku (dotyku živých částí) [ČSN IEC 60050-195:2001, 195-06-16] 3.6 Definice týkající se vzdáleností 3.6.1 vzdušná vzdálenost (clearance) vzdálenost mezi dvěma vodivými částmi podél neprůtažného vlákna položeného mezi těmito částmi nejkratší cestou [ČSN IEC 50(441):1995, 441-17-31] 3.6.2 nejmenší vzdušná vzdálenost (minimum clearance) nejmenší dovolená vzdálenost mezi živými částmi nebo mezi živými částmi a zemí 3.6.3 vzdálenost ochranné přepážky (protective barrier clearance) nejmenší dovolená vzdálenost mezi ochrannou přepážkou a živými částmi nebo těmi částmi, které by mohly mít nebezpečné napětí, schopné způsobit úraz elektrickým proudem 3.6.4 vzdálenost ochranné zábrany (protective obstacle clearance) nejmenší dovolená vzdálenost mezi ochrannou zábranou a živými částmi nebo těmi částmi, které by mohly mít nebezpečné napětí, schopné způsobit úraz elektrickým proudem 17 PNE 33 3201 3.6.5 prostor ohrožení (danger zone) prostor omezený nejmenší vzdáleností (DL) kolem živých částí bez úplné ochrany před dotykem živých částí (viz obrázek 3) POZNÁMKA Porušování prostoru ohrožení je považováno za to samé, jako dotýkat se živých částí. POZNÁMKA Dodatečná definice prostoru ohrožení (DL) je uvedena v EN 50110-1 a EN 50110-2. 3.6.6 prostor přiblížení (vicinity zone) prostor obklopující prostor ohrožení, jeho vnější hranice je vymezena vzdáleností Dv POZNÁMKA 1 Vnější hranice prostoru přiblížení závisí na napětí živé části. POZNÁMKA 2 Za práci v prostoru přiblížení se považují všechny práce, kdy pracovník je buď uvnitř zóny nebo zasahuje do zóny částmi těla nebo nářadím, zařízením nebo předměty drženými v ruce, ale nezasáhne do zóny ohrožení. POZNÁMKA 3 Dodatečná definice prostoru přiblížení (DV) je uvedena v EN 50110-1 a EN 50110-2. 3.6.7 vzdálenost pro práci (working distance) nejmenší bezpečná vzdušná vzdálenost (Dw), uchovaná mezi živými částmi a kteroukoli osobou pracující ve stanici nebo vodivým nářadím drženým v ruce (viz obrázek 3) [IEC 60050-605:1983, 605-02-25, modifikováno] POZNÁMKA 1 Hodnoty pro osoby znalé nebo poučené jsou uvedeny v PNE 33 0000-6.na obrázku 3. Tento odkaz se týká pouze neelektrických prací. Specifické definice týkající se prací jsou uvedeny v IEC 60050-651. POZNÁMKA 2 V ČR se místo termínu „vzdálenost pro práci“ používá termín „minimální pracovní vzdálenost“. 3.6.8 vzdálenost k vnějšímu oplocení (boundary clearance) nejmenší dovolená vzdálenost mezi vnějším oplocením a živými částmi nebo těmi částmi, které by mohly mít nebezpečné napětí 3.6.9 vnější oplocení stavební konstrukce zamezující přístupu nepovolaných osob do prostoru elektrické stanice 3.6.10. vnitřní oplocení zábrana , která slouží k ochraně osob před úrazem el. proudem v místech, kam mají přístup osoby s elektrotechnickou kvalifikací POZNÁMKA Ve smyslu PNE 33 0000-1 se jedná o přepážku. 3.6.11 nejmenší výška (minimum height) nejmenší dovolená svislá vzdálenost mezi přístupnými plochami a živými částmi bez ochrany proti dotyku živých částí nebo těmi částmi, které by mohly mít nebezpečné napětí 3.6.12 směrná bezpečnostní vzdálenost G (guide safety distance G) směrné odstupové vzdálenosti pro umístění transformátorů; šířka požárně nebezpečného prostoru, který vzniká kolem hořícího objektu (transformátoru, tlumivky ap.) v závislosti na druhu a množství kapaliny v transformátoru [ČSN EN 61936-1] 3.6.13 odstupová vzdálenost (distance) kolmá vzdálenost mezi převažující rovinou požárně otevřených ploch posuzovaného požárního úseku či objektu a hranicí požárně nebezpečného prostoru, postačující jednak k útlumu sálání tepla (hustotě tepelného 18 PNE 33 3201 toku) na hodnotu nižší než 18,5 kW/m2, jednak k zabránění dopadu hořících částí konstrukcí objektu mimo požárně nebezpečný prostor [ ČSN 73 0804, 3.34] 3.6.14 požárně nebezpečný prostor (fire endangering space) prostor vně hořicího objektu, ve kterém je nebezpečí přenesení požáru na jiný objekt sáláním tepla (hustota tepelného toku je vyšší než 18,5 kW/m2) nebo padajícími hořícími částmi konstrukcí objektu [ČSN 73 0804, 3.33] 3.7 Definice týkající se ovládání a ochrany 3.7.1 blokovací zařízení (interlocking device) zařízení, které činí funkci spínacího přístroje závislou na poloze nebo činnosti jiného nebo jiných přístrojů [ČSN IEC 50(441):1995, 441-16-49] 3.7.2 místní ovládání (local control) ovládání funkce z místa ovládaného spínacího přístroje nebo místa přilehlého [ČSN IEC 50(441):1995, 441–16-06] 3.7.3 dálkové ovládání (remote control) ovládání funkce z místa vzdáleného od ovládaného spínacího přístroje [ČSN IEC 50(441):1995, 441-16-07] 3.7.4 automatické opětné zapínání (OZ) (automatic reclosing) zapnutí obvodu vypínače spojeného s částí sítě, v níž je porucha, automatickým zařízením po časovém intervalu umožňujícím aby z této části sítě vymizela přechodná porucha [ČSN 33 0050-604:1994, 604-02-32] 3.8 Definice týkající se uzemnění 3.8.1 zem (místní) ((local) earth, (local) ground) část Země, která je v elektrickém kontaktu se zemničem, jejíž elektrický potenciál nemusí být nutně roven nule [ČSN IEC 60050-195:2001, 195-01-03] 3.8.2 referenční zem (vzdálená zem) (reference earth, (remote earth) část Země považovaná za vodivou mimo oblast vlivu příslušné uzemňovací soustavy, jejíž elektrický potenciál je považován za rovný nule POZNÁMKA Pojem „Země“ znamená planetu se všemi jejími fyzikálními látkami. [ČSN EN 50522, 3.4.2] 3.8.3 zemnič (earth electrode, ground electrode) vodivá část, která je ve vodivém styku se Zemí a která může být uložena v daném vodivém prostředí, např. v betonu [ČSN EN 50522, 3.4.3] 3.8.4 uzemňovací přívod (earthing conductor, grounding conductor) vodič, který zajistí vodivou dráhu nebo část vodivé dráhy mezi daným bodem v síti, v instalaci nebo zařízením a zemničem [ČSN EN 50522, 3.4.4] 19 PNE 33 3201 POZNÁMKA Je-li spojení mezi částí instalace a zemničem provedeno přes rozpojovací článek, odpínač, počitadlo rázů svodiče přepětí, bleskojistku s jiskřištěm apod., pak uzemňovacím přívodem je pouze část spojení trvale připojená k zemniči. 3.8.5 vodič ochranného pospojování (protective bonding conductor) ochranný vodič zajišťující vyrovnání potenciálů [ČSN EN 50522:2011, 3.4.5] 3.8.6 uzemňovací soustava (earthing system, grounding system) soubor spojů a prvků, které jsou nutné pro samostatné nebo společné uzemnění elektrických zařízení [ČSN 33 0050-604:1994, 604-04-02] 3.8.7 zemnicí tyč (earth rod, ground rod) zemnič provedený jako kovová tyč, zaražená do země [ČSN 33 050-604:1994, 604-04-09] 3.8.8 náhodný zemnič (structural earth electrode) kovová část, která má elektrický kontakt se zemí nebo vodou přímo nebo prostřednictvím betonu, jejíž původním úkolem není zemnění, ale která splňuje všechny požadavky pro zemnič bez zhoršení svého původního účelu POZNÁMKA Příklady základových zemničů jsou potrubí, plechové piloty, betonářská ocel v betonových základech a kovové konstrukce budov, atd. [ČSN EN 50522:2011, 3.4.8] 3.8.9 základový zemnič (foundation earth electrode) vodivá konstrukce uložená v betonu, která je ve vodivém dotyku se zemí prostřednictvím velkého povrchu [ČSN EN 50522:2011, 3.4.34] 3.8.10 elektrická rezistivita půdy E (soil resistivity E) rezistivita typického vzorku země [ČSN EN 50522:2011, 3.4.9] 3.8.11 odpor zemniče k zemi RE (resistance to earth RE) reálná část impedance k zemi [ČSN EN 50522:2011, 3.4.10] 3.8.12 impedance uzemnění ZE (impedance to earth ZE) impedance při daném kmitočtu mezi daným bodem soustavy nebo v instalaci nebo v zařízení a referenční zemí POZNÁMKA Impedance uzemnění je určena přímo připojenými zemniči a také připojenými zemnicími lany a vodiči venkovních vedení uloženými v zemi, připojenými kabely s účinkem zemniče a jinými uzemňovacími soustavami, které jsou vodivě připojeny k příslušné uzemňovací soustavě vodivými kabelovými plášti, stíněním, vodiči PEN nebo jiným způsobem. [ČSN EN 50522:2011, 3.4.11] 3.8.13 nárůst potenciálu zemniče UE (earth potential rise UE (EPR) 20 PNE 33 3201 napětí mezi uzemňovací soustavou a referenční zemí [ČSN EN 50522:2011, 3.4.12] 3.8.14 potenciál (potential) napětí mezi bodem na povrchu země a referenční zemí [ČSN EN 50522:2011, 3.4.13] 3.8.15 (skutečné) dotykové napětí UT (effective) touch voltage UT) napětí mezi vodivými částmi, kterých se člověk nebo zvíře dotýká současně POZNÁMKA Velikost skutečného dotykového napětí může významně ovlivnit impedance těla člověka nebo zvířete při elektrickém dotyku s těmito vodivými částmi. [ČSN EN 50522, 3.4.14] 3.8.16 předpokládané dotykové napětí UvT (prospective touch voltage UvT ) napětí mezi současně přístupnými vodivými částmi, když se těchto částí nikdo nedotýká [ČSN EN 50522, 3.4.15] 3.8.17 krokové napětí Us (step voltage Us) napětí mezi dvěma body zemského povrchu vzdálenými od sebe 1 m; vzdálenost 1 m se považuje za délku kroku člověka [ČSN EN 50522, 3.4.16] 3.8.18 zavlečený potenciál (transferred potential) zvýšení potenciálu uzemňovací soustavy způsobené proudem do země pomocí připojeného vodiče (například kabel s kovovým pláštěm, vodič PEN, potrubí, kolejnice) do prostorů s nízkým nebo žádným zvýšením potenciálu k referenční zemi z těchto důvodů se následně objeví rozdíl potenciálu mezi vodičem a okolím POZNÁMKA Tato definice se také aplikuje na vodič, který je spojen s referenční zemí a vede do prostoru zvýšeného potenciálu. [ČSN EN 50522:2011, 3.4.17] 3.8.19 namáhání napětím (stress voltage) napětí, které se objeví při zemním spojení mezi uzemněnou částí nebo krytem zařízení nebo přístroje a jakýmikoliv jejich částmi a které může ovlivnit normální provoz nebo bezpečnost [ČSN EN 50522:2011, 3.4.18] 3.8.20 celková uzemňovací soustava (global earthing system) odpovídající uzemňovací soustava vytvořená propojením místních uzemňovacích soustav, které zajišťují při blízkosti uzemňovacích soustav, že se tam nevyskytují nebezpečná dotyková napětí POZNÁMKA 1 Takové soustavy umožňují dělení proudu zemního spojení tak, aby to mělo za následek redukci zvýšení zemního potenciálu v místní uzemňovací soustavě; o takové soustavě by se mohlo říci, že vytváří kvaziekvipontenciální povrch. POZNÁMKA 2 Existence celkové uzemňovací soustavy může být určena na základě vzorového měření nebo výpočtu dané soustavy. Typickými příklady celkové uzemňovací soustavy jsou centra měst, urbanistické nebo průmyslové oblasti s uzemněními v sítích nn a vn. [ČSN EN 50522:2011, 3.4.19] 3.8.21 vícenásobně uzemněný střední vodič vn (multi-earthed (multi grounded) HV neutral conductor) střední vodič distribučního vedení spojený s uzemňovací soustavou napájecího transformátoru a pravidelně uzemňovaný [ČSN EN 50522:2011, 3.4.20] 21 PNE 33 3201 3.8.22 střední vodič v síti vvn a zvn část vodiče od nulové průchodky transformátoru do prvního místa určeného k rozpojení. 3.8.23 neživá část (exposed-conductive-part) vodivá část zařízení, které se lze dotknout a která není normálně živá, ale může se stát živou v případě poruchy základní izolace [ČSN EN 50522, 3.4.21] 3.8.24 cizí vodivá část (extraneous-conductive-part) vodivá část, která není částí elektrické instalace a která může přivést potenciál, obvykle potenciál místní země [ČSN EN 50522, 3.4.22] 3.8.25 vodič PEN (PEN conductor) vodič slučující v sobě funkci vodiče ochranného uzemnění a nulového vodiče [ČSN EN 50522, 3.4.23] 3.8.26 zemní spojení (earth fault) porucha způsobená spojením vodiče se zemí nebo snížením izolačního odporu vůči zemi pod stanovenou hodnotou [ČSN EN 50522:2011, 3.4.24] POZNÁMKA Zemní spojení dvou nebo více fázových vodičů téže sítě na různých místech se označují jako dvojité nebo vícenásobné zemní zkraty. 3.8.27 proud zemního spojení IF (earth fault current IF) proud, který protéká z hlavního obvodu do země nebo do uzemněných částí v místě poruchy (místo zemního spojení) POZNÁMKA 1 Pro jednotlivá zemní spojení je to: – v izolovaných sítích kapacitní proud zemního spojení; – v sítích s vysokoodporovým uzemněním uzlu, proud zemního spojení složený z odporové a kapacitní složky; – v kompenzovaných sítích, zbytkový proud zemního spojení; – v sítích s přímým uzemněním nebo nízkoimpedančním uzemněním uzlu jednofázový zemní zkratový proud. POZNÁMKA 2 Další proud zemního spojení může vyplynout z dvojitého zemního spojení a dvoufázového zemního zkratu. [ČSN EN 50522:2011, 3.4.28] 3.8.28 vyrovnávací proud uzlu transformátoru (circulating transformer neutral current) část proudu zemního spojení, která protéká zpátky do uzlu transformátoru kovovými částmi a/nebo uzemňovací soustavou bez žádného výboje přes tlumivku [ČSN EN 50522:2011, 3.4.31] 3.8.29 mřížová uzemňovací síť je uzemňovací síť tvořená z pásků nebo drátů vedených ve dvou na sebe kolmých směrech a v místech křižování propojených. 3.8.30 uzemnit (earth (ground)) elektricky spojit dané místo v síti, v instalaci nebo v zařízení s místní zemí POZNÁMKA Spojení s místní zemí může být: – úmyslné, nebo – neúmyslné nebo nahodilé – a může být trvalé nebo přechodné 22 PNE 33 3201 [ ČSN IEC 60050-826:2006, 826-13-03] 3.8.31 ochranné uzemnění (protective earthing(grouding)) uzemnění bodu nebo několika bodů v elektrické síti, nebo instalaci nebo v zařízení za účelem elektrické bezpečnosti. [ČSN IEC 60050-826:2006, 826-13-09] 3.8.32 pracovní uzemnění (functional earthing (grouding)) uzemnění bodu nebo několika bodů v elektrické síti nebo instalaci nebo v zařízení za jiným účelem než je elektrická bezpečnost ( např. uzemnění uzlů transformátorů, svodičů přepětí, kapacitních děličů, přístrojových transformátorů napětí) (ČSN IEC 60050-826:2006, 826-13-10) 3.8.33 odpor uzemnění (resistance to earth (ground)) reálná složka impedance uzemnění (ČSN IEC 60050-826:2006, 826-13-17) 3.8.34 strojený zemnič zemnič záměrně zřízený pro uzemnění 3.8.35 horizontální zemnič zemnič všeobecně uložený v malé hloubce přibližně do 1 m; může být tvořen například páskem nebo kulatým vodičem a může být proveden jako paprskový, kruhový nebo mřížový zemnič nebo jako jejich kombinace 3.8.36 zemnič na vyrovnání potenciálu (potential grading earth electrode) vodič, který v důsledku tvaru a uspořádání se v prvé řadě používá spíše pro vyrovnání potenciálu než pro zajištění určitého odporu k zemi [ČSN EN 50522:2011, 3.4.35] 3.8.37 náhodný uzemňovací přívod souvislá konstrukce, která je využita pro spojení uzemňovaného zařízení s uzemňovací sítí. 3.8.38 napětí proti zemi při zkratu (voltage to earth (ground) during a short-circuit) napětí mezi daným bodem a referenční zemí v místě zkratu a při hodnotě zkratového proudu. [ČSN IEC 60050-195:2001, 195-05-05] 3.8.39 dovolené dotykové napětí na lidském těle s omezenou dobou trvání (UTp) napětí, které se připouští na lidském těle s dobou trvání poruchy, které zaručuje bezpečnost osoby 3.8.40 předpokládané dovolené dotykové napětí (UVTP) rozdíl napětí, působící jako napětí zdroje v obvodu dotyku s omezenou hodnotou, která zaručuje bezpečnost osoby při užití známých přídavných odporů (například boty, izolační materiál na stanovišti). 3.8.41 smluvená mez předpokládaného dotykového napětí (conventional prospective touch voltage limit) nejvyšší dovolená hodnota předpokládaného dotykového napětí stanovená s ohledem na působení vnějších vlivů. [ČSN IEC 60050-826:2006, 826-11-04] 23 PNE 33 3201 4 Základní požadavky 4.1 Všeobecně 4.1.1 Všeobecné požadavky Elektrické stanice musí být schopny odolat očekávaným elektrickým, mechanickým, klimatickým vlivům a vlivům okolního prostředí v místě instalace. Návrh musí zahrnovat: – účel instalace; – požadavky uživatele, jako jsou kvalita el. energie, spolehlivost, dostupnost a schopnost elektrické sítě odolat působení přechodných podmínek, jako jsou rozběh velkých motorů, vypínání zátěže a opětné připojení instalace pod napětí; – bezpečnost obsluhy a ostatních osob v okolí; – možnost rozšíření (vyžaduje-li se) a údržby. Uživatel má definovat priority týkající se specifické vlastnosti údržby a má určit požadavky na bezpečnost, aby pro zajištění minimálního odstavení průmyslových odběrů byly respektovány úrovně oddělování spínacím a řídícím zařízením. Je-li to nutné, úrovně oddělování vypínači musí být omezeno na minimalizaci rozšíření poruch a požáru, vyskytující se v jakémkoliv definovaném modulu do sousedních modulů. Existují provozní podmínky s nízkým výskytem nebo nízkou kumulací doby trvání, které mohou nastat a pro které má být dohoda týkající se specifického kritéria návrhu mezi uživatelem a výrobcem. V těchto případech se musí přijmout nutná opatření, která zamezují nebezpečným podmínkám a která vyloučí poškození elektrického nebo strojního zařízení. Generátory musí být schopné splnit požadavky na připojení k elektrické síti, například u regulace napětí, kmitočtové charakteristiky atd. 4.1.2 Dohoda mezi dodavatelem (výrobcem) a uživatelem Při návrhu instalace se musí brát do úvahy pracovní postupy uživatele. Nezbytné provozní požadavky, které mohou ovlivnit návrh a stavbu silových instalací, odsouhlasené dodatečně mezi výrobcem/zhotovitelem/projektantem a uživatelem/objednatelem/vlastníkem jsou uvedeny v následující tabulce. Odkazy se týkají následujících článků: 4.4 Klimatické podmínky a podmínky prostředí 7.1 Instalace (Provozní postupy) 7.1.2 Dokumentace (Rozsah dokumentace) 7.1.3 Dopravní cesty (Únosnost, výška a šířka) 7.1.5 Osvětlení (Přítomnost a rozsah osvětlení) 7.5.4 Obslužné prostory (Vzdálenosti únikových cest) 8.7.4.7 Snížení vzdáleností G1/G2 8.3 Ochranné prostředky osob pracujících na elektrických instalacích (Pracovní postupy) 8.4.3 Zařízení pro zjištění vypnutého stavu (Rozsah opatření) 8.4.4 Soupravy pro uzemňování a zkratování (Rozsah opatření nebo dodávky) 8.3.5.1 Zařízení působící jako přepážky proti blízkým živým částem (Rozsah vkládaných izolačních částí) 8.4.5 Zařízení působící jako přepážky proti blízkým živým částem (Rozsah vkládaných dělících přepážek ) 8.5 Ochrana proti nebezpečí vyplývající z obloukového zkratu (Stupeň důležitosti opatření) 8.6 Ochrana proti přímým úderům blesku (metoda analýzy) 8.7 Ochrana proti požáru 9.1 Monitorovací a řídicí systémy (Odsouhlasení úrovně poruchy a studie třídění 24 PNE 33 3201 ochran) 9.3 Systémy stlačeného vzduchu (členění údržby) 9.4 Zařízení pro manipulaci s SF6 (Konstrukce a kapacita zařízení) 10.2.1 Základní požadavky pro návrh uzemňovací soustavy 11 Prohlídka a zkoušení (Rozsah prohlídky a zkoušení/specifikace/dokumentace) Zkoušky při instalaci a uvádění do provozu (Požadavky/zkušební zařízení/seznam zkoušek) Probíhající zkoušky (Provedení) 4.2 Elektrické požadavky 4.2.1 Způsoby uzemnění uzlu Způsob uzemnění uzlu je silně ovlivněn úrovní a dobou trvání proudu poruchy. Kromě toho je způsob uzemnění uzlu důležitý s ohledem na: – výběr izolační hladiny; – charakteristiky omezovačů přepětí jako jsou jiskřiště nebo svodiče přepětí; – výběr ochran; – návrh uzemňovací soustavy; Příklady způsobu uzemnění uzlu: – izolovaný uzel; – uzemnění uzlu se zhášecí tlumivkou; – vysokoodporové uzemnění uzlu; – účinné uzemnění uzlu (přes malou impedanci). Obvykle se provádí výběr uzemnění uzlu na základě následujících kritérií: – místních předpisů (existují-li); – nepřerušitelnost provozu vyžadovanou pro síť; – omezení poškození zařízení způsobené zemními poruchami; – selektivní eliminace poruchových částí sítě; – detekce poruchových míst; – dotyková a kroková napětí; – induktivní rušení; – provozní a údržbové aspekty; Jedna galvanicky spojená soustava má pouze jeden způsob uzemnění uzlu. Různé galvanicky autonomní soustavy mohou mít různé způsoby uzemnění uzlu. Vyskytnou-li se různé konfigurace uzemnění uzlu během normálních nebo mimořádných provozních podmínek, musí být zařízení a ochrany navrženy pro provoz za těchto podmínek. 4.2.2 Třídění napětí Uživatel musí definovat jmenovité napětí a nejvyšší provozní napětí soustavy. Na základě nejvyššího provozního napětí se musí zvolit nejvyšší napětí pro instalaci (Um) z následující řady: 7,2 kV, 12 kV, 25 kV, 38,5 kV, 123 kV, 245 kV a 420 kV. 4.2.3 Proud v normálním provozu Každá část elektrické stanice musí být navržena, konstruována a provedena tak, aby odolala proudům za normálních provozních podmínek. 4.2.4 Zkratový proud Elektrické stanice se musí navrhnout, konstruovat a instalovat tak, aby bezpečně odolaly mechanickým a tepelným účinkům od zkratových proudů. Pro účely této normy se musí uvažovat všechny typy zkratových proudů, například: – třífázový zkrat; 25 PNE 33 3201 – dvoufázový zkrat; – jednofázové zemní spojení; – dvoufázový zemní zkrat. Instalace se musí chránit automatickými ochranami, které vypínají třífázové a dvoufázové zkraty. Instalace se musí chránit automatickými ochranami, které vypínají zemní zkraty nebo indikují zemní spojení. Volba ochrany je závislá na způsobu uzemnění uzlu. Jmenovitá doba trvání zkratu pro rozvodny vn je 1 s. Jmenovitá doba trvání zkratu pro rozvodny 123 kV, 245 kV a 420 kV je 0,5 s. POZNÁMKA Jmenovitá doba trvání zkratu musí být určena s uvažováním doby vypnutí poruchy. Metody pro výpočet zkratových proudů v třífázových sítích AC jsou uvedeny v souboru ČSN EN 60909-0, ČSN 33 3022-1, ČSN IEC 909-2 a ČSN EN 60909-3. Metody výpočtu účinků zkratových proudů v třífázových sítích jsou uvedeny v ČSN EN 60865-1, ČSN 38 1754, ČSN 33 3015, PNE 33 3041 a pro kabely v ČSN IEC 60949. 4.2.5 Jmenovitý kmitočet Elektrická stanice musí být navržena na jmenovitý kmitočet soustavy 50 Hz. 4.2.6 Korona Návrh elektrické stanice musí být takový, aby rádiové rušení v důsledku elektromagnetických polí vlivem korony, nepřevyšovalo stanovenou úroveň. POZNÁMKA 1 Maximální přípustné úrovně rádiového rušení jsou stanoveny v ČSN EN 61936-1, národní příloha NA. POZNÁMKA 2 Směrnice týkající se přípustné úrovně rádiového rušení spínacího a řídícího zařízení se mohou nalézt v ČSN EN 62271-1. Jsou-li přípustné úrovně překročeny, lze úroveň korony ovlivnit například instalací koronových kruhů nebo zahloubením spon na armaturách vysokonapěťových závěsných izolátorů, uspořádáním soustavy podpěr sběrnic, sběrnicovým připojením a koncovek zařízení. 4.2.7 Elektrická a magnetická pole Návrh elektrické stanice musí být takový, aby byla elektrická a magnetická pole generovaná provozovaným zařízením omezena na přijatelnou úroveň z hlediska zaměstnanců (uvnitř areálu stanice) i osob ostatních (vně areálu stanice). POZNÁMKA Hygienické limity neionizujícího záření elektromagnetického pole o frekvenci 50 Hz jsou stanoveny v NV 1/2008 Sb. a ČSN 33 2040). 4.2.8 Přepětí Zařízení se musí chránit před přepětím vzniklým provozním spínáním nebo bleskem, které převyšují výdržné hodnoty podle to ČSN EN 60071-1 a ČSN EN 60071-2. 4.2.9 Harmonické Má se uvažovat s působením harmonických proudů a harmonických napětí v instalaci. Může se vyžadovat analýza harmonických za účelem stanovení nápravných opatření nutných ke splnění místních předpisů a/nebo zajištění správného provozu celé elektrické soustavy. POZNÁMKA Pro více informací viz ČSN EN 50 160 a PNE 33 3430-1. 4.3 Mechanické požadavky 4.3.1 Zařízení a nosné konstrukce Zařízení a nosné konstrukce, včetně jejich základů musí odolat očekávaným mechanickým namáháním. Musí se uvažovat dva druhy zatížení, stálá a proměnná. V každém z těchto případů zatížení musí být prověřeno několik kombinací, z nichž nejnepříznivější musí být použita ke stanovení mechanické pevnosti stavebních konstrukcí. V případě kombinovaného zatížení musí být zvažována následující zatížení: 26 PNE 33 3201 – zatížení vlastní tíhou – zatížení tahem – montážní zatížení – zatížení námrazou – zatížení větrem. POZNÁMKA 1 Zde může být nutné uvažovat dočasná namáhání a zatížení, která mohou vzniknout během konstrukčních nebo údržbářských postupů. Specifické zařízení může být ovlivněno cyklickým zatížením (viz normy pro specifická zařízení). V případě mimořádných zatížení musí být zvažována následující zatížení, zatížení vlastní tíhou a zatížení tahem působící současně s největšími občasnými zatíženími: – síly spínání – zkratové síly – ztráta tahu vodiče. POZNÁMKA 2 V oblastech, kde existuje reálné nebezpečí zemětřesení, musí být ve výjimečném případu zvažováno očekávané namáhání. Viz rovněž 4.4.3.5. 4.3.2 Zatěžovací stavy Pro rozvodny vn - stálé zatížení -5 ºC s námrazou podle příslušné námrazové oblasti +5 ºC s větrem -30 ºC +zkrat - pro zakotvení venkovních vedení vn na budovu rozvodny se dimenzuje budova na tah 5 kN na jeden vodič, uvažuje se s odchylkou osových sil od kolmého směru budovy ±10º. - proměnná zatížení Vodorovně: Pro jakýkoliv stavební díl konstrukce venkovní rozvodny se uvažuje účinek přetržení jednoho vodiče v nejnepříznivější poloze při tahu 5 kN ve zbývajících nepřerušených vodičích Svisle: zatížení 2 kN v nejnepříznivější poloze b) Pro rozvodny 123 kV - stálé zatížení -5 ºC s námrazou na vodiči podle příslušné námrazové oblasti (s námrazou na konstrukci se nepočítá) -30 ºC +vítr (kolmo na vodič: 30 m/s výška závěsu do 20 m; 33,5 m/s výška závěsu nad 20 m do 40 m) -30 ºC +vítr (ve směru vodičů: 30 m/s výška závěsu do 20 m; 33,5 m/s výška závěsu nad 20 m do 40 m) - pro zakotvení fázového vodiče (svazkového vodiče jedné fáze) venkovního vedení se dimenzují konstrukce na tah (uvažuje se s odchylkou osových sil od kolmého směru konstrukce ±15º) - rozvodny 123 kV (25 kA) 10 kN - rozvodny 123 kV (40 kA) 20 kN - pro zakotvení zemnícího lana venkovního vedení se dimenzují konstrukce na tah - rozvodny 123 kV 10 kN -proměnná zatížení -30 ºC +zkrat +80 ºC +zkrat 27 PNE 33 3201 Současné působení námrazy při -5 ºC a rychlosti větru 15 m/s do výšky závěsu 20 m a 16,75 m/s u výšky závěsu od 20 m do 40 m kolmo nebo vodorovně s vodiči (co je větší) -kontrola doskoků (k teplotě vodiče) +40 ºC +vítr (34 m/s v nejméně příznivém směru) (pro konstrukce podle ČSN EN 61936-1 ) +80 ºC +zkrat POZNÁMKA Příklady dimenzování konstrukcí a vodičů elektrických stanic jsou uvedeny v PNE 33 3042 a ČSN EN 61936-1. c) Pro rozvodny 245 kV a 420 kV - stálá zatížení Zatížení vlastní tíhou konstrukce Zatížení vlastní tíhou technologického zařízení na konstrukci (nezahrnuje se tíha izolátorových závěsů a vodičů; tato tíha se započítává do proměnného zatížení „Zatížení tahem vodičů“) - proměnná zatížení Zatížení tahem (vodičů): -5oC s námrazou na vodiči -33 oC a vítr Zatížení konstrukce větrem Působení větru na konstrukci ve směru kolmém nebo rovnoběžném s vodiči. Síla, kterou působí vítr na vodiče, se zanedbává. Vítr je uvažován ve smyslu ČSN EN 1991-1-4 a ČSN EN 33 2000-5-51: Působení na konstrukci: základní rychlost větru působícího na konstrukci se určí z ČSN EN 1991-1-4, NANárodní příloha, Mapa větrných oblastí ČR. Pro umístění rozvoden PS přicházejí v úvahu níže uvedené oblasti I. - IV.: I. základní rychlost větru 22,5 m/s II. základní rychlost větru 25 m/s III. základní rychlost větru 27,5 m/s IV. základní rychlost větru 30 m/s POZNÁMKA Stávající stanice PS se vyskytují pouze v oblastech I. - III. Působení na vodič: a) při výšce závěsu do 20 m včetně 30 m/s b) při výšce závěsu nad 20 m do 40 m včetně 33,5 m/s - kontrola doskoků (k teplotě vodiče) +40 oC a vítr kolmo na vodič při výšce závěsu do 20 m včetně 30 m/s, při výšce závěsu nad 20 m do 40 m včetně 33,5 m/s +80 °C a zkrat - mimořádná zatížení Zkratové síly zkrat při -30oC zkrat při +80oC Při dimenzování ocelových konstrukcí na účinky zkratových proudů nebude uvažováno se současným zkratem ve dvou rozpětích. POZNÁMKA Podrobnosti jsou uvedené v předpisu ČEPS TN/62/2015. 28 PNE 33 3201 4.3.3 Montážní zatížení Je zatížení o velikosti nejméně 1,0 kN v nejkritičtější pozici opěrné/nosné konstrukce, kotevního portálu apod. 4.3.4 Zatížení námrazou V oblastech, kde se může objevit námraza, se musí vzít v úvahu pro výsledné zatížení vodičů a určuje se podle ČSN EN 50341-2-19 pro oblast lehkou (I-0 a I-1), střední (I-2) a těžkou (I-3). Pro oblasti s kritickou námrazou (I-5 a výše) se postupuje individuálně. U ostatních venkovních částí je možné uvažovat s tloušťkou námrazy 10 mm pro oblast lehkou (I-0 a I-1), pro oblast střední (I-2) 15 mm nebo pro oblast těžkou (I-3) 20 mm vycházející z mapy námrazových oblastí podle ČSN EN 50341-2-19. Měrná hmotnost námrazy je uvažována 900 kg/m3 podle IEC 60826. 4.3.5 Dynamický ráz Při návrhu nosných konstrukcí v rozvodně musí být uvažován dynamický ráz při spínání. 4.3.6 Zkratové síly Mechanické účinky zkratových proudů mohou být řešeny metodami, které jsou detailně popsány v ČSN EN 60865-1 a příklady výpočtů účinků jsou uvedeny v PNE 33 3042. Pro výpočty zkratových sil rozvoden budou, pokud je to možné, použity pérové konstanty odpovídající s dostatečnou přesností konkrétní konstrukci a uvažovanému způsobu zatížení. Pokud nejsou k dispozici přesnější hodnoty, mohou být použity níže uvedené, doporučené hodnoty vycházející z ČSN EN 61936-1: a) 1300.103 N/m pro R123 kV; rozmezí (150-1300) .103 N/m b) 2000.103 N/m pro R245 kV; rozmezí (400-2000) .103 N/m c) 3000.103 N/m pro R420 kV; rozmezí (600-3000) .103 N/m POZNÁMKA Velikost pérové konstanty pro ověřovací výpočty je volena na horní mezi doporučovaných rozmezí (tužší konstrukce), z důvodů horších výsledků účinků zkratových proudů na konstrukce. Na druhé straně uvažování této vyšší hodnoty pérové konstanty dává příznivější výsledky při hodnocení doskokových vzdáleností při zkratu. Je tedy nutné volit pérovou konstantu tak, aby věrohodně zohledňovala obě tato hlediska. POZNÁMKA Technická brožura CIGRÉ „Mechanické účinky zkratových proudů ve venkovních stanicích“ udává doplňující pokyny. 4.3.7 Ztráta tahu vodiče (odlehčení) Konstrukce s kotevními izolátorovými řetězci musí být navržena tak, aby odolala ztrátě tahu (odlehčení) vodiče vyplývající z přetržení jednoho izolátoru nebo vodiče pro případ nejnepříznivějšího zatížení pro stálá zatížení podle článku 4.3.2.. POZNÁMKA 1 Všeobecnou praxí je založit výpočet na 0 ºC bez zatížení námrazou a větrem. POZNÁMKA 2 V případě svazkového vodiče se předpokládá přetržení pouze jednoho dílčího vodiče ve svazku. 4.3.8 Vibrace Musí se brát v úvahu vibrace způsobené větrem, elektromagnetickým namáháním a dopravou (například dočasnou silniční přepravou nebo drážní dopravou). Výrobce musí určit odolnost zařízení vůči vibracím. 4.4 4.4.1 Klimatické podmínky a podmínky prostředí Všeobecně Instalace včetně všech zařízení a pomocného vybavení, které tvoří jeho integrální část, musí být navrženy pro provoz za klimatických podmínek a podmínek prostředí dále uvedených. Přítomnost kapalin, částic, prachu, korozivních elementů a nebezpečných atmosfér se musí definovat takovým způsobem, který vede k vybrání vhodného elektrického zařízení. Dále uvedené podmínky řeší (a to přesněji a komplexněji) norma PNE 33 0000-2 a navazující ČSN 33 2000-5-51. 29 PNE 33 3201 4.4.2 Normální podmínky 4.4.2.1 Vnitřní prostředí a) Teplota okolního vzduchu nepřekročí 40 ºC; její průměrná hodnota měřená v průběhu 24 hodin nepřekročí 35 ºC. Nejmenší teplota okolního vzduchu je: -5 ºC pro třídu „-5 vnitřní“ ; -15 ºC pro třídu „-15 vnitřní“ ; -25 ºC pro třídu „-25 vnitřní“. Používání pomocných zařízení (např. relé, ovládací spínače) při teplotě okolí nižší než –5 ºC musí být dohodnuto mezi uživatelem a výrobcem. b) Vliv slunečního záření se může zanedbat. c) Nadmořská výška nepřekračuje 1 000 m nad hladinou moře. d) Okolní prostředí není významně znečištěno prachem, kouřem, korozními a/nebo hořlavými plyny, párami/výpary nebo solí. e) Průměrná hodnota relativní vlhkosti měřená za 24 h nesmí překročit 95 %. U těchto podmínek se kondenzace vyskytuje jen občas. POZNÁMKA 1 Kondenzace se může očekávat v případě náhlých změn teploty současně s výskytem vysoké relativní vlhkosti. POZNÁMKA 2 Aby se zabránilo průrazům izolace a/nebo korozi kovových částí při výskytu vysoké relativní vlhkosti a kondenzace, má se používat zařízení navržené a zkoušené pro tyto podmínky. POZNÁMKA 3 Kondenzaci se má předcházet vhodným větráním budov nebo skříní a topením rozvoden nebo použitím vysoušecího zařízení. f) Vibrace způsobené vnějším zařízením nebo kvůli otřesům země jsou zanedbatelné. g) Elektromagnetické rušení se bere v úvahu podle IEC Guide 107. 4.4.2.2 Venkovní prostředí a) Teplota okolního vzduchu nepřekročí 40 ºC; její průměrná hodnota měřená v průběhu 24 hodin nepřekročí 35 ºC. Nejmenší teplota okolního vzduchu je: -10 ºC pro třídu „-10 venkovní“ -25 ºC pro třídu „-25 venkovní“ -30 ºC pro třídu „-30 venkovní“ -40 ºC pro třídu „-40 venkovní“ Rychlé změny teplot musí být brány v úvahu. Používání pomocných zařízení (např. relé, ovládací spínače) při teplotě okolí nižší, než –5 ºC musí být dohodnuto mezi uživatelem a výrobcem. b) Maximální úroveň slunečního záření (za jasného slunečního dne) se uvažuje 1 120 W/m2 POZNÁMKA 1 Za určitých podmínek například u slunečního záření měřeném na střešní krytině, je nutné používat nucené větrání nebo snížení jmenovitých hodnot, aby nedošlo k překročení dané teploty. POZNÁMKA 2 Podrobnosti o úrovni slunečního záření jsou uvedeny v ČSN EN 60721-2-4. POZNÁMKA 3 UV záření může poškodit některé syntetické materiály. Podrobnosti viz ČSN IEC 60068. c) Nadmořská výška nepřekračuje 1 000 m nad hladinou moře. 30 PNE 33 3201 d) Okolní prostředí není významně znečištěno prachem, kouřem, korozními plyny, párami/výpary nebo solí. Znečištění prostředí nesmí překročit třídu znečištění prostředí c – Střední podle IEC/TS 60815-1. e) Tloušťka námrazy nesmí překročit 1 mm pro třídu 1, 10 mm pro třídu 10, 20 mm pro třídu 20. f) Rychlost větru nesmí překročit 34 m/s (odpovídá 700 Pa na válcové povrchy). POZNÁMKA 4 Charakteristiky větru jsou uvedeny v ČSN EN 60721-2-2. g) Je třeba uvažovat s výskytem kondenzace a srážek. Srážky jsou ve formě rosy, kondenzace, mlhy, deště, sněhu, námrazy nebo jinovatky. POZNÁMKA 5 Charakteristiky srážek pro izolaci jsou uvedeny v ČSN IEC 60060-1 a ČSN EN 60071-1. Další vlastnosti srážek jsou uvedeny v ČSN EN 60721-2-2. h) Vibrace způsobené vnějším zařízením nebo kvůli otřesům země jsou zanedbatelné. i) Elektromagnetické rušení se bere v úvahu podle IEC Guide 107. 4.4.3 Speciální požadavky 4.4.3.1 Všeobecně Používá-li se zařízení nad 1 kV za podmínek odlišných od normálních podmínek prostředí, má se postupovat podle požadavků uživatele uvedených postupně v následujících článcích. 4.4.3.2 Nadmořská výška Pro zařízení, která mají být umístěna v nadmořských výškách nad 1000 m, musí být izolační hladina vnější izolace za normálních atmosférických podmínek stanovena vynásobením výdržného napětí izolace vyžadovaného v místě provozu činitelem Ka podle ČSN EN 62271-1. POZNÁMKA 1 U vnitřní přetlakové izolace jsou dielektrické vlastnosti stejné ve všech nadmořských výškách a nemusí se přijímat žádná speciální opatření POZNÁMKA 2 U nízkonapěťových pomocných a řídicích zařízení se nemusí přijímat žádné speciální opatření do nadmořské výšky do 2000 m . Pro vyšší nadmořské výšky viz ČSN EN 60664-1. POZNÁMKA 3 Kolísání tlaku v důsledku nadmořské výšky uvádí ČSN EN 60721-2-3. Vzhledem k tomuto jevu se musí věnovat zvláštní pozornost následujícím bodům: – tepelným výměnám prouděním, vedením nebo zářením – účinnosti vytápění nebo klimatizaci – provozní úrovni tlakových přístrojů – účinnosti dieselgenerátorového soustrojí nebo kompresorové stanice vzduchu – zvýšení účinku korony POZNÁMKA 4 Korekční činitel KA z ČSN EN 62 271-1 zahrnuje skutečnost, že modifikace se nevyžaduje pro nadmořské výšky do 1 000 m. 4.4.3.3 Znečištění prostředí U zařízení ve znečištěném prostření se má stanovit stupeň znečištění prostředí a navrhnout venkovní izolaci podle PNE 33 0405-1 a 2. 4.4.3.4 Vibrace Vibrace z důvodů vnějších vlivů se musí posuzovat podle ČSN IEC 721-2-6 (03 8900). Instalace umístěné v seismickém prostředí musí být navrženy tak, aby byly uvažovány účinky zemětřesení. Toho musí být dosaženo aplikací následujících opatření: a) Jakékoliv jednotlivé zařízení musí být navrženo tak, aby odolalo dynamickým silám vyplývajícím z vertikálních a horizontálních pohybů půdy. Tyto účinky mohou být upraveny schopností základu a/nebo nosném rámu a/nebo podlahy, na níž je toto zařízení instalováno. Spektrum impulsů zemětřesení musí být zohledněno v návrhu zařízení. b) Uspořádání musí být zvoleno tak, aby omezovalo následující zatížení na přijatelné hodnoty: 31 PNE 33 3201 – zatížení v důsledku vzájemného propojení mezi sousedními přístroji, které se musí přizpůsobit relativně velkým axiálním, bočním, torzním nebo jiným pohybům, při čemž je třeba mít na mysli, že v průběhu zemětřesení se mohou vyskytnout jiná namáhání – provozní namáhání zařízení, které se všeobecně může přenášet prostřednictvím společného monolitického základu nebo podlahy (např. vypnutí/opětovné zapnutí vypínačů). Jestliže se v dané oblasti uplatňují požadavky zatížení podle seismických podmínek na stavby nebo instalaci zařízení, pak se musí tyto požadavky dodržovat. 4.5 Speciální požadavky 4.5.1 Účinky malých živočichů a mikroorganizmů Je-li biologická aktivita (od ptáků, jiných malých živočichů nebo mikroorganizmů) nebezpečná, musí být provedena náležitá opatření k zamezení nebezpečí. Tato opatření mohou zahrnovat vhodný výběr materiálů zabraňující jejich přístupu a přiměřené vytápění a větrání (podrobnější údaje viz IEC 60721-2-7). 4.5.2 Úroveň hluku Jsou-li stanoveny úrovně hluku (obvykle správními úřady), musí být splněny použitím vhodných opatření, jako jsou: – prostředky zvukové izolace proti hluku šířenému vzduchem nebo pevnými látkami – použití zařízení s nízkou hladinou hluku. Hygienické limity úrovně hluku jsou stanoveny v nařízení vlády č. 272/2011 Sb. o ochraně zdraví před nepříznivými účinky hluku a vibrací. Hlukové vlastnosti zařízení stanic a opatření proti hygienicky nepřípustnému hluku jsou uvedeny v PNE 38 1755. 4.5.3 Přeprava Při návrhu elektrické stanice je nutno řešit též dopravu jednotlivých zařízení jejich stanoviště. Týká se to zejména velkých a těžkých zařízení (transformátory). A to nejen při výstavbě, ale i v provozu, kde je vždy možnost nutnosti jejich výměny. Přeprava zařízení uvnitř stanice a navazující požadavky na příjezd do areálu stanice se řídí vnitřními předpisy provozovatele stanice. 32 PNE 33 3201 5 Izolace 5.1 Všeobecně Klasické (vzduchem izolované) instalace se obvykle nezkouší impulsem, protože k tomu obvykle chybí příslušné prostředky. Instalace proto vyžadují minimální vzdušné vzdálenosti mezi živými částmi a zemí a mezi živými částmi fází, aby se zamezilo přeskokům při nižším napětím, než je zvolené výdržné napětí instalace. Z toho důvodu jsou zde v dalším určeny předepsané doskokové vzdálenosti, které zaručují, že k přeskokům ve stanovených provozních stavech nedojde. 5.2 Volba izolační hladiny Izolační hladina se musí zvolit podle stanoveného nejvyššího napětí pro zařízení označeného Um a jmenovitého krátkodobého výdržného napětí o kmitočtu 50 Hz označeného Ud, a / nebo podle jmenovitých impulsních výdržných napětí. 5.2.1 Uvažování jmenovitých výdržných napětí označených U m Rozsah napětí: 1 kV < Um ≤ 245 kV V tomto rozsahu napětí musí být volba izolační hladiny založena na jmenovitých výdržných napětích při atmosférickém impulsu označených Up a jmenovitých krátkodobých výdržných napětích o kmitočtu 50 Hz označených Ud. (viz čl. 5.4.1 a 5.4.2) Rozsah napětí Um > 245 kV V tomto rozsahu napětí musí být volba založena na jmenovitých výdržných napětích při spínacím impulzu označených Us a jmenovitých výdržných napětích při atmosférickém impulsu označených Up (viz čl. 5.4.3). 5.2.2 Ověřování výdržných hodnot Jsou-li dodrženy u zařízení dále uvedené minimální vzdušné vzdálenosti N, není třeba na zařízení provádět dielektrické zkoušky. Nejsou-li uvedené vzdálenosti N dodrženy, musí být způsobilost zařízení prokázána příslušnou zkouškou. 5.3 Uzemnění uzlu Viz čl. 4.2.1 33 PNE 33 3201 5.4 5.4.1 Minimální vzdálenosti živých částí (platí pro nadmořské výšky do 1 000 m) Minimální vzdušné vzdálenosti mezi fázemi a mezi fází a zemí Nejvyšší napětí pro zařízení U m v rozsahu: U m < 52 kV (pro vn) Minimální vzdušné vzdálenosti pro elektrické zařízení bez dielektrických zkoušek: Označení minimální vzdušné vzdálenosti fáze - fáze, fáze - zem: N Jmenovité napětí sítě Un (efektivní hodnota) (kV) Nejvyšší napětí pro zařízení Um (efektivní hodnota) (kV) Jmenovité krátkodobé výdržné napětí o kmitočtu 50 Hz Ud (efektivní hodnota) (kV) 6 7,2 20 10 12 28 22 25 50 35 38,5 75 Jmenovité výdržMinimální vzdušné vzdálenosti né napětí při fáze - fáze, fáze - zem atmosférickém impulzu N 1,2/50 s (mm) Up (vrcholová hodnota) Vnitřní Venkovní (kV) instalace instalace 40 60 60 90 60 90 75 120 95 190 125 210 155 270 180 320 120 150 290 400 Přednostně se užívají tučně vyznačené hodnoty. Nejvyšší napětí pro zařízení Um = 7,2 kV (Un = 6 kV) lze volit jen v odůvodněných případech. 5.4.2 Minimální vzdušné vzdálenosti mezi fázemi a mezi fází a zemí Nejvyšší napětí pro zařízení U m v rozsahu: 52 kV < U m ≤ 245 kV Minimální vzdušné vzdálenosti pro elektrické zařízení bez dielektrických zkoušek: Označení minimální vzdušné vzdálenosti fáze - fáze, fáze - zem: N Jmenovité Jmenovité výdržkrátkodobé né napětí při Nejvyšší Jmenovité výdržné Minimální vzdušné vzdálenosti atmosférickém napětí pro napětí sítě napětí o fáze - fáze, fáze - zem impulzu zařízení Un kmitočtu pro vnitřní i venkovní instalace Um 1,2/50 s (efektivní 50 Hz (efektivní Up hodnota) Ud N hodnota) (vrcholová (efektivní (mm) (kV) (kV) hodnota) hodnota) (kV) (kV) 5.4.3 110 123 230 550 1 100 220 245 460 1 050 2 100 Minimální vzdušné vzdálenosti mezi fázemi a mezi fází a zemí Nejvyšší napětí pro zařízení U m v rozsahu: U m > 245 kV Minimální vzdušné vzdálenosti pro elektrické zařízení bez dielektrických zkoušek: Označení minimální vzdušné vzdálenosti: N 34 PNE 33 3201 Minimální Jmenovité Jmenovité Jmenovité vzdušné výdržné výdržné výdržné vzdálenosti Nejvyšší napětí při napětí při napětí při Jmenofáze-zem napětí spínacím atmosféric- spínacím vité napro vnitřní i pro zaříimpulzu kém impul- impulzu pětí sítě venkovní zení fáze-fáze fáze-zem zu instalace 250/2500 250/2500 Un 1,2/50 s Um s fáze-fáze a s Tyč (efektivní fáze-zem Vodič (efektivní hodnota) Us Us hodnota) kons(vrcholová kons(vrcholová Up trukce (kV) hodnota) trukce hodnota) (vrcholová (kV) hodnota) N (kV) (kV) (kV) (mm) (mm) 400 420 1 300/1 425 1 050 2 600 3 400 1 575 Minimální vzdušné vzdálenosti fáze-fáze pro vnitřní i venkovní instalace Vodič vodič paralelně (mm) 3 600 Tyč vodič (mm) 4 200 5.4.4 Minimální vzdušné vzdálenosti při speciálních podmínkách Uvedené vzdušné vzdálenosti platí pro nadmořské výšky do 1 000 m. Jsou-li instalace umístěny v nadmořských výškách nad 1 000 m, je třeba postupovat dle ČSN EN 62271-1, čl. 2.2.1, která předepisuje pro uvedené nadmořské výšky zvýšení izolační hladiny. Pro horské oblasti České republiky v nadmořských výškách nad 1 000 m jde o nepatrné zvýšení izolační hladiny venkovních instalací (viz též čl. 4.4.3.2 této normy). U venkovních instalací v některých oblastech je nutno uvažovat též se sněhovou pokrývkou. Mezi živými částmi instalace, které mohou být v protifázi, musí být vzdálenosti zvětšeny o 20 %. Mezi živými částmi zařízení, které jsou určeny pro různé izolační hladiny, musí být použita vzdálenost stanovená pro vyšší izolační hladinu zvětšená o 25 %. Tato podmínka - zvětšení vzdálenosti o 25 % - platí i pro vzdálenosti mezi živými částmi instalace jedné izolační hladiny oddělených od druhých částí odpojovačem (případně odpínačem). Vykývnou-li vodiče vlivem zkratových sil, pak jako minimum musí být dodrženo 50 % vzdálenosti. Vykývnou-li vodiče vlivem větru, pak jako minimum musí být dodrženo 75 % vzdálenosti. V případě přetržení jednoho izolátorového řetězce ze svazku (pro Um > 52 kV), pak jako minimum musí být dodrženo 75 % vzdálenosti. POZNÁMKA: Všechny vzdálenosti v dalším textu jsou uváděny pro nadmořské výšky do 1 000 m 6 6.1 Zařízení Všeobecné požadavky 6.1.1 Výběr Zařízení musí být vybráno a namontováno tak, aby splňovalo následující požadavky: a) Musí být bezpečné konstrukce, je-li správně sestaveno, smontováno a připojeno na napájení b) Musí být bezpečného provedení a být schopno správné funkce při všech vnějších vlivech, které lze očekávat v uvažované lokalitě c) Musí být bezpečného provedení a být schopno správné funkce během normálního provozu a v případě přiměřených očekávaných podmínek přetížení, mimořádného provozu a poruchách, bez známek poškození, které by činily zařízení nebezpečným; d) Musí být zajištěna ochrana obsluhy během používání a údržby zařízení. 35 PNE 33 3201 6.1.2 Bezpečnost obsluhy Pro bezpečnost obsluhy platí čl. 6.1.3 ČSN EN 61936-1, PNE 33 0000-6, PNE 33 0000-1, PNE 38 1981 a PNE 35 9700 6.2 Specifické požadavky Spínací zařízení - viz čl. 6.2.1 ČSN EN 61936-1, PNE 38 4065 Výkonové transformátory a tlumivky - viz čl. 6.2.2 ČSN EN 61936-1 a soubor norem ČSN EN 60076. Továrně vyrobené a typově zkoušené rozvaděče, viz PNE 35 1634 Požadavky na tyto rozvaděče jsou uvedeny v ČSN EN 61936-1, čl. 6.2.3 a 7.4. Bezpečnosti obsluhy a manipulaci s plynem se týkají články 8.8.3 a 9.4 této normy. Problematiky vysokonapěťového spínacího a řídicího zařízení se týká soubor norem ČSN EN 62271. Pro napěťové detektory (VDS) těchto rozvaděčů platí ČSN EN 61243-5. Kontrola těchto VDS se musí provádět každých 6 let, pokud jejich výrobce nestanoví kratší termín. Přístrojové transformátory - viz čl. 6.2.4 ČSN EN 61936-1 a soubor norem ČSN EN 61869. Svodiče přepětí - viz čl. 6.2.5 ČSN EN 61936-1 a soubor norem ČSN EN 60099 (4 a 5) Kondenzátory - viz čl. 6.2.6 ČSN EN 61936-1 Závěrné tlumivky - viz ČSN IEC 353 Výkonové prvky, jako transformátory, přípojnice, vedení ap., představují impedanci připojenou za závěrnou tlumivku mezi vedení a zem. Tato impedance, zapojená do série s impedancí závěrné tlumivky, může tvořit paralelní svod pro vysokofrekvenční signál. Velikost snížení úrovně signálu tímto svodem závisí na vektorovém součtu obou uvedených impedancí. V nejnepříznivějším případě se mohou reaktanční složky obou impedancí navzájem vykompenzovat, čímž dojde k nežádoucímu snížení hodnoty celkové paralelní impedance. Pro vyloučení takového jevu a pro omezení možnosti změn paralelní impedance vlivem změny konfigurace elektrické soustavy, musí hradicí impedance závěrné tlumivky obsahovat vždy činnou složku. Šířka pásma musí být stanovena podle přiděleného přenášeného kmitočtu. Izolátory - viz čl. 6.2.8 ČSN EN 61936-1 Kabely - viz čl. 6.2.9 ČSN EN 61936-1, PNE 34 1050 Kabelové koncovky ČSN EN 50181 ed.2:2011 – Zásuvné typy průchodek nad 1 kV až do 52 kV a od 250 A do 2,5 kA pro jiná zařízení než transformátory plněné kapalinou Vodiče a příslušenství - viz čl. 6.2.10 ČSN EN 61936-1 Točivé elektrické stroje - viz čl. 6.2.11 ČSN EN 61936-1 Generátorové jednotky - viz čl. 6.2.12 a čl. 6.2.13 ČSN EN 61936-1 Statické měniče viz čl. 6.2.14 ČSN EN 61936-1 Pojistky viz čl. 6.2.15 ČSN EN 61936-1 Elektrické a mechanické blokování viz čl. 6.2.16 ČSN EN 61936-1, PNE 38 4065 Hromadné dálkové ovládání - viz PNE 38 2530 Výkonové transformátory - viz soubor norem ČSN EN 60076 Elektrické a další ochrany transformátorů - viz PNE 38 4065, ČSN 33 3051 POZNÁMKA: Dielektrické požadavky na transformátory, které jsou umístěny v sítích 22 kV a 35 kV: (Požadavky jsou též uvedeny v ČSN EN 60076-3 a v ČSN EN 61936-1). Dielektrické požadavky na transformátory umístěné v sítích 22 kV a 35 kV Jmenovité napětí sítě Un (efektivní hodnota) kV Nejvyšší napětí pro zařízení Um (efektivní hodnota) kV Jmenovité krátkodobé výdržné napětí (efektivní hodnota) kV Jmenovité výdržné napětí při atmosférickém impulzu (vrcholová hodnota) kV 22 25 50 150 35 38,5 80 195 36 PNE 33 3201 7 Instalace 7.1 Všeobecné požadavky Tento článek uvádí požadavky pro instalace vzhledem k volbě uspořádání obvodu, dokumentaci obvodu, přenosovým trasám, osvětlení, provozní bezpečnosti a značení štítky. Uvedené vzdušné vzdálenosti jsou nejmenšími dovolenými hodnotami pro bezpečný provoz. Uživatel může stanovit hodnoty větší. V případě rozšíření stávajících instalací je možné použít jako alternativní ty požadavky, které byly platné v době návrhu a výstavby instalace. Způsob provozu musí být odsouhlasen mezi výrobcem a uživatelem. 7.1.1 Uspořádání obvodu 7.1.1.1 Uspořádání obvodu musí být zvoleno tak, aby vyhovělo provozním požadavkům a aby usnadnilo realizaci požadavků bezpečnosti. Musí být rovněž zvážena plynulost provozu za podmínek poruchy a údržby při současném respektování konfigurace sítě. Uspořádání obvodu musí být pokud možno jednoduché a snadno srozumitelné tak, aby spínací operace se mohly provádět bezpečně a rychle. Každá elektricky oddělená síť s izolovaným středem nebo kompenzovaná síť musí mít indikační zařízení zemního spojení, které umožní jeho detekci nebo vypnutí. Musí být zajištěno, aby odpojené části zařízení nemohly být nechtěně (nahodile) uvedeny pod napětí prostřednictvím sekundárních obvodů (například prostřednictvím přístrojových transformátorů). 7.1.1.2 Zařízení musí být schopné odolat tepelným a dynamickým namáháním vyplývajícím ze zkratového proudu podle kapitoly 4. Uspořádání obvodu však může být navrženo tak, aby části normálně provozované odděleně byly propojeny po krátkou dobu v průběhu spínací operace, i když jako výsledek takového spojení je překročení jmenovité hodnoty zkratového proudu dané instalace. To může být nevyhnutelné v průběhu spínání‚ jestliže jsou například napáječe převáděny z jedné sekce do druhé sekce. V tomto případě musí být učiněna vhodná ochranná opatření, aby se zabránilo nebezpečí pro obsluhu. Pro tento účel mají být vypracovány provozní směrnice. Přívody napáječů s přístroji omezujícími proud mohou být dimenzovány na snížené zkratové namáhání odpovídající omezenému proudu z prvku omezujícího proud. POZNÁMKA: Zařízení umístěná mezi přípojnicemi a zařízením omezujícím proud budou dostatečná při působení zkratového proudu pouze v případě poruchy na straně zátěže zařízení omezujícího proud. 7.1.2 Dokumentace Pro každou instalaci musí být k dispozici dokumentace, aby byla možná její montáž, uvedení do provozu, provoz, údržba a ochrana okolního prostředí. Viz též PNE 18 4310. 7.1.3 Dopravní cesty Dopravní cesty, jejich nosnost, výška a šířka musí být přiměřená pro pohyby předpokládaných přepravovaných jednotek a musí být odsouhlaseny mezi dodavatelem a uživatelem. Uvnitř uzavřených elektrických provozoven je průjezd vozidel nebo jiných mobilních zařízení pod živými částmi nebo v jejich blízkosti (bez ochranných zařízení) povolen, jsou-li splněny následující podmínky (viz obr. 7.1): – vozidlo s otevřenými dveřmi, a jeho náklad nepřesahují prostor ohrožení: Minimální ochranná vzdušná vzdálenost pro vozidla T = N + 100 (minimálně 500 mm) – je udržována minimální výška H živých částí nad přístupnými plochami (viz 7.2.4). Za těchto okolností může obsluha zůstat ve vozidlech, nebo mobilních zařízení pouze tehdy, jsou-li na vozidle nebo na mobilním zařízení přiměřená ochranná opatření, například střecha kabiny, k zajištění toho, aby výše uvedený prostor ohrožení nemohl být překročen. Pro boční vzdálenosti mezi dopravovanými jednotkami a živými částmi platí stejné zásady jako výše uvedené. 37 PNE 33 3201 Obr. 7.1 - Vzdálenosti v dopravních cestách 7.1.4 Chodby a přístupové prostory Šířky chodeb a přístupových prostor včetně jejich dimenzování musí být přiměřené k provedení práce, provozu, přístupu v případě nouzových stavů, nouzové evakuaci a pro přepravu zařízení. Přístupové komunikace musí být provedeny v souladu s ČSN 73 0804. Chodby v elektrické stanici musí splňovat současně následující podmínky: a) Minimální šířka chodby je 800 mm, výška chodby nesmí být snížena pod 2 100 mm. b) Rozměry chodby musí odpovídat přepravě největších zařízení. c) Chodba musí být dimenzována k provedení všech prací, k přepravě a provozování příslušného zařízení. d) Prostor pro evakuaci musí být široký nejméně 550 mm (to znamená např., že při otevřených dveřích kobky nebo rozvaděče musí zůstat volný průchod mezi otevřenými dveřmi a stěnou nebo jiným zařízením nejméně 550 mm.) Doporučuje se dveře kobek a rozvaděčů zavírat ve směru úniku. Minimální šířka chodby nesmí být snížena vyčnívajícími zařízeními (např. pohony). Za krytými instalacemi (např. za rozvaděči), kde je nutný přístupový prostor, je minimální šířka tohoto prostoru 550 mm. 38 PNE 33 3201 POZNÁMKA, KTERÁ SE TÝKÁ POUZE ZAŘÍZENÍ NN: Chodby (uličky) pro rozvodny nn - v místnostech, kde se nevyskytuje napětí vyšší než 1 kV - se provádějí dle ČSN 33 2000-7-729. Délky únikových cest: Pro zařízení vn (Um < 52 kV) musí být východy uspořádány tak, aby délka únikové cesty uvnitř místnosti nepřesahovala 20 m. Pro zařízení s Um 52 kV musí být východy uspořádány tak, aby délka únikové cesty uvnitř místnosti nepřesahovala 40 m. Trvale namontované žebříky nebo obdobné konstrukce jsou povoleny jako nouzové východy v únikových cestách. Minimální rozměry komunikací pro elektrické stanice venkovního provedení s Um > 52 kV: Pro rozvodny s Um = 123 kV je minimální šířka komunikace 3000 mm a výška 3500 mm Pro rozvodny s Um = 245 kV je minimální šířka komunikace 3 500 mm a výška 4000 mm Pro rozvodny s Um = 420 kV je minimální šířka komunikace 3 500 mm a výška 4000 mm 7.1.5 Osvětlení Přístupné vnitřní a venkovní instalace musí být opatřeny vhodným osvětlením pro běžný provoz. Viz ČSN EN 12464 Je-li to nutné‚ musí být provedeno nouzové/pomocné osvětlení, to může být jako stálá instalace nebo přenosné zařízení. V některých případech, ve velmi malých elektrických stanicích nemusí být světelná instalace vyžadována. V takových případech musí být přítomnost a rozsah osvětlení dohodnut mezi dodavatelem a uživatelem. Kterákoliv část světelné instalace, která vyžaduje údržbu nebo výměnu za provozu zařízení, například svítidla, musí být instalována tak, že je-li práce provedena správně, musí být dodržena pracovní vzdálenost od živých částí vn, vvn a zvn (viz PNE 33 0000-6). Doporučuje se zvolit počet svítidel tak, aby výpadek jednoho ze svítidel nevyžadoval okamžitou výměnu světelného zdroje. 7.1.6 Provozní bezpečnost Provozní bezpečnost instalací musí být navržena tak, aby byla zajištěna ochrana únikových cest a nouzových východů v případě požáru a ochrana a kompatibilita s okolním prostředím. Kde je to nutné, musí být zařízení chráněna proti požáru, zaplavení a znečištění. Je-li to požadováno, musí být důležité instalace rovněž chráněny proti účinkům silničního provozu (solná sprcha, havárie vozidla) dalšími opatřeními. 7.1.7 Značení, štítky, výstražné a bezpečnostní značky - viz též PNE 35 7041 Identifikace výrobními štítky a značením se vyžaduje, aby se zabránilo provozním chybám a úrazům. Všechny důležité části instalace, například soustavy přípojnic, spínací zařízení, odbočky, vodiče, musí být označeny jasně, čitelně a trvale. Bezpečnostní výstrahy, například výstražné tabulky, tabulky zákazu, informační tabulky musí být umístěny na vhodných bodech instalace. V objektech a provozech se musí zřetelně označit směr úniku všude, kde východ na volné prostranství není přímo viditelný. Bezpečnostní tabulky a značky s vyznačením směru úniků se umísťují v místech, kde se mění směr úniku, na křižovatkách, u schodišť, atd. ve vzdálenosti cca 15 m od sebe. Umístění a vzhled bezpečnostních značek stanovuje zejména NV 11/2002 Sb., ČSN ISO 3864-3, PNE 35 7041 a v souvisejících předpisech. POZNÁMKA: Označení požárních uzávěrů (dveří, poklopů, vrat, požární klapky atp.) musí být uvedeno na každém výrobku a musí být čitelné a nesmazatelné. Štítky musí být zhotoveny z trvanlivého materiálu. Označení ucpávek v prostupech: V případě požadavku na požární odolnost musí být ucpávka označena trvanlivým štítkem. 7.2 Venkovní a vnitřní instalace otevřené konstrukce (bez dielektrických zkoušek) Uspořádání venkovní instalace otevřené konstrukce musí být provedeno s uvažováním minimálních vzdáleností fáze – fáze a fáze – zem uvedených v kapitole 5. 39 PNE 33 3201 Konstrukce venkovní instalace musí být taková, aby se zabránilo přístupu do prostorů ohrožení, přičemž se bere v úvahu potřeba přístupu pro potřeby provozu a údržby. Venkovní instalace musí být zajištěna vnějším oplocením a tam, kde bezpečné vzdálenosti uvnitř venkovní instalace nemohou být dodrženy, musí být instalována ochranná zařízení (ochranné přepážky, ochranné zábrany apod.) - viz čl. 7.21, 7.2.2, 7.2.3, 7.2.4, 7.2.5 a 7.2.7. U venkovních instalací na stožárech, sloupech a příhradových konstrukcích se nevyžadují vnější ploty, jsou-li elektrické instalace na veřejně přístupných místech nedosažitelné ze země a jsou splněny bezpečné vzdálenosti (výšky) - viz např. čl. 7.6. Uspořádání vnitřní instalace otevřené konstrukce musí brát do úvahy minimální vzdálenosti fáze-fáze a fázezem uvedené v kapitole 5. Návrh vnitřní instalace musí být takový, aby zabránil přístupu do prostoru ohrožení, přičemž musí počítat s potřebou přístupu pro účely provozu a údržby. Musí tudíž být zajištěny bezpečné vzdálenosti nebo trvalá ochranná opatření v instalaci. Minimální vzdálenosti ochranných přepážek, ochranných zábran a minimálních výšek jsou uvedeny v čl. 7.21, čl. 7.2.2. a čl. 7.2.4. Pro budovy, chodby, únikové cesty, dveře a okna platí čl. 7.1.3, čl. 7.1.4, čl. 7.2.5, čl. 7.2.6 a čl. 7.4. 7.2.1 Vzdálenosti ochranných přepážek V instalacích (bez přístupu laiků a osob seznámených) musí být dodrženy minimální vzdálenosti označené B od živých částí a vnitřního povrchu přepážky (viz příklad na obr. 7.2). Vzdálenost B vymezuje prostor za přepážkou bez živých částí (platí pouze do určitých výšek). Izolátory v tomto vymezeném prostoru jsou přípustné. Uvažovány jsou přepážky bez průhybu. V případě použití ohebných přepážek (nedoporučují se) musí být počítáno s jejich průhybem - vzdálenost B musí být zvětšena. K použití ohebných přepážek je třeba dohoda mezi uživatelem a dodavatelem. Přepážky tvořené pevnými stěnami bez otvírání o minimální výšce 1 800 mm Označení vzdálenosti: B1 Minimální vzdálenost: B1 = N (mm) Přepážky o minimální výšce 1 800 mm tvořené mříží nebo pletivem s minimálním krytím IP XXB nebo IP 2X bez průhybu nebo pevnou stěnou s otvíráním. Označení vzdálenosti: B2 Minimální vzdálenost: B 2 = N + 80 (mm) Instalace pro: Um < 52 kV (vn) Viz příklad na obr. 7.2 Minimální vzdálenosti přepážek od živých částí, které vymezují prostor za přepážkou bez živých částí. Minimální výšky živých částí ve vymezeném prostoru za přepážkou. Pro venkovní instalace s ohledem na sněhovou pokrývku platí čl. 7.2.7. Un (kV) Um (kV) Ud (kV) Up (kV) 6 7,2 20 10 12 22 35 Minimální vzdálenosti přepážek od živých částí B2 60 Vnitřní instalace B2 (mm) 170 Venkovní instalace B2 (mm) 200 28 75 200 25 50 125 38,5 75 180 Minimální výšky živých částí ve vymezeném prostoru za přepážkou H (mm) Vnitřní Venkovní instalace instalace 2 500 2 500 230 2 500 2 500 290 370 2 500 2 540 400 480 2570 2 650 Instalace pro Um > 52 kV Minimální vzdálenosti přepážek od živých částí, které vymezují prostor za přepážkou bez živých částí. 40 PNE 33 3201 Minimální výšky živých částí ve vymezeném prostoru za přepážkou. Pro venkovní instalace s ohledem na sněhovou pokrývku platí čl. 7.2.7. Minimální výšky žiMinimální vzdálevých částí ve vymeFáze - Fáze - nosti přepážek od zeném prostoru za zem fáze živých částí pro Un přepážkou ve vnitřUm Ud Up Us Us vnitřní i venkovní ních i venkovních (kV) (kV) (kV) (kV) (kV) (kV) instalace instalacích B2 H (mm) (mm) 110 123 230 550 1 180 3 350 220 245 460 1050 2 180 4 350 400 420 3 480 5650 1 300/1 425 1 050 1 575 41 PNE 33 3201 Obrázek 7.2 - Příklad: Ochrana přepážkou ve vnitřní instalaci (Un = 22 kV, Um = 25 kV) Elektrická stanice umístěná uvnitř budovy (bez přístupu laiků a osob seznámených). Kobka rozvodny, otevřená konstukce, vstup do kobky je proveden otvíratelnými dveřmi (přepážkou s otvíráním). Legenda k obrázku 7.2: Jmenovité napětí sítě: Un = 22 kV Nejvyšší napětí pro zařízení: Um = 25 kV Jmenovité krátkodobé výdržné napětí o kmitočtu 50 Hz: Ud = 50 kV Jmenovité výdržné napětí při atmosférickém impulzu: Up = 125 kV N B2 H Minimální vzdušné vzdálenosti: fáze - fáze a fáze - zem (vnitřní instalace): N = 210 mm (minimálně) Minimální vzdálenost otvíratelné přepážky (dveří do kobky) od živých částí, platí pouze do určitých výšek. Dveře do kobky mají krytí IP 20 a minimální výšku 1 800 mm. Vzdálenost B2 vymezuje prostor o výšce H za dveřmi do kobky bez živých částí. B2 = N + 80 = 290 mm (minimálně) Tvar vymezeného prostoru za přepážkou je uveden v obrázku. Minimální výška nechráněných živých částí ve vymezeném prostoru za dveřmi do kobky H = 2 500 mm (minimálně) Všechny výšky jsou uváděny od přístupné plochy (od podlahy chodby). 7.2.2 Vzdálenosti ochranných zábran V instalacích (bez přístupu laiků a osob seznámených) musí být dodrženy minimální vzdálenosti označené O od živých částí a izolátorů k vnitřnímu povrchu zábrany (viz příklad na obr. 7.3). Ochrannou zábranu tvoří například stěny s výškou nižší než 1800 mm, mříže nebo pletivo s krytím nižším než IP 20 a především zábradlí. V případě použití ohebných zábran musí být počítáno s jejich průhybem - minimální vzdálenosti označené O, musí být proto zvětšeny. Zábradlí: Jeho horní okraj se umisťuje v minimální výšce 1 200 mm a v maximální výšce 1 400 mm nad přístupnou plochou (viz příklad na obr. 7.3). 42 PNE 33 3201 Označení vzdáleností zábran od živých částí a izolátorů pro vnitřní instalace: O1 Označení vzdáleností zábran od živých část a izolátorů pro venkovní instalace: O2 Minimální vzdálenost zábran: Vnitřní instalace: O1 = N + 200 (mm) - minimálně 500 mm Venkovní instalace: O2 = N + 300 (mm) - minimálně 600 mm Vzdálenost O vymezuje prostor za zábranou bez živých částí a bez izolace u jejich izolátorů – platí pouze do určitých výšek, které jsou určeny od přístupné plochy. Instalace pro Um < 52 kV (vn) Minimální vzdálenosti zábran od živých částí a od izolace u jejich izolátorů ve vymezeném prostoru za zábranou Minimální výšky živých částí a izolace u jejich izolátorů ve vymezeném prostoru za zábranou. Pro venkovní instalace s ohledem na sněhovou pokrývku platí čl. 7.2.7. Un Um Ud Up (kV) (kV) (kV) (kV) Minimální vzdálenosti zábran od živých částí a od izolace jejich izolátorů Minimální výška živých částí a izolace u jejich izolátorů ve vymezeném prostoru za zábranou Min. výška živých částí H (mm) 6 7,2 20 60 Vnitřní instalace O1 (mm) 500 10 12 28 75 500 22 25 50 125 35 38,5 75 180 Venkovní instalace O2 (mm) 600 Min. výška izolace u izolátorů pro vnitřní i venkovní instalace (mm) Vnitřní Venkovní instalace instalace 2 500 2 500 600 2 500 2 500 500 600 2 500 2 540 520 700 2 570 2 650 2 250 Instalace pro Um > 52 kV Minimální vzdálenosti zábran od živých částí a od izolace u jejich izolátorů ve vymezeném prostoru za zábranou Minimální výšky živých částí a izolace u jejich izolátorů ve vymezeném prostoru za zábranou. Pro venkovní instalace s ohledem na sněhovou pokrývku platí čl. 7.2.7. Minimální výška živých Minimální vzdálenosti částí a izolace u jejich Fáze - Fáze - zábran od živých částí izolátorů ve vymezeném zem fáze a izolace jejich izoláto- prostoru za zábranou pro Ud Up Un Um rů vnitřní i venkovní instaUs Us lace (kV) (kV) (kV) (kV) (kV) (kV) Vnitřní Venkovní Min. výška Min. výška instalace instalace živých částí izolace u O1 O2 H izolátorů (mm) (mm) (mm) (mm) 110 123 230 550 1 300 1 400 3 350 220 245 460 1050 2 300 2 400 4 350 400 420 3 600 3 700 5 650 1 300/1 425 1 050 1 575 43 2 250 PNE 33 3201 Obrázek 7.3 - Příklad: Ochrana zábranou ve vnitřní instalaci (Un = 22 kV, Um = 25 kV) Elektrická stanice umístěná uvnitř budovy (bez přístupu laiků a osob seznámených) Kobka rozvodny, otevřená konstukce, vstup do kobky je chráněn zábradlím (zábranou bez průhybu). Legenda k obr. 7.3: Jmenovité napětí sítě: Un = 22 kV Nejvyšší napětí pro zařízení: Um = 25 kV Jmenovité krátkodobé výdržné napětí o kmitočtu 50 Hz: Ud = 50 kV Jmenovité výdržné napětí při atmosférickém impulzu: Up = 125 kV N Minimální vzdušné vzdálenosti: fáze - fáze a fáze - zem (vnitřní instalace): N = 210 mm (minimálně) O1 Minimální vzdálenost zábrany (zábradlí) od živých částí a izolátorů, platí pouze do určitých výšek. O1 = 500 mm (minimálně) Vzdálenost O1 vymezuje prostor za zábradlím, ve kterém je nutno současně splnit dvě podmínky týkající se minimální výšky živých částí a minimální výšky izolace u jejich izolátorů. Tvar vymezeného prostoru za zábradlím je uveden v obrázku. H Minimální výška nechráněných živých částí ve vymezeném prostoru za zábradlím H = 2 500 mm (minimálně) Minimální výška izolace u izolátorů ve vymezeném prostoru za zábradlím je 2 250 mm. Všechny výšky jsou uváděny od přístupné plochy (od podlahy chodby). 7.2.3 Vzdálenosti k vnějšímu oplocení (plotu) a vymezený prostor v jeho blízkosti v elektrických stanicích s venkovní instalací elektrického zařízení (bez přístupu laiků a osob seznámených) Vnější oplocení (plot) elektrické stanice je tvořen buď pevnou stěnou, nebo drátěným pletivem, případně mříží. Výška plotu musí být minimálně 2 500 mm - v této hodnotě je již zahrnuta výška sněhové pokrývky. K vnějšímu oplocení (plotu) mají z vnější strany přístup laici. 44 PNE 33 3201 POZNÁMKA: Minimální výška plotu předepsaná touto normou je 2 500 mm včetně uvažované sněhové pokrývky, ČSN EN 61939-1 uvádí minimální výšku plotu 1 800 mm, k této hodnotě je však třeba připočítat uvažovanou výšku sněhové pokrývky v daném místě. Je-li plot tvořen drátěným pletivem nebo mříží, je dovolená maximální velikost otvoru (oka) 50 mm (odpovídá krytí IP10), nižší hrana plotu (spodní část) nesmí být výše než 50 mm nad zemí. POZNÁMKA : Použití kovového pletiva s velikostí ok 50 mm x 200 mm (šířka x výška) je vhodné v případě, že konstrukce oplocení zabraňuje neoprávněnému vstupu Označení minimální vzdálenosti mezi plotem a živými částmi a izolací u jejich izolátorů: C - je-li plot tvořen pevnou stěnou E - je-li plot tvořen drátěným pletivem nebo mříží Vzdálenosti C, E vymezují prostor o výšce H´v blízkosti vnějšího plotu uvnitř elektrické stanice, který musí být bez živých částí a bez izolace u jejich izolátorů, (viz též příklady na obr. 7.4 a 7.5) Minimální vzdálenosti vnějšího plotu od živých částí a izolací u jejich izolátorů: C = N + 1 000 (mm) E = N + 1 500 (mm) Minimální výška H´: Minimální výška živých částí a izolace u jejich izolátorů ve vymezeném prostoru v blízkosti vnějšího plotu, kterou je nutno dodržet do vzdáleností od plotu označených C, E uvnitř elektrické stanice je označena H´. Um < 52 kV (vn): Minimální výška živých částí a izolace u jejich izolátorů: H´ = 4 300 mm Um > 52 kV: Minimální výška živých částí a izolace u jejich izolátorů: H´ = N + 4 500 (mm) - minimálně 6 000 mm. Uvedené minimální výšky H´ se vztahují k maximálnímu průhybu vodiče. S ohledem na sněhovou pokrývku platí čl. 7.2.7. Podmínky, které je nutno splnit pro určení minimální výšky živých částí (vodičů venkovních vedení) vně vnějšího plotu elektrické stanice (v místech přístupným laikům), jsou uvedeny v technických normách týkajících se venkovních vedení a souvisejících normách (PNE 33 3300, PNE 33 3301, PNE 33 3302, ČSN EN 50341, PNE 33 0000-1). Instalace pro Um < 52 kV (vn) Minimální vzdálenosti nechráněných živých částí a izolace u jejich izolátorů od vnějšího plotu a minimální výška nechráněných živých částí a izolace u jejich izolátorů ve vymezeném prostoru v blízkosti vnějšího plotu (viz též obr. 7.4). S ohledem na sněhovou pokrývku platí čl. 7.2.7. Minimální vzdálenosti živých částí a izolací u jejich izolátorů od vnějšího Min. výška živých plotu částí a izolace u jejich izolátorů Un Um Ud Up Plot je tvořen Plot je tvořen (kV) (kV) (kV) (kV) drátěným pletipevnou stěnou H´ vem nebo mříží C (mm) E (mm) (mm) 6 7,2 20 60 1 120 1 620 10 12 28 75 1 150 1 650 22 25 50 125 1 290 1 790 35 38,5 75 180 1 400 1 900 4 300 POZNÁMKA, která se týká pouze zařízení nn ve venkovních instalacích (viz též PNE 33 0000-1): Pro minimální výšku nechráněných živých částí nn a jejich izolátorů, které se nacházejí ve vymezeném prostoru v blízkosti vnějšího plotu uvnitř elektrické stanice, platí stejná hodnota jako pro elektrické instalace vn (minimální výška: 4 300 mm). 45 PNE 33 3201 Instalace pro Um > 52 kV: Minimální vzdálenosti nechráněných živých částí a izolace u jejich izolátorů od vnějšího plotu a minimální výška nechráněných živých částí a izolace u jejich izolátorů ve vymezeném prostoru v blízkosti vnějšího plotu (viz též obr. 7.5). S ohledem na sněhovou pokrývku platí čl. 7.2.7. Fáze zem Us (kV) Fáze fáze Us (kV) Un (kV) Um (kV) Ud (kV) Up (kV) 110 123 230 550 2 100 2 600 6 000 220 245 460 1050 3 100 3 600 6 600 400 420 4 400 4 900 7 900 1 300/1 425 1 050 1 575 46 Minimální vzdálenosti živých částí a izolací u Min. výška jejich izolátorů od vnějživých částí šího plotu a izolace u jejich izoláPlot je tvoPlot je torů řen drátětvořen ným pletipevnou H´ vem nebo stěnou (mm) mříží C E (mm) (mm) PNE 33 3201 Obrázek 7.4 - Příklad: Ochranná opatření v blízkosti vnějšího plotu uvnitř elektrické stanic Elektrická stanice (Un = 35 kV, Um = 38,5 kV) s venkovní instalací, otevřená konstrukce Legenda k obr. 7.4: Jmenovité napětí sítě: Un = 35 kV Nejvyšší napětí pro zařízení: Um = 38,5 kV Jmenovité krátkodobé výdržné napětí o kmitočtu 50 Hz: Ud = 75 kV Jmenovité výdržné napětí při atmosférickém impulzu: Up = 180 kV N Minimální vzdušné vzdálenosti: fáze - fáze a fáze - zem (venkovní instalace) N = 400 mm (minimálně) E Minimální vzdálenost mezi vnějším plotem a živými částmi a izolací u jejich izolátorů. Vnější plot je z drátěného pletiva (bez průhybu) s krytím IP 10 a má minimální výšku 2 500 mm. Vzdálenost E vymezuje prostor o výšce H´ v blízkosti vnějšího plotu bez živých částí a bez izolace u jejich izolátorů. Tvar vymezeného prostoru je uveden v obrázku. E = N + 1 500 = 1 900 mm (minimálně) H´ Minimální výška nechráněných živých částí a izolace u jejich izolátorů ve vymezeném prostoru v blízkosti vnějšího plotu uvnitř elektrické stanice H´ = 4 300 mm (minimálně), vztahuje se k největšímu průhybu vodiče. S ohledem na sněhovou pokrývku platí čl. 7.2.7. H Minimální výška nechráněných živých částí nad přístupnými plochami uvnitř elektrické stanice - neplatí ve vymezeném prostoru v blízkosti vnějšího plotu. H = N + 2 250 = 2 650 mm (minimálně), vztahuje se též k největšímu průhybu vodiče. S ohledem na sněhovou pokrývku platí čl. 7.2.7. Minimální výška izolace (u izolátorů) nad přístupnými plochami v elektrické stanici je 2 250 mm - neplatí ve vymezeném prostoru v blízkosti vnějšího plotu. S ohledem na sněhovou pokrývku platí čl. 7.2.7. 47 PNE 33 3201 Obrázek 7.5 - Příklad: Ochranná opatření v blízkosti vnějšího plotu uvnitř elektrické stanice Elektrická stanice (Un = 110 kV, Um = 123 kV) s venkovní instalací, otevřená konstrukce Legenda k obr. 7.5: Jmenovité napětí sítě: Un = 110 kV Nejvyšší napětí pro zařízení: Um = 123 kV Jmenovité krátkodobé výdržné napětí o kmitočtu 50 Hz: Ud = 75 kV Jmenovité výdržné napětí při atmosférickém impulzu: Up = 550 kV N Minimální vzdušné vzdálenosti: fáze - fáze a fáze - zem (venkovní instalace) N = 1 100 mm (minimálně) E Minimální vzdálenost mezi vnějším plotem a živými částmi a izolací u jejich izolátorů. Vnější plot je z drátěného pletiva (bez průhybu) s krytím IP 10 a má minimální výšku 2 500 mm. Vzdálenost E vymezuje prostor o výšce H´ v blízkosti vnějšího plotu bez živých částí a bez izolace u jejich izolátorů. Tvar vymezeného prostoru je uveden v obrázku E = N + 1 500 = 2 600 mm (minimálně) H´ Minimální výška nechráněných živých částí a izolace u jejich izolátorů ve vymezeném prostoru v blízkosti vnějšího plotu uvnitř elektrické stanice H´ = 6 000 mm (minimálně), (H´ = N + 4 500 (mm) - minimálně 6 000 mm), vztahuje se k největšímu průhybu vodiče. S ohledem na sněhovou pokrývku platí čl. 7.2.7. H Minimální výška nechráněných živých částí nad přístupnými plochami uvnitř elektrické stanice - neplatí ve vymezeném prostoru v blízkosti vnějšího plotu. H = N + 2 250 = 3 350 mm (minimálně) vztahuje se též k největšímu průhybu vodiče. S ohledem na sněhovou pokrývku platí čl. 7.2.7. Minimální výška izolace (u izolátorů) nad přístupnými plochami v elektrické stanici je 2 250 mm - neplatí ve vymezeném prostoru v blízkosti vnějšího plotu. S ohledem na sněhovou pokrývku platí čl. 7.2.7. 48 PNE 33 3201 7.2.4 Minimální výška nechráněných živých částí a izolace u jejich izolátorů nad přístupnou plochou (přístupovým prostorem) v elektrických stanicích (bez přístupu laiků a osob seznámených) Minimální výška nechráněných živých částí nad přístupnou plochou: Označení minimální výšky: H Minimální výška H se vztahuje k maximálnímu průhybu vodiče. S ohledem na sněhovou pokrývku u venkovních instalací platí čl. 7.2.7. Minimální výška: H = N + 2 250 (mm) - minimálně 2 500 mm (pro vnitřní i venkovní instalace). Uvedené hodnoty výšky H nelze použít ve vymezeném prostoru v blízkosti vnějšího plotu. Nejnižší část izolace u izolátoru (například horní hrana kovového podstavce izolátoru) nesmí být nad přístupnou plochou níže než 2 250 mm v místech, kde nejsou zajištěna jiná vhodná opatření pro zamezení přístupu (např.: přepážky, zábrany). Uvedená hodnota platí pro vnitřní i venkovní instalace. S ohledem na sněhovou pokrývku u venkovních instalací platí čl. 7.2.7. Uvedenou hodnotu nelze použít ve vymezeném prostoru v blízkosti vnějšího plotu. Instalace pro Um < 52 kV (vn) Minimální výšky nechráněných živých částí a izolace u jejich izolátorů nad přístupnou plochou (viz též příklad na obrázku 7.4). Minimální výška živých částí a izolace u jejich izolátorů nad přístupnou plochou Un (kV) Um (kV) Ud (kV) Up (kV) 6 7,2 20 60 2 500 2 500 10 12 28 75 2 500 2 500 22 25 50 125 2 500 2 540 35 38,5 75 180 2 570 2 650 Min. výška živých částí H (mm) Vnitřní Venkovní instainstalace lace Min. výška izolace u izolátorů pro vnitřní i venkovní instalace (mm) 2 250 Instalace pro Um > 52 kV Minimální výšky nechráněných živých částí a izolace u jejich izolátorů nad přístupnou plochou (viz též příklad na obrázku 7.5) Minimální výška živých částí a izolace u jejich izolátorů nad přístupnou Fáze Fáze plochou pro vnitřní i venkovní instazem fáze lace Un Um Ud Up Us Us (kV) (kV) (kV) (kV) Min. výška živých (kV) (kV) Min. výška izolace částí u izolátorů H (mm) (mm) 110 123 230 550 3 350 220 245 460 1050 4 350 400 420 1 300/1 425 1 050 1 575 2 250 5 650 7.2.5 Vzdálenosti k budovám Tam, kde se živé části umístěné ve venkovních instalacích přibližují k budovám, musí být dodrženy při maximálním průhybu vodiče následující vzdálenosti (výšky) vzhledem ke střeše: Minimální výšky živých částí nad přístupnou a nepřístupnou střechou jsou dle obr. 7.6 49 PNE 33 3201 Minimální vzdálenosti živých částí v bočním směru od konce střechy jsou dle obr. 7.6 S ohledem na sněhovou pokrývku je třeba brát v úvahu čl. 7.2.7. Tam, kde se živé části umístěné ve venkovních instalacích přibližují k budovám, musí být dodržovány následující minimální vzdálenosti uvažující s maximálním průhybem/vykývnutím vodičů: Vnější stěna s nezakrytými okny a s okny opatřenými drátěným pletivem (IP 20): Minimální vzdálenosti živých částí od oken jsou dle obr. 7.6 Vnější stěna bez oken: Minimální vzdálenost živých částí od stěny je dle obr. 7.6 Obrázek 7.6 Minimální vzdálenosti (výšky) živých částí od budov umístěných uvnitř elektrických stanic Elektrická stanice s venkovní instalací je bez přístupu laiků a osob seznámených. Udávané vzdálenosti a výšky jsou v mm. 50 PNE 33 3201 Legenda: N Minimální vzdálenosti N jsou uvedeny v čl. 5.4 H Minimální výška živých částí nad přístupnou střechou je dle čl. 7.2.4 DV Minimální vzdálenosti živých částí od okna: DV = N + 1 000 pro instalace s Um ≤ 123 kV (Un ≤ 110 kV) DV = N + 2 000 pro instalace s Um > 123 kV (Un > 110 kV) POZNÁMKA: Uvedená vzdálenost DV má jiný charakter než vzdálenost Dv uvedená v PNE 33 0000-6 a ČSN EN 50110 B2 Minimální vzdálenost živých částí od okna opatřeného drátěným pletivem je dle čl. 7.2.1 (odpovídá vzdálenosti přepážky) O2 minimální vzdálenost živých částí od konce přístupné střechy je dle čl. 7.2.2 (odpovídá vzdálenosti zábrany) S ohledem na sněhovou pokrývku je třeba brát v úvahu čl. 7.2.7. 7.2.6 Vnější oplocení a přístupové dveře Neoprávněnému přístupu do venkovních instalací musí být zabráněno. Výška a konstrukce plotu nebo zdi musí být přiměřená, aby zabránila šplhání (viz čl. 7.2.3). Doplňková předběžná opatření mohou být požadována v instalacích, kde má být zabráněno přístupu podkopáním se pod oplocením. Přístupové dveře do venkovních instalací musí být vybaveny bezpečnostními zámky. Vnější ploty a přístupové dveře musí být označeny bezpečnostními značkami podle PNE 35 7041. V některých případech, z důvodu obecné bezpečnosti, mohou být nutná další opatření. 7.2.7 Uvažovaná výška sněhové pokrývky U venkovních instalací v oblastech, kde je nutno uvažovat se sněhovou pokrývkou, která vede ke snížení bezpečných vzdáleností, je třeba minimální výšky uvedené v kapitole 7 zvětšit s ohledem na uvažovanou výšku sněhové pokrývky a to dle dohody mezi uživatelem a dodavatelem. Viz též PNE 33 0000-2 (vliv AT). 7.3 Vnitřní instalace otevřené konstrukce Viz čl. 7.3 ČSN EN 61936‐1 a čl. 7.2 této normy 7.4 Instalace prefabrikovaných typově zkoušených rozváděčů Viz čl. 7.4 ČSN EN 61936-1 a čl. 6.2 této normy 7.5 Požadavky na budovy Viz čl. 7.5 ČSN EN 61936-1 a požadavky stanovené v této PNE. 51 PNE 33 3201 7.6 Blokové transformovny vn/nn Pro blokové transformovny vn/nn platí ČSN EN 62271‐202 7.7 Stožárové, sloupové a věžové transformovny vn/nn Minimální výška živých částí a izolace u jejich izolátorů - viz též čl. 7.7 ČSN EN 61936-1: Minimální výška živých částí a izolace u jejich izolátorů, kterou je nutno dodržet u stožárových a věžových transformoven vn/nn je 4 300 mm. S ohledem na sněhovou pokrývku je třeba brát v úvahu čl. 7.2.7. Při projektování stožárových, sloupových a věžových transformoven vn/nn se doporučuje uvažovat s minimální výškou živých částí 5 000 mm. U transformoven vn/nn s přívodem venkovním vedením musí být možné bezpečné spojení fáze na fázi a uzemnění (uzemnění a zkratování pro zajištění pracoviště ve smyslu PNE 33 0000-6). 8 Bezpečnostní opatření 8.1 Všeobecně Instalace musí být provedeny takovým způsobem, aby to usnadnilo pracovníkům provozu a údržby pohybovat se a bezpečně provádět obsluhu a práci v kterékoliv části instalace s ohledem na jejich kvalifikaci. Specifické údržbové práce, přípravné práce, opravy, které vedou k práci v blízkosti živých částí nebo práci pod napětím, se musí řídit podle požadavků PNE 33 0000-6. 8.2 Ochrana před přímým dotykem Instalace musí být provedeny tak, aby se zabránilo neúmyslnému dotyku živých částí, nebo neúmyslnému proniknutí do ochranného prostoru ve smyslu PNE 33 0000-6 (ČSN EN 50110-1). Ochrana musí být zajištěna pro živé části, části s pouze pracovní izolací a pro části, které mohou být považovány za nositele nebezpečného potenciálu. Příklady takových částí jsou: – nechráněné živé části – části instalací, kde byly odstraněny uzemněné kovové pláště nebo vodivé stínění kabelů – kabely a příslušenství bez uzemněných kovových plášťů nebo uzemněných vodivých elastomerových stínění jakož i ohebné kabely bez vodivých elastomerových stínění – koncovky a vodivé pláště kabelů, mohou-li nést nebezpečné napětí – izolační tělesa izolátorů a jiné takové části, například elektrické zařízení izolované litou pryskyřicí, na kterých se může vyskytnout nebezpečné dotykové napětí; – konstrukce nebo pouzdra a skříně kondenzátorů, měničů a transformátorů měničů, na kterých může být nebezpečné napětí během normálního provozu – vinutí elektrických točivých strojů, transformátorů a reaktorů. Ochranu je možno dosáhnout různými prostředky v závislosti na tom, zda instalace je umístěna v uzavřené elektrické provozovně nebo ne. POZNÁMKA Podrobné vymezení živých částí je uvedené v čl. 3.1.2.2 PNE 33 0000-1. Informace o ochraně proti úrazu elektrickým proudem jsou uvedeny v IEC 61140 a PNE 33 0000-1. 8.2.1 8.2.1.1 Opatření k ochraně proti přímému dotyku Uznávaná ochranná opatření Ve smyslu čl. 3.2.1 PNE 33 0000-1 se uznávají následující druhy ochrany: - polohou (čl. 3.2.2.1 PNE 33 0000-1); - zábranou (čl. 3.2.2.2 PNE 33 0000-1); 52 PNE 33 3201 - přepážkami nebo kryty (čl. 3.2.2.3 PNE 33 0000-1). - izolací živých částí (čl. 3.2.2.4 PNE 33 0000-1); 8.2.1.2 Návrh ochranných opatření Ochrannými přepážkami mohou být pevné stěny, dveře nebo pletivo (drátěné mříže) s minimální výškou 1 800 mm k zajištění toho, aby žádná část lidského těla nemohla dosáhnout prostoru ohrožení blízko živých částí. U venkovních oplocení elektrických stanic je požadována výška plotu minimálně 2 500 mm. Ochrannými zábranami mohou být například kryty, zábradlí, řetězy a lana jakož i stěny, dveře a pletiva, které jsou méně než 1 800 mm vysoké a nemohou být proto považovány za přepážky. Ochrany polohou je dosaženo umístěním živých částí mimo prostor rozprostírající se z kterékoliv plochy, kde osoby mohou obvykle stát nebo se pohybovat až k hranicím, které může osoba dosáhnout rukou v kterémkoliv směru (viz kapitola 7). Ochranná vybavení používaná jako ochranné opatření proti přímému dotyku, jako jsou přepážky (zdi, kryty, zábrany apod.) musí být mechanicky pevné a bezpečně namontované. Dveře místností spínacích zařízení nebo kobky užívané jako část krytu musí být navrženy tak, aby mohly být otevřeny pouze použitím nářadí nebo klíče. Ve venkovních prostorách uzavřených elektrických provozoven musí být tyto dveře opatřeny bezpečnostními zámky. Pojízdná vodivá ochranná vybavení musí být bezpečná a správně používána při dodržování vzdáleností stanovených pro ochranné přepážky nebo ochranné zábrany jinak musí být vyrobena z izolačního materiálu nebo suchého dřeva. Je dovoleno, aby zábradlí mohlo být odstraněno bez použití nářadí. Ochranná zábradlí musí být pevná. Ve veřejně přístupných prostorech nebo místnostech nesmí být ochranná vybavení snadno odstranitelná z prostorů nebo přístupů pomocí běžného nářadí. 8.2.2 8.2.2.1 Požadavky ochrany Ochrana mimo uzavřené elektrické provozovny Mimo uzavřené elektrické provozovny jsou povoleny pouze ochrany krytem nebo polohou. Je-li používána ochrana krytem, stupeň ochrany krytem musí být minimálně IP23D. Použije-li se ochrana polohou, pak svislé vzdálenosti mezi přístupnými plochami a částmi, které jsou chráněny před přímým dotykem polohou, musí být odpovídat čl. 7.2.3 a 7.2.4. 8.2.2.2 Ochrana uvnitř uzavřených elektrických provozoven Uvnitř uzavřené elektrické provozovny (bez přístupu laiků a osob seznámených) jsou povoleny ochrany polohou, zábranou, izolací, přepážkou nebo krytem, Je-li používána ochrana krytem, stupeň ochrany krytem musí být minimálně IP2X. Mohou být nutná i speciální ochranná opatření při výskytu nebezpečí vyplývajících z poruch s obloukem. Použije-li se ochrana přepážkou, postupuje se podle čl. 7.2.1 Použije-li se ochrana zábranou, postupuje se podle čl. 7.2.2 Použije-li se ochrana polohou, postupuje se podle čl. 7.2.3 a čl. 7.2.4 Použije-li se ochrana izolací, postupuje se podle č. 3.2.2.4 PNE 33 0000-1 POZNÁMKA Pro podrobnější požadavky na vnější ploty, dopravní cesty, křižovatky a přístupy k budovám apod. jsou uvedeny v čl. 7.2 . 8.2.2.3 Ochrana během normálního provozu POZNÁMKA Musí být vzaty v úvahu příslušné normy pro provoz elektrických instalací. Ochranná opatření v instalaci musí počítat s potřebou přístupu pro účely provozu, kontroly a údržby, jako jsou například: – ovládání vypínače nebo odpojovače popř. odpínače 53 PNE 33 3201 – výměna pojistky nebo žárovky – seřízení nastavené hodnoty přístroje – přestavení (reset) relé nebo indikátoru – uzemnění pro práci – stavba dočasné izolační přepážky – odečet teploty nebo hladiny oleje transformátoru. V instalacích s Um 52 kV, kde dveře nebo kryty musí být otevřeny, aby se provedla normální provozní operace nebo údržba, je nutné zajistit jako výstrahu pevné nevodivé zábradlí. 8.3 Ochranné prostředky v případě dotyku osob s neživými částmi Opatření, která je třeba učinit k ochraně osob v případě dotyku neživých částí, jsou uvedena v kapitole 10 této PNE. Požadavky na ochranu před úrazem elektrickým proudem jsou uvedeny v ČSN EN 61140 a PNE 33 0000-1. 8.4 Ochranné prostředky osob pracujících na elektrických instalacích Elektrické instalace musí být konstruovány a provedeny tak, aby mohla být používána opatření nutná pro ochranu osob pracujících na elektrických instalacích. Musí být rovněž respektovány příslušné normy pro provoz a údržbu elektrických silových instalací, zejména PNE 33 0000-6 a PNE 38 1981. Pracovní postupy musí být odsouhlaseny mezi výrobcem a uživatelem. POZNÁMKA části zařízení. 8.4.1 Individuální funkce obsažené v samostatných článcích normy se mohou kombinovat do jednotné sou- Zařízení pro odpojení instalací nebo přístrojů V závislosti na provozních požadavcích musí být k dispozici zařízení, s pomocí něhož může být kompletní instalace nebo část instalace odpojena. Tohoto může být dosaženo pomocí odpojovačů nebo odpínačů (viz 6.2.1 ČSN EN 61936-1) nebo odpojením části instalace, například přepojením vedení nebo kabelových smyček. V posledním uvedeném případě viz 5.4 ČSN EN 61936-1). Instalace nebo části instalace, které mohou být napájeny z více zdrojů, musí být uspořádány tak, aby mohly být všechny zdroje odpojeny. Jsou-li uzly jednotlivých zařízení zapojeny paralelně do společné uzlové přípojnice, musí být umožněno, aby mohly být odpojeny jednotlivě. Toto se týká rovněž zhášecích tlumivek a uzlových odporů. Přepěťová ochrana musí být udržována v provozuschopném stavu. Tam, kde se vyskytuje na zařízení stálé napětí po úplném odpojení od instalace, například kondenzátory, musí být zajištěna zařízení k jejich vybití. Oddělovací mezery smí být pouze přemostěny dodatečnými izolátory, je-li zamezeno svodovým proudům z konce jedné strany na konec strany druhé. 8.4.2 Zařízení k zabránění opětného zapnutí odpojených zařízení Musí být připravena vhodná zařízení k zamezení činnosti působící síly (to je síla pružiny, stlačený vzduch, elektrická energie) nebo ovládání silových mechanizmů uvádějících do činnosti spínací zařízení, které je použité pro účely odpojení. Uživatelé mohou požadovat, aby tato zařízení byla uzamykatelná. Tam, kde jsou použity odnímatelné části pro kompletní odpojení a jsou nahrazeny závitovými víčky nebo slepými vložkami, musí být tato víčka nebo vložky takové, aby se mohly vyjmout pouze s použitím vhodného nářadí, jako je klíč. Ručně ovládané spínače musí umožnit použití zařízení mechanického blokování, aby se zabránilo opětnému připojení. 8.4.3 Zařízení pro zjištění vypnutého stavu Kde je to požadováno, musí být při zvážení provozních potřeb provedena opatření pro ověření, že zařízení je bez napětí. Rozsah takového opatření musí být odsouhlasen mezi dodavatelem a uživatelem. Všechna dodaná zařízení musí umožnit, aby vypnutý stav byl kontrolován ve všech bodech, kde musí být práce vykonána, a které byly předtím pod napětím, bez nebezpečí pro osobu vykonávající práci. 54 PNE 33 3201 Ke splnění tohoto požadavku mohou být použita buď trvale připojená, nebo přenosná zařízení. POZNÁMKA 8.4.4 Požadavky PNE 33 0000-6 musí být přitom dodrženy. Soupravy pro uzemňování a zkratování Každá část instalace, která může být oddělena od sítě, musí být uspořádána tak, aby se umožnilo její uzemnění a zkratování. Zařízení (například transformátory nebo kondenzátory) musí být vybaveny prostředky na uzemňování a zkratování v blízkosti zařízení. Tento požadavek se neaplikuje na části instalace, kde to není praktické nebo je to nevhodné (například transformátory nebo elektrické točivé stroje s přírubovými kabelovými koncovkami nebo s kabelovými skříněmi). V těchto případech musí být uzemnění a zkratování provedeno použitím hlavního uzemnění silového obvodu v připojených skříních nebo kobkách spínacího zařízení na primární a sekundární straně. Obvykle má být možné uzemnit a zkratovat obě strany transformátoru, včetně uzlů. Následující vybavení musí být zajištěno nebo dodáno jako uzemňovací a zkratovací soupravy v rozsahu schváleným mezi dodavatelem a uživatelem: – uzemňovače (přednostně s odolností při zapnutí do zkratu a/nebo s blokováním) – vozíky uzemňovačů – uzemňovací zařízení integrované do dalších spínacích zařízení, například vypínačů – volné/přenosné uzemňovací tyče a zkratovací soupravy (viz PNE 35 9705) – zásuvné uzemňovací tyče a zkratovací soupravy (viz PNE 35 9705). POZNÁMKA Celkový rozsah výše uvedených pomůcek musí odpovídat minimálně požadavkům PNE 38 1981. Pro každou část instalace musí být zajištěny vhodně dimenzované a snadno přístupné připojovací body na uzemňovací soustavu a na živé části pro připojení uzemňovací a zkratovací soupravy. Skříně nebo kobky spínacího zařízení musí být navrženy tak, aby ruční připojení uzemňovací a zkratovací soupravy na uzemňovací svorku mohlo být provedeno podle pravidel pro provádění práce v blízkosti živých částí ve smyslu PNE 33 0000-6. Je-li uzemnění a zkratování uskutečněno dálkově ovládanými uzemňovači, musí být poloha uzemňovače spolehlivě přenesena do dozorny. Je-li uzemnění provedeno vypínacím zařízením (vypínajícím pod zatížením) obsahujícím ovládací obvody, musí být u všech ovládacích obvodů tohoto vypínacího zařízení zamezeno aktivování a činnosti jakmile dojde k hlavnímu uzemnění silového obvodu. Musí se zabránit neúmyslné opětnému aktivování a činnosti ovládacích obvodů. 8.4.5 Zařízení působící jako přepážky proti blízkým živým částem Všechny oddělovací prvky, jako jsou stěny, podlahy apod. musí být navrženy podle 7.2 nebo 7.3 ČSN EN 61936-1. Neexistují-li stěny nebo ochranná vybavení, pak oddělení sousedních kobek nebo sekcí musí zachovat odpovídající vzdálenosti. Nelze-li dodržovat pracovní vzdálenosti, musí být možno živé části v blízkosti pracoviště zakrýt zásuvnými izolačními přepážkami nebo stěnami tak, aby se zabránilo nahodilému přiblížení k živým částem částmi těla, nářadí, zařízení a materiálů (viz čl. 6.3.1.5.5 PNE 33 0000-6). 8.4.5.1 Zásuvné izolační přepážky Přenosné mříže (pletiva) a zásuvné izolační přepážky musí vyhovět následujícím požadavkům: a) Konce izolačních zákrytů nesmí být umístěny uvnitř prostoru ohrožení. b) Vně prostoru ohrožení jsou povoleny tyto mezery: – až do 10 mm šířky bez omezení – až do 40 mm šířky za předpokladu, že vzdálenost od hrany zákrytu (clony) k prostoru ohrožení je nejméně 100 mm – až do 100 mm šířky v blízkosti podstavců odpojovačů. 55 PNE 33 3201 Zásuvné izolační přepážky používané jako přepážky proti živým částem musí být součástí zařízení nebo opatřeny samostatně podle provozních požadavků odsouhlasených mezi dodavatelem a uživatelem. Zásuvné izolační přepážky musí být schopné zabezpečení tak, aby se jejich poloha nemohla nahodile měnit tam, kde by to mohlo vést k nebezpečným podmínkám. Zásuvné izolační přepážky používané jako ochranné přepážky proti živým částem se nesmí dotýkat nebo nesmí být ve styku s těmito živými částmi. Musí být možné instalovat a demontovat zásuvné izolační přepážky bez toho, aby se vyžadoval vstup osob do prostoru ohrožení.. POZNÁMKA Toho lze dosáhnout u typu izolačních přepážek (například úhlová/lomená deska, přidružené izolační tyče, vhodné provozní tyče) nebo instalací (například vodící lišty). 8.4.5.2 Zásuvné dělící stěny Pro instalace bez trvale namontovaných dělících stěn/příček se musí opatřit vhodné zásuvné dělící stěny, aby se oddělily sousední skříně nebo kobky pod napětím v souladu s provozními požadavky. Je-li to požadováno, rozsah musí být určen dohodou mezi dodavatelem a uživatelem v souladu s PNE 33 0000-6. Zásuvné dělící stěny, které zasáhnou do prostoru ohrožení během instalace nebo demontáže, nebo které se nachází uvnitř prostoru ohrožení, musí vyhovět požadavku kladenému na pohyblivé/přemístitelné izolační desky. Zásuvné dělící stěny používané jako ochranné přepážky proti živým částem se nesmí dotýkat, nebo nesmí být ve styku s těmito živými částmi. 8.4.6 Skladování osobních ochranných prostředků Jsou-li osobní ochranné prostředky skladovány v místě instalace (provozu), musí se k tomuto účelu zajistit vhodné místo, kde jsou prostředky chráněny před vlhkostí, zašpiněním a poškozením a které je snadno přístupné (blíže PNE 38 1981). 8.5 Ochrana proti nebezpečí vyplývající z obloukového zkratu Viz čl. 8.5 ČSN EN 61936-1. 8.6 Ochrana proti přímým úderům blesku Způsob ochrany, který se má použít, musí být odsouhlasen mezi dodavatelem a uživatelem v souladu s PNE 33 0000-8 a PNE 33 0000-9. Uživatel by měl zvolit úroveň ochrany, které má být dosaženo, v závislosti na požadované spolehlivosti a způsob ochrany, která se má použít. POZNÁMKA Metody výpočtu viz například buď příloha E ČSN EN 61936-1, nebo IEEE Guide 998. Jímací soustava (jímací tyče) a zemnicí lana musí být uzemněny. Není nutné vybavit ocelovou konstrukci samostatným uzemňovacím přívodem v případě, že sama konstrukce zajišťuje vhodnou proudovou dráhu blesku. Zemnicí lana musí být připojena na ocelovou konstrukci nebo uzemňovací přívod, aby se zajistilo svedení bleskového proudu do země. Pro budovy a podobné konstrukce platí řada ČSN EN 62305. POZNÁMKA 1 Za budovu se pro potřeby tohoto ustanovení považují stavební objekty, u kterých se předpokládá, že se v nich mohou nacházet osoby. POZNÁMKA 2 8.7 Z technických a ekonomických důvodů není možné zcela zabránit škodám způsobených údery blesků. Ochrana proti požáru 8.7.1 Obecné požadavky na elektrické stanice 8.7.1.1 Pro navrhování požární bezpečnosti elektrické stanice platí ČSN EN 61936-1 a ČSN 73 0804 včetně norem navazujících, s odchylkami a doplňky uvedenými v této PNE. Požární bezpečnost je nutné rovněž řešit v souladu s požadavky vyhlášky č. 23/2008 Sb., vyhlášky č. 268/209 Sb. a vyhlášky č. 246/2001 Sb. v platném znění. 8.7.1.2 Elektrické stanice musí mít požárně dělicí konstrukce a konstrukce zajišťující stabilitu objektu, zejména obvodové pláště, kryty, atd. z nehořlavých materiálů, tzn. z konstrukcí druhu DP1. 56 PNE 33 3201 POZNÁMKA Vysvětlení třídění konstrukčních částí na DP1, DP2 a DP3 (viz Příloha C). 8.7.1.3 úsek. Elektrická stanice, která je součástí objektu jiného účelu, musí tvořit samostatný požární 8.7.1.4 Doporučuje se, aby jednotlivé místnosti elektrické stanice s technologickým zařízením tvořily samostatné požární úseky s výjimkou případů, kdy elektrická stanice je řešena v souladu s 8.7.5 8.7.2.6.2 této PNE (viz vnitřní stanoviště transformátorů). 8.7.1.5 Povrchové úpravy stěn, stropů, popř. podhledů elektrických stanic musí být z hmot třídy reakce na oheň A1, A2 nebo B, aniž by bylo použito plastických hmot. 8.7.1.6 Požární uzávěry (dveře, poklopy atd.) v elektrických stanicích se navrhují podle normativních požadavků (například s požadovanou požární odolností, nehořlavostí atd.). Požární uzávěry musí být provedeny v souladu s vyhláškou 202/1999 Sb. a PNE 38 2157, čl. 5.12 a 5.13. Dveře na únikových cestách musí mít ve směru úniku kování, které umožní otevření uzávěru ručně i samočinně (bez použití jakýchkoliv nástrojů), ať již je uzávěr běžně zamčený, zablokovaný či jinak zajištěný proti vloupání apod. 8.7.1.7 Pro navrhování únikových cest platí ČSN 73 0802 a ČSN 73 0804 s odlišnostmi uvedenými v jednotlivých článcích této normy a PNE 38 2157. 8.7.1.8 Pro navrhování požární bezpečnosti stanovišť transformátorů platí ČSN EN 61936-1, popř. ČSN 73 0802 a ČSN 73 0804 včetně upřesňujících požadavků stanovených v jednotlivých článcích této PNE. 8.7.1.9 Pro navrhování kabelových prostorů (podlaží, kanálů, šachet) platí PNE 38 2157. Kabelový prostor technologický ve zdvojené podlaze je součástí požárního úseku - místnosti s technologickým zařízením (rozvodny vn, rozvodny nn, dozorny, atd.) bez dalšího prokazování podle jiných technických norem (např. ČSN 73 0810). Provedení zdvojené podlahy musí být v souladu s PNE 38 2157. POZNÁMKA Kabelový prostor technologický je stavebně ohraničený prostor určený pro ukládání kabelových vedení umístěných pod technologickou (zdvojenou) podlahou umístěnou pod rozvaděči, rozvodnami, dozornou atd. Výška tohoto prostoru je závislá na dovoleném ohybu použitých kabelů. Provedení tohoto prostoru musí být v souladu s PNE 38 2157, článek 5.6. 8.7.1.10 Pro navrhování elektrické požární signalizace (EPS) nebo lokální detekce požáru zapojené do ústředny elektrické zabezpečovací signalizace (EZS) platí ČSN 73 0875 a ČSN 34 2710. Pokud je v elektrické stanici navržena elektrická požární signalizace, popř. systém lokální signalizace, musí být ústředna umístěna na stálém pracovišti obsluhy. Není-li v objektu trvalá obsluha, musí být signalizace požáru zajištěna dálkovým přenosem informací na pracoviště trvalé obsluhy provozovatele (u dálkově řízených stanic nebo bezobslužných stanic do řídicího centra se stálou obsluhou, např. dispečerské pracoviště ). 8.7.1.11 Při navrhování zařízení pro zásobování vodou v objektech elektrických stanic, se postupuje v souladu s ČSN 73 0873, čl. 4.4, písm. a) odst.2 a písm. b) odst.2. Elektrické stanice a elektrická zařízení vn a vvn i jeho okolí (stroje, vytékající olej, zařízení rozvodny) v případě požáru, lze hasit jen po bezpečném vypnutí tohoto zařízení a zajištění vypnutého stavu, popřípadě po odstranění náboje ze zařízení, a to vhodnými hasebními prostředky. Vypnutí a zajištění provede odpovědná osoba, která odpovídá za to, že v místech hašení nehrozí nebezpečí úrazu elektrickým proudem. V případě hašení vodní mlhou, vzduchomechanickou nebo chemickou pěnou (viz ČSN 34 3085) musí nejméně 2 osoby (obsluha nebo pohotovost a velitel zásahu) provádět bezpečnostní dozor nad osobami provádějící hasební zásah. Tímto ustanovením v případě požáru není dotčena možnost prvotního hasebního zásahu (i jednou osobou) na elektrickém zařízení i pod napětím vhodnými hasebními prostředky (viz 8.7.9). 57 PNE 33 3201 8.7.1.12 Pro navrhování nouzového osvětlení platí ČSN EN 61936-1 čl. 7.1.5 a dále ČSN EN 1838, ČSN EN 50172, ČSN 73 0802, 9.15 a ČSN 73 0804, 10.18. 8.7.1.13 Vybavení objektů elektrických stanic požárně bezpečnostním zařízením se navrhuje podle právních předpisů a českých technických norem z oblasti požární bezpečnosti staveb a v souladu s požadavky této PNE (viz 8.7.8 a 8.7.9). Zapracovává se do požárně bezpečnostního řešení (dále PBŘ), které je součástí projektové dokumentace stavby. 8.7.1.14 Pro účely této normy se v souladu s ČSN EN 61936-1 nepovažují prefabrikované transformovny podle ČSN EN 62271-202 za budovy, neboť tento výrobek musí mít (podle zák. č. 102/2001 Sb.) výrobcem stanoveny obecné požadavky na bezpečnost. Při výběru stanoviště pro blokovou transformovnu se musí vyhodnotit vzájemné odstupové vzdálenosti s ohledem na okolní stavby a vymezit jejich požárně nebezpečné prostory, ochranná pásma popřípadě navrhnout další opatření. POZNÁMKA Blokové transformovny jsou podle zák. č. 183/2006 Sb. v platném znění (stavební zákon) výrobky plnící funkci stavby. 8.7.1.15 Při řešení elektrických stanic se respektuje předpokládaný způsob požárního zásahu (viz ČSN 34 3085a vyhlášku č.23/2008 Sb.). Viz 8.7.1.11. 8.7.2 Stanoviště transformátorů 8.7.2.1 Tato PNE stanoví základní požadavky pro navrhování, projektování, výstavbu a provozování stanovišť všech druhů transformátorů (suchých, olejových, atd.). Ustanovení platí v celém rozsahu pro nově budovaná stanoviště transformátorů. Pro rekonstruovaná vnitřní stanoviště platí v případě, kdy se u transformátoru zvětšuje objem izolační hořlavé kapaliny (která je současně hořlavou kapalinou podle ČSN 65 0201) o více než 20 %. 8.7.2.3 Tato PNE platí i pro transformátory umístěné v blokových transformovnách, pokud ČSN EN 62271-202 nestanoví jinak. 8.7.2.4 Je-li v elektrické stanici vybudováno rezervní stanoviště transformátoru a bude-li následné osazení transformátoru na rezervním stanovišti odpovídat požadavkům původní projektové dokumentace včetně požárně bezpečnostního řešení stavby, nebude se jednat o změnu stavby, a tedy nemusí být uplatňovány požadavky ČSN 73 0834. 8.7.2.5 Stejně jako transformátory se posuzují tlumivky, reaktory a odporníky a další elektrická zařízení (spínací zařízení) , které obsahují více než 100 l hořlavé kapaliny, v závislosti na funkci, použití, instalaci a jejich umístění. 8.7.3 8.7.3.1 Společná ustanovení pro všechny druhy stanovišť transformátorů Obecně Z hlediska požární bezpečnosti stanoviště transformátorů je třeba zvážit typ chladicího média transformátoru, které bude mít zásadní vliv na uspořádání tohoto stanoviště. U transformátorů se rozlišují dva typy chladicího média. vnější chladicí médium, vzhledem k chladicímu systému transformátoru (vzduch nebo voda), do kterého se přenáší teplo produkované ztrátami v transformátoru; vnitřní chladicí médium, kterým je izolační kapalina, která je v kontaktu s vinutími a jinými částmi transformátoru a pomocí které je teplo vytvořené ztrátami přenášeno do vnějšího chladicího média; kapalina může být minerální olej nebo jiná přírodní nebo syntetická kapalina. 58 PNE 33 3201 Izolační kapaliny se rozdělují do třech tříd, podle jejich chování při hoření, respektive podle bodu hoření a výhřevnosti. Třídy izolačních kapalin v transformátorech a tlumivkách jsou podle ČSN EN 61100 (34 6701): - třída O (minerální olej nebo ekvivalentní hořlavé syntetické izolační kapaliny) s bodem hoření nižším nebo rovným 300 °C; třída K (kapaliny) s bodem hoření nad 300 °C) třída L (nehořlavé syntetické izolační kapaliny), jestliže bod hoření izolační kapaliny nelze změřit. Z hlediska výhřevnosti jsou definovány 3 třídy: - třída 1: je-li výhřevnost ≥ 42 MJ/kg; třída 2: je-li výhřevnost nižší než 42 MJ/kg a větší nebo rovna 32 MJ/kg; třída 3: je-li výhřevnost nižší než 32 MJ/kg. POZNÁMKA Příklady značení: O1: bod hoření = 180 °C, výhřevnost = 48 MJ/kg; L3: bod hoření nelze změřit, výhřevnost = 12 MJ/kg; K2: bod hoření = 320 °C, výhřevnost = 36 MJ/kg. Požární riziko spojené s transformátory ve venkovních a vnitřních instalacích závisí na výkonnosti zařízení, obsahu a typu izolačních látek, typu a umístění v blízkosti zařízení a konstrukcí. Použití jednoho nebo více uznávaných bezpečnostních opatření se musí používat v souladu s vyhodnocením možného rizika A). 8.7.3.2 Uspořádání zařízení na stanovišti ‒ Všechna zařízení musí být na stanovišti umístěna tak, aby byla umožněna jejich doprava, provoz, údržba, oprava a revize za podmínek stanovených pro dané stanoviště. Musí se počítat s použitím příslušných mechanismů, pracovních a ochranných pomůcek, dopravních zařízení, nářadí, žebříků apod. ‒ Mezi transformátorem nebo jiným zařízením a stěnami musí být volný prostor alespoň 150 mm. Pokud má transformátor konzervátor, musí být nad ním volný prostor umožňující kontrolu a dolití oleje. Dovoluje-li to charakter zařízení a stavební konstrukce, mohou být tato zařízení upevněna na stěnu nebo sloup. ‒ Chodby musí odpovídat čl. 7.1.4. Chodby, do kterých se vstupuje za provozu, musí být v prostoru, kde jsou umístěny části teplejší než 50 °C, alespoň 1 200 mm široké, pokud jiná norma nepředepisuje větší šířku chodeb. ‒ Prostorem stanoviště transformátoru nemá procházet žádné potrubí, při jehož porušení by mohla být látkami z něho unikajícími ohrožena bezpečnost osob nebo provozu a/nebo nepropustnost jímek. Pokud je nutno takové potrubí do stanoviště transformátoru umístit, chrání se chráničkou z nehořlavých (nekovových) hmot nebo obezděním apod. Potrubí s hořlavými látkami, pokud nesouvisí s provozem transformátoru, stanovištěm transformátoru procházet nesmí. ‒ Kabely umístěné na stanovišti transformátoru musí být chráněny před kapajícím olejem a před mechanickým poškozením – pokud je to nutné (např. umístění v trubkách, zakrytí apod.). ‒ V prostorech, kam se vstupuje za provozu, by měla být svítidla umístěna tak, aby bylo možné světelné zdroje vyměňovat za provozu. Osvětlení stanoviště a stroje je definováno v ČSN EN 12464-2 a doporučuje se, aby počet svítidel byl zvolen tak, aby výpadek jednoho ze svítidel nevyžadoval okamžitou výměnu světelného zdroje. ‒ Uspořádání elektrické stanice musí být takové, aby požár transformátoru neohrozil transformátory na sousedním stanovišti, jiné elektroenergetické zařízení (s výjimkou řešení podle článku 8.7.5.2 8.7.2.6.2) nebo okolní objekty a budovy. Z tohoto důvodu musí být respektovány směrné bezpečnostní vzdálenosti G1/G2 (pro venkovní stanoviště) (viz ČSN EN 61936-1, tabulka 3) a výpočtem stanoveny odstupové vzdálenosti od sousedních stanovišť transformátorů, případně objektů. 59 PNE 33 3201 8.7.3.2.1 Jímky 8.7.3.2.1.1 Stanoviště transformátorů plněných olejem nebo jinými kapalinami, které jsou nebezpečné z hlediska ohrožení zdraví, požární bezpečnosti, ohrožení životního prostředí nebo možnosti znečištění povrchových či podzemních vod, musí mít záchytnou jímku k zachycení těchto kapalin. Tato jímka, nejsou-li k tomu zvláštní důvody, například ochranné pásmo vodního zdroje, se nemusí zřizovat u stanovišť transformátorů do 1 000 kVA včetně, s obsahem olejové náplně do 1 000 litrů včetně, pokud tyto transformátory ani ostatní zařízení na stanovišti nemají nucený oběh oleje, jsou umisťovány ve svařovaných nádobách (včetně chladičů) zabraňujících možnosti úniku kapalné náplně z transformátoru a jsou chráněny proti zkratu pojistkami nebo obdobnými přímo působícími jisticími prvky a ochranami. 8.7.3.2.1.2 Pokud je náplň transformátoru o výkonu větším než 1 000 kVA hořlavá a její obsah je větší než 1 000 litrů, musí být v případě havárie odvedena do havarijní jímky, která je konstruovaná tak, že zabrání hoření kapalné náplně transformátoru. Je-li to ekonomické, může být záchytná jímka provedena zároveň jako havarijní. 8.7.3.2.1.3 Objem záchytné jímky (pokud není současně havarijní) musí být alespoň 20 % objemu oleje největšího transformátoru, pro který je stanoviště určeno. V této jímce se může umístit vrstva štěrku o tloušťce alespoň 250 mm pouze nad vpustí do havarijní jímky – viz obrázek 1. Legenda a kontejnment: minimálně 20 % objemu kapaliny transformátoru b vrstva štěrku pro požární ochranu (štěrk není povinný při dodržení minimální délky potrubí) Obrázek 1 – Záchytná jímka s oddělenou havarijní jímkou 8.7.3.2.1.4 - Účinný objem havarijní jímky musí být roven alespoň součtu objemů: oleje největšího transformátoru, jehož záchytná jímka je zaústěna do havarijní jímky, největších měsíčních srážek venkovních stanovišť svedených z ploch záchytných jímek a zaústěných do havarijní jímky, je-li použito stabilní hasicí zařízení pak 50 % objemu vody potřebného pro činnost tohoto zařízení. V případě, že stabilní hasicí zařízení je napojeno přímo na vodovodní síť, pak musí být zabezpečeno automatické vypnutí po předepsané době činnosti. 60 PNE 33 3201 Havarijní jímky musí být řešeny tak, aby bylo možné zachycený olej vypustit nebo odčerpat a vypustit nebo odčerpat vodu a vyčistit jímku i propojovací potrubí. Povrch dna i stěn musí být nepropustný a odolný proti úniku a působení olejové, případně jiné náplně transformátoru. Havarijní jímka se nevyplňuje štěrkem, pokud není provedena podle 8.7.3.2.1.5. 8.7.3.2.1.5 Jestliže je záchytná jímka zároveň i havarijní jímkou, provede se jedním z těchto způsobů: a) vyplní se štěrkem tak, aby kapalina o objemu podle předcházejícího článku měla hladinu alespoň 100 mm pod povrchem štěrku; přitom se předpokládá poměr volného prostoru k prostoru vyplněného štěrkem 1:2. b) nad hladinou kapaliny o objemu podle předcházejícího textu se osadí rošt, který se pokryje vrstvou štěrku o tloušťce alespoň 250 mm (viz obrázek 2). a b Legenda a kontejnment: Celkový obsah kapaliny v transformátoru včetně dešťové vody b vrstva štěrku pro požární ochranu Obrázek 2 – Záchytná jímka s integrovanou havarijní jímkou Dno jímky musí být spádováno k odčerpávací šachtě. Jako štěrku se má použít drcené kamenivo frakce 3263. 8.7.3.2.1.6 Záchytné jímky jednotlivých stanovišť nesmí být vzájemně propojeny. Pro napojení do havarijní jímky je možné použít společné potrubí pro více záchytných jímek. Napojení musí být mimo tyto jímky. 8.7.3.2.1.7 Délka spojovacího potrubí mezi záchytnou a havarijní jímkou musí být alespoň 5 m a průměr v rozmezí 150 až 300 mm. Potrubí musí být uloženo v nezámrzné hloubce. Průměr a sklon se volí tak, aby bylo zabezpečeno odvedení oleje, kterým je transformátor naplněn do 20 minut. Počítá se s teplotou oleje 20 °C. Nestačí-li jedno potrubí, použije se několik souběžných potrubí. Sklon potrubí se doporučuje alespoň 2 %. 8.7.3.2.1.8 Vodu z havarijních jímek (popřípadě ze záchytných, které slouží současně jako havarijní) je možné vypouštět nebo přečerpávat do dešťové nebo veřejné kanalizace, jen pokud obsah škodlivin nepřekročil limity stanovené vodohospodářskými orgány. Do průmyslové kanalizace určené pro zaolejované vody je možné obsah havarijní jímky vypouštět jen po kontrole, kterou se prokáže, že kvalita vody odpovídá parametrům koncového stupně této kanalizace. V případech, kdy je to hospodárné, se doporučuje použít čisticí stanici zaolejovaných vod. 61 PNE 33 3201 8.7.3.2.1.9 Záchytná jímka musí v půdorysném průmětu přesahovat okraj všech nádob s olejem nebo jinou škodlivou látkou alespoň o 1 m, nebo musí být v místech, kde to není splněno, kolem záchytné jímky stěna, jejíž provedení zajistí stékání oleje do záchytné jímky. Prostupy touto stěnou nebo záchytnou jímkou (např. pro kabely, potrubí apod.) musí být provedeny tak, aby bylo zabráněno úniku oleje a vnikání vody do jímky. U venkovních stanovišť se doporučuje, aby délka a šířka záchytné jímky byla rovna délce a šířce transformátoru zvětšené o 20 % vzdálenosti mezi nejvyšším bodem transformátoru (včetně konzervátoru) a horní úrovně záchytné jímky na každé straně. POZNÁMKA IEEE 980 doporučuje, aby rozšíření záchytné jímky přesahovalo minimálně 1 500 mm jakoukoliv část zařízení naplněného kapalinou. 8.7.3.2.1.10 Slouží-li stanoviště jen pro skladování transformátoru a nemůže-li být transformátor na stanovišti uveden do provozu, postačí, když se zřídí pouze záchytná jímka na 20 % oleje nebo jiné náplně bez odtoku do havarijní jímky. 8.7.4 Venkovní stanoviště 8.7.4.1 Na venkovním stanovišti se transformátor umístí na základu nebo na stožárovou transformovnu. Na stožárové transformovny se doporučuje umisťovat transformátory do výkonu 1 000 kVA. 8.7.4.2 Výška úrovně základu transformátoru musí umožňovat dopravu na stanoviště. 8.7.4.3 Venkovní stanoviště se provádí v souladu s PNE 33 0000-2 jako: a) stanoviště pod přístřeškem; b) otevřené stání bez zastřešení. 8.7.4.4 Odstupová vzdálenost venkovních transformátorů s hořlavou kapalinou se stanoví od vnitřní strany záchytné jímky, přičemž se postupuje podle ČSN 73 0804 s následujícími odchylkami: - jako délka požárního úseku se volí délka příslušné strany záchytné olejové jímky, - jako výška požárního úseku se volí rozměr transformátoru mezi spodní a horní úrovní transformátorové nádoby, - uvažuje se 100 % požárně otevřených ploch, - ekvivalentní doba trvání požáru se volí 90 minut. Odstupová vzdálenost stanovená podle tohoto článku se porovnává se směrnou bezpečnostní vzdáleností G1/G2 podle tabulky 8.1 (v ČSN EN 61936-1, tabulka 3). Za výslednou se považuje hodnota větší. 62 PNE 33 3201 Obrázek 3 a – Ochrana proti požáru mezi transformátorem a povrchem budovy z nehořlavého materiálu 63 PNE 33 3201 b Outdoor Indoor G2 b G1 c < G2 > G1 G2 b G1 G1 c G2 Legenda Pro vzdálenosti G1 a G2 platí tabulka 8.1. Úsek a: Stěna v tomto prostoru musí být navržena na minimální požární odolnost 90 min (REI 90). Úsek b: Stěna v tomto prostoru musí být navržena z nehořlavých materiálů. Úsek c: Žádné požadavky na ochranu proti požáru. POZNÁMKA: Vzhledem k riziku šíření požáru ve svislém směru, aplikuje se sektor c pouze v horizontálním směru. Obrázek 3b - Ochrana proti požáru mezi transformátorem a povrchem budovy z hořlavého materiálu 64 PNE 33 3201 Obrázek 4 – Ochranná protipožární stěna mezi transformátory 8.7.4.5 Odstupová vzdálenost stanovená podle 8.7.4.6 může být zkrácena podle technických podmínek výrobce stabilního nebo polostabilního hasicího zařízení, které byly posouzeny a schváleny podle platných předpisů. 8.7.4.6 Požárně nebezpečný prostor venkovního stanoviště transformátoru s izolační kapalinou, která je podle ČSN 65 0201 hořlavou kapalinou, je omezen: - svislou plochou rovnoběžnou s vnitřní stranou záchytné olejové jímky vedenou v odstupové vzdálenosti „d“, v rozích válcovou plochou o poloměru „d“ s osou vedenou rohem záchytné jímky, - vodorovnou rovinou ležící ve výšce 1,5 „d“ nad úrovní transformátorové nádoby, - směrnými bezpečnostními vzdálenostmi G1/G2 viz tabulka 8.1. 65 PNE 33 3201 Obrázek 5 – Stanovení odstupové vzdálenosti pro jeden transformátor 66 PNE 33 3201 Tabulka 8.1 – Směrné bezpečnostní vzdálenosti G 1 /G 2 pro venkovní transformátory Typ transformátoru Množství kapaliny l Vzdálenost G 1 k jiným transformátoG 2 k hořlavému povrchu rům nebo nehořlavému objektu povrchu objektu m m 1 000 .... 2 000 3 7,5 2 000 .... 20 000 5 10 20 000 .... 45 000 10 20 45 000 15 30 1 000 ... 3 800 1,5 7,5 3 800 4,5 15 Olejové transformátory (O) Transformátory s méně hořlavou izolační kapalinou (K) bez zvýšené ochrany vzdálenost G 1 od povrchu objektu nebo sousedních transformátorů Transformátory s méně hořlavou izolační kapalinou (K) se zvýšenou ochranou Suché transformátory (A) vodorovná m svislá m 0,9 1,5 Třída hořlavosti vzdálenost G 1 od povrchu objektu nebo sousedních transformátorů vodorovná svislá m m F0 1,5 3,0 F1 žádná žádná POZNÁMKY 1 Prostředky zvýšené ochrany – zvýšená mechanická odolnost nádoby proti roztržení, – rychlé uvolnění tlaku v nádobě, – monitoring (zejména u transformátorů s izolační kapalinou (K), sledující nepřetržitě aktuální stav nejdůležitějších ukazatelů transformátoru (teploty, proudy, DGA, ap.) 2 Musí být vytvořen dostatečný prostor pro pravidelné čištění vinutí transformátorů zalitých do epoxidu, aby se předešlo možným elektrickým poruchám a nebezpečím požáru způsobených znečištěním prostředí 3 Třída hořlavosti F0 – Blíže nespecifikované protipožární charakteristiky. S výjimkou charakteristických vlastních konstrukcí transformátoru nejsou přijata žádná zvláštní opatření k omezení hořlavosti. Nicméně emise toxických substancí a neprůhledných dýmů musí být minimalizována. 4 Třída hořlavosti F1 – Transformátory vystavené nebezpečí ohně. Požaduje se omezená hořlavost. Musí být minimalizována emise toxických substancí a neprůhledných plynů. 5 Pod pojmem “ objekt” je míněna budova nebo zařízení, které není součástí posuzovaného stanoviště transformátoru. 6 Nespalitelné materiály mohou být vybrány podle EN 13501-1. 8.7.4.7 Uspořádání venkovní elektrické stanice musí být takové, aby požár transformátoru s objemem izolační kapaliny více než 1 000 litrů neohrozil další transformátory nebo objekty s výjimkou těch, které jsou přímo na stanovišti transformátoru. Pro tento účel jsou stanoveny příslušné směrné bezpečnostní vzdálenosti G1/G2, které jsou uvedeny v tabulce 8.1. V případě umístění transformátorů s objemem kapaliny do 1 000 litrů v blízkosti stěn z hořlavého materiálu, závisí speciální protipožární opatření na povaze a použití objektu. 67 PNE 33 3201 Je-li instalováno stabilní hasicí zařízení, mohou se vzdálenosti G1/G2 snížit. Toto snížení musí být dohodnuto mezi dodavatelem a provozovatelem. 8.7.4.8 Není-li možné dodržet požadovanou směrnou bezpečnostní vzdálenost G1/G2 uvedenou v tabulce 8.1, popř. vypočtenou odstupovou vzdálenost podle 8.7.4.5, musí se provést následující opatření: a) Mezi transformátory musí být zřízeny ochranné požární stěny (například EI 60, obrázek 4). - Výška: horní úroveň expanzní nádoby (pokud existuje), jinak horní úroveň nádoby transformátoru; - Délka: šířka nebo délka záchytné jímky (v případě suchého transformátoru šířka nebo délka transformátoru v závislosti na směru umístění transformátoru; b) Mezi transformátory a objekty musí být zřízeny samostatné oddělovací stěny, například EI 60 (podle ČSN 73 0810; pokud oddělovací stěny nejsou zřízeny, pak se musí zvýšit požární odolnost stěny budovy, například REI 90. c) konstrukce požárních mezistěn musí být nehořlavá druhu DP1. 8.7.4.9 Odstupová vzdálenost stožárových transformátorů s izolační kapalinou, která je podle ČSN 65 0201 hořlavou kapalinou, se stanoví podle ČSN 73 0804, přičemž se počítá: - jako délka požárního úseku dvojnásobek délky transformátorové nádoby, - jako výška požárního úseku výška dvojnásobku rozměru transformátoru mezi spodní a horní části nádoby transformátoru, - 100 % požárně otevřených ploch; - ekvivalentní doba trvání požáru 90 minut. Odstupová vzdálenost se stanoví od pláště transformátoru a nemusí být více než 10 m. V případě umístění dvou stožárových transformátorů na jednom stanovišti, nemusí být mezi nimi ochranná protipožární stěna podle 8.7.4.8. 8.7.4.10 V požárně nebezpečném prostoru stanoviště transformátoru mohou být bez dalších opatření umístěna pouze zařízení elektrických stanic, která souvisí s provozem transformátoru (kromě stanovišť sousedních transformátorů (viz 8.7.4.8). Nosné a požárně dělicí konstrukce stavebních objektů zasahující do požárně nebezpečného prostoru venkovního stanoviště transformátoru se bez dalšího průkazu považují za vyhovující, pokud jejich požární odolnost je alespoň EI 60 (podle ČSN 73 0810). Části budovy, které zasahují do požárně nebezpečného prostoru nebo do směrných bezpečnostních vzdáleností G1/G2, musí být REI 90, zbývající části musí být z nesnadno hořlavých hmot třídy reakce na oheň B. 8.7.4.11 Odstupová vzdálenost od stanovišť suchých transformátorů a transformátorů s izolační kapalinou, která není podle ČSN 65 0201 hořlavou kapalinou, se nestanovuje. Musí však být dodrženy směrné bezpečnostní vzdálenosti G1/G2 uvedené v tabulce 8.1 (v ČSN EN 61936-1, tab.3). 8.7.4.12 Pro venkovní zastřešené stanoviště transformátorů se nenavrhují vnější zásahové cesty (požární žebříky) podle ČSN 73 0804. Pro vstup na pochůznou střechu musí být osazen provozní žebřík. 8.7.5 Vnitřní stanoviště 8.7.5.1 Vnitřní stanoviště se provede ve společném prostoru s ostatním zařízením elektrické stanice, nebo jako transformátorová komora (kobka). 8.7.5.2 Ve společném prostoru nebo v jedné komoře (kobce) se mohou umístit nejvýše dva olejové transformátory, s olejovou náplní každého z obou transformátorů do 1 000 litrů včetně. Transformátory mezi sebou a 68 PNE 33 3201 od ostatního zařízení musí být odděleny plnou nehořlavou stěnou nebo musí být dodržena vzdálenost alespoň: a) 900 mm mezi plášti dvou transformátorů; b) 1 500 mm mezi transformátorem a ostatním zařízením. Výška plné nehořlavé stěny má být nejméně 2 m a její šířka má být alespoň rovna šířce transformátoru. Pokud není mezi transformátorem a ostatním zařízením dodržena vzdálenost podle b), ale kryt vůči stanovišti tvoří plná nehořlavá stěna, která je součástí zařízení a kryje jeho obrys (například u skříňových rozvaděčů), potom není nutné další oddělení od stanoviště transformátoru. 8.7.5.3 Suché transformátory je možné umisťovat do transformátorových komor (kobek) i do společných prostorů s ostatním elektrickým zařízením. 8.7.5.4 Olejové transformátory se doporučuje umístit na stanovišti tak, aby byl olejoznak viditelný ze strany přístupu k transformátoru. 8.7.5.5 Dveře z transformátorové komory (kobky) se musí otevírat ven. Velikost dveří se volí podle instalovaného transformátoru. Až do výkonu transformátoru 1 600 kVA musí být umožněno zajíždět s transformátorem do komory bez demontáže dilatační nádoby, nebo jiné části transformátoru. Před vstupem z venkovního prostoru do transformátorových komor (kobek) s jednotkami o výkonu nad 630 kVA se doporučuje zřídit rampu o šířce minimálně 800 mm přístupnou alespoň z jedné strany schodištěm. Z veřejně přístupného prostoru nebo místnosti musí být vstupní dveře do transformátorové komory (kobky) opatřeny bezpečnostními zámky a zabezpečeny proti vstupu nepovolaných osob Z vnitřní strany takovýchto dveří musí být umožněno otevření dveří bez použití klíče (například uvnitř klika, zvenku koule). 8.7.5.6 Otvor pro dopravu transformátoru je možné v ekonomicky zdůvodněných případech zrušit a ponechat pouze vstup pro obsluhu. Otvor se zazdí lehkou vyzdívkou, zakryje se odnímatelnými panely apod. tak, aby ho v případě výměny transformátoru bylo možno snadno obnovit. 8.7.5.7 Transformátorová kobka musí být řešena tak, aby bylo možné použít zatahovací mechanismus a pomocná zařízení, pokud je to nutné k dopravě transformátoru. 8.7.5.8 U vnitřních instalací musí být přijata opatření k zachycení uniklé kapaliny ze zařízení, aby se zamezilo poškození životního prostředí. Pro transformátory s obsahem izolační kapaliny (která je podle ČSN 65 0201 hořlavou kapalinou) menším než 1 000 litrů včetně se bude postupovat v souladu s článkem 8.7.3.2.1.1 této PNE. V případě možného rizika poškození životního prostředí (povrchových nebo podzemních vod) musí být rozlitá izolační kapalina zachycena pomocí nepropustné podlahy se zvýšenými prahy okolo prostoru, kde je zařízení umístěno, viz obrázek 6. Výška prahu musí zabránit vytečení celého obsahu izolační kapaliny z transformátoru do okolního prostoru. 69 PNE 33 3201 POZNÁMKA Vytečkovaný prostor udává objem veškeré izolační kapaliny transformátoru vyteklé na podlahu. Obrázek 6 – Příklad pro malé transformátory bez vrstvy štěrku a havarijní jímky Transformátorové komory pro transformátory s množstvím izolační kapaliny (která je podle ČSN 65 0201 hořlavou kapalinou) větším než 1 000 litrů musí tvořit samostatné požární úseky a musí být zřízeny záchytné jímky, viz 1 – 3. 8.7.5.9 V požárních úsecích s vnitřními transformátory s izolační kapalinou, která je podle ČSN 65 0201 hořlavou kapalinou, musí být požárně dělicí konstrukce a konstrukce zajišťující stabilitu objektu z konstrukcí druhu DP1. 8.7.5.10 Prostupy požárně dělicími konstrukcemi: a) prostupy kabelů musí mít požární odolnost stanovenou podle vyhlášky platných předpisů b) prostupy zapouzdřených vodičů se posuzují jako prostupy technologických zařízení podle ČSN 73 0804; c) prostupy holých vodičů se provádějí pomocí průchodkových desek. 8.7.5.11 U vnitřních instalací v uzavřených elektrických provozovnách platí minimální požadavky podle tabulky 8.2. 8.7.5.12 Vnitřní stanoviště transformátorů s izolační kapalinou (která je podle ČSN 65 0201 hořlavou kapalinou) se pro účely této podnikové normy nehodnotí podle ČSN 65 0201, čl. 6.1.8, což znamená, že se v obvodových stěnách mezi požárními úseky stanovišť transformátorů nemusí zřizovat požární pásy s výjimkou případů, kdy jsou elektrické stanice vestavěny do objektů jiného účelu. 8.7.5.13 Dveře, které se nacházejí v požárně nebezpečném prostoru vlastního nebo sousedního objektu nebo zařízení, musí být druhu DP1 s požární odolností nejméně EI 60 a musí se otevírat směrem ven. V ostatních případech musí být dveře provedeny z nehořlavého materiálu DP1. Ve dveřích nebo sousedních stěnách se dovolují větrací otvory nezbytné pro provoz transformátorů. Při projektování otvorů se musí uvažovat s únikem horkých plynů. Umístění větracích otvorů musí být provedeno do volného prostoru. Větrání pomocí vzduchotechnického zařízení musí odpovídat ČSN 73 0872. 70 PNE 33 3201 Tabulka 8.2 – Minimální požadavky pro vnitřní instalaci transformátorů Typ transformátoru Třída Bezpečnostní opatření Množství kapaliny Olejové transformátory (O) 1 000 l EI 60 případně REI 60 1 000 l EI 90 případně REI 90 nebo EI 60 případně REI 60 a samočinné hasicí zařízení Transformátory s méně hořlavou izolační kapalinou (K) Jmenovitý výkon/nejvyšší napětí Bez zvýšené ochrany (neomezeno) EI 60 případně REI 60 nebo samočinné hasicí zařízení Se zvýšenou ochranou 10 MVA a U m 38 kV EI 60 případně REI 60 nebo odstupové vzdálenosti 1,5 m vodorovně a 3,0 m svisle Třída hořlavosti Suché transformátory (A) F0 F1 EI 60 případně REI 60 nebo odstupové vzdálenosti 0,9 m vodorovně a 1,5 m svisle Nehořlavé stěny POZNÁMKY 1 REI představuje nosný systém (zeď), zatímco EI představuje nezatíženou stěnu (příčku). R je maximální zatížení nosného sytému, E je požární celistvost (neporušenost), I je tepelná izolace a 60/90 znamená trvání požární odolnosti v minutách 2 Prostředky zvýšené ochrany – zvýšená mechanická odolnost nádoby proti roztržení, – rychlé uvolnění tlaku v nádobě – monitoring (zejména u transformátorů s izolační kapalinou (K), sledující nepřetržitě aktuální stav nejdůležitějších ukazatelů transformátoru (teploty, proudy, DGA, ap.) 3 Musí být vytvořen dostatečný prostor pro pravidelné čištění izolace vinutí transformátorů zalitých do epoxidu, aby se předešlo možným elektrickým poruchám a nebezpečím požáru způsobených znečištěním prostředí 4 V případě, že je na stanovišti více transformátorů, obsahy jejich kapalin se sčítají. 8.7.6 Transformátory ve skříňových rozvaděčích Na stanovišti ve skříňovém rozvaděči se připouští umístění olejového transformátoru s množstvím oleje do 1 000 l včetně. Pokud bude mít transformátor obsah oleje větší, je nutné vybudovat záchytnou jímku, která může být současně havarijní jímkou, viz čl. 8.7.3.2.1. Odstupová vzdálenost se stanoví od vnějšího pláště skříňového rozvaděče, přičemž se postupuje podle ČSN 73 0804 s následujícími odchylkami: - jako délka požárního úseku se volí délka příslušné strany skříňového rozvaděče; - jako výška požárního úseku se volí výška skříňového rozvaděče; - uvažuje se 100 % požárně otevřených loch; - ekvivalentní doba požáru se volí 90 minut. 8.7.7 Opatření k zamezení vzniku a šíření požáru 8.7.7.1 Obecně Při návrhu instalace se musí vzít v úvahu příslušné požární bezpečnostní předpisy. Pro snížení rizika vzniku požáru a nebezpečí šíření požáru elektrického zařízení se zvažují dvě skupiny opatření: a) opatření k zamezení vzniku požáru; 71 PNE 33 3201 b) opatření k zamezení šíření požáru. 8.7.7.2 Opatření k zamezení vzniku požáru Opatření k zamezení vzniku požáru musí mít prioritu. Toto opatření se týká použití vhodných ochran a dále materiálů odolných ohni, které mají schopnost eliminovat možnost vzniku požáru. Ochrany musí automaticky zajistit zamezení vzniku požáru v důsledku přehřátí, přetížení a vnějších i vnitřních poruch (zkratů) v závislosti na velikosti a významu instalace. Opatření k zamezení vzniku požáru lze rozdělit na organizační a technická. POZNÁMKA Podle ČSN EN 61936-1 se v 8.7.1 b) vypisují čtyři opatření před vznikem požáru (elektrická ochrana, tepelná ochrana, ochrana proti přetlaku a materiály odolné ohni). Jejich účinnost s ohledem na transformátory je komentována v příloze B. a) Mezi organizační opatření patří zejména: plánování a provádění údržbových prací se zaměřením na odstraňování potencionálních příčin vzniku požáru; provádění pravidelných kontrol hasicích prostředků; provádění diagnostických měření včetně jejich expertního vyhodnocení. b) Mezi technická opatření patří zejména: instalace monitoringu pro on-line sledování trendů vybraných veličin (teploty, částečných výbojů, koncentrací rozpuštěných plynů ap.); instalace vhodných ochran pro včasné vypnutí stroje při překročení kritických hodnot vybraných veličin; použití materiálů odolných ohni (to lze uplatnit pouze při objednávce transformátoru). Při volbě ochrany proti požáru se musí zvažovat fyzikální procesy, které jsou pro vznik požáru charakteristické a jejich časový průběh. Prvotní příčinou požáru v transformátoru je již zmíněný zkrat, způsobený skokovou ztrátou izolačních schopností systému. V důsledku zkratu vznikne elektrický oblouk, který vytvoří proudovou dráhu. V důsledku protékání zkratového proudu dojde k odpařování oleje a vzniku plynových bublin a procesu způsobujícímu rychle narůstající tlak v nádobě (viz příloha B). 8.7.7.3 Opatření k zamezení šíření požáru Dojde-li z jakékoliv příčiny k požáru v elektrické stanici, musí být zajištěno takové uspořádání elektrické stanice, které umožní oddělit okolní prostor od místa vzniku požáru, tzn. provést členění do požárních úseků; musí být zřízeny záchytné a havarijní jímky, musí být navrženy stavební konstrukce s požadovanou požární odolností, nainstalovány požární uzávěry, požární přepážky a ucpávky z materiálů s požadovanou požární odolností. Musí být zajištěno, aby pro případ požáru byly vyprojektovány a používány únikové a zásahové cesty a nouzové východy podle norem z oblasti požární bezpečnosti staveb a podle normy ČSN EN 61936-1:2011, článek 7.1.6 a ustanovení této PNE. Pro omezení škody způsobené požárem musí uživatel nebo provozovatel zařízení stanovit požadavek na příslušná bezpečnostní zařízení. To znamená, že může být: - navrženo vhodné požárně – bezpečnostní zařízení určené k lokalizaci nebo k likvidaci požáru (SHZ), - navrženo dostatečné množství věcných prostředků požární ochrany (hasicí přístroje) k uhašení, či lokalizaci požáru (viz tabulka 8.3), - zajištěn monitoring mimořádných stavů. 72 PNE 33 3201 8.7.8 Vybavení stanovišť transformátorů plněných olejem hasicími přístroji a stabilním hasicím zařízením 8.7.8.1 Stanoviště transformátorů s izolační kapalinou, která je podle ČSN 65 0201 hořlavou kapalinou, se vybaví hasicími přístroji popřípadě stabilním hasicím zařízením podle tabulky 8.3. 8.7.8.2 Při navrhování pojízdných hasicích přístrojů pro stanoviště transformátorů se do tohoto počtu započítávají i pojízdné hasicí přístroje navržené pro venkovní rozvodnu. 8.7.8.3 Hasicí přístroje (přenosné i pojízdné) musí být umístěny tak, aby v případě požáru transformátoru nebyla ohrožena zasahující osoba, tzn. hasicí přístroje musí být umístěny v blízkosti, ale mimo stanoviště transformátoru. 8.7.8.4 Bude-li v návaznosti na předchozí požadavky vyžadována instalace stabilního nebo polostabilního hasicího zařízení (SHZ nebo PHZ), musí být zvolen vhodný druh tohoto hasicího zařízení (viz ČSN 73 0810), s ohledem na umístění technologického zařízení (vnitřní nebo venkovní stanoviště). 8.7.8.5 Stabilní hasicí zařízení (SHZ) může být spouštěno dálkově z místa trvalé obsluhy nebo automaticky. Je-li hasební prostředek nebezpečný pro osoby, musí být činnost hasicího zařízení blokována nebo zpožděna na dobu potřebnou k opuštění ohroženého prostoru. 8.7.8.6 Při projektování vhodného druhu stabilního nebo polostabilního hasicího zařízení se postupuje podle normativních požadavků požární bezpečnosti staveb. Při použití stabilního nebo polostabilního hasicího zařízení musí být chráněn i konzervátor transformátoru, pokud není od transformátoru požárně oddělen. 8.7.8.7 Připojovací místo polostabilního hasicího zařízení musí být umístěno mimo požárně nebezpečný prostor nebo za stínicí konstrukci. Za stínicí konstrukcí nesmí hustota tepelného toku přesahovat 10 kW/m2 a v případě, že není instalována stínicí konstrukce, musí být požárně nebezpečný prostor rozšířen tak, aby hustota tepelného toku v místě připojovacího místa polostabilního hasicího zařízení nepřesáhla 10 kW/m2. 8.7.9 Hasicí přístroje Pro hašení požáru elektrických zařízení pod napětím se používají hasicí přístroje s nevodivým hasivem: oxid uhličitý CO 2 (sněhové), práškové, popř. přístroje halonové alternativy podle požárně bezpečnostního řešení stavby a podle tabulky 8.3. Práškové hasicí přístroje se nedoporučuje používat například v rozvodnách nn, vn, vvn, v místnosti telemechaniky, atd. a všude tam, kde se nacházejí přístroje citlivé na prach. Jednotlivé prostory elektrické stanice, pokud nejsou vybaveny SHZ nebo PHZ, musí být vybaveny hasicími přístroji alespoň v tomto rozsahu: a) Transformovny vn/nn (venkovní i vnitřní) se nevybavují hasicími přístroji Pro práci na elektrických zařízeních v elektrických stanicích, kde nejsou umístěny hasicí přístroje se počítá s tím, že pracovníci si přinesou sebou na dobu provedení práce do elektrické stanice jeden ruční hasicí přístroj s náplní alespoň 2 kg (viz PNE 38 1981, příloha A). b) Venkovní rozvodny s rozvodným zařízením nad 1 000 V: Rozvodny s obsluhou nebo s dohledem musí mít pojízdné hasicí přístroje s hmotností hasiva alespoň 90 kg na 100 m délky rozvodny. Na každých dalších započatých 100 m délky se navyšuje hmotnost hasiva o 10 kg s ohledem na možnost použití hasicích přístrojů určených pro stanoviště transformátorů. Doporu- 73 PNE 33 3201 čují se pojízdné hasicí přístroje CO2 o hmotnosti 30 kg. Do tohoto počtu se započítávají hasicí přístroje určené pro stanoviště transformátorů. Rozvodny bez obsluhy nebo bez dohledu musí mít pojízdné hasicí přístroje o hmotnosti hasiva 90 kg pro celou venkovní rozvodnu. Doporučují se pojízdné hasicí přístroje CO2 o hmotnosti 30 kg. Do tohoto počtu se započítávají hasicí přístroje určené pro stání venkovních olejových transformátorů. Doporučuje se, aby vzdálenost od místa uskladnění k předpokládaným místům zásahu nebyla delší než 250 m. c) Pro vnitřní prostory elektrických stanic se navrhují, instalují a používají hasicí přístroje podle ČSN 73 0804. Umístěny musí být tak, aby bylo možné je použít pro jednotlivé prostory (např. ve společných chodbách). POZNÁMKA Výpočet hasicích přístrojů přednostně provést podle ČSN 73 0804, článek 13.9.2, empirické rovnice (41), tedy pro více požárních úseku v jednom podlaží 74 PNE 33 3201 8. 3 – Vybavení stanovišť transformátorů hasicími přístroji v elektrických stanicích Věcné prostředky PO Druh stanoviště Výkon transformátoru (uvedené prostředky mohou sloužit až pro 4 stanoviště) Množství kapaliny Stanoviště s obsluhou nebo s dohledem Stanoviště bez obsluhy Nepředepisují se2 ≤ 5 MVA 1 000 až 2 000 litrů 5 MVA až 40 MVA včetně 3 ks 5kg CO2 90 kg CO21) 2 000 až 20 000 litrů vnitřní > 40 MVA 20 000 až 45 000 Podle charakteru stanoviště se doporučuje postupovat v souladu s článkem 8.7.10 ≤ 5 MVA Nepředepisují se 1 000 až 2 000 litrů 5 MVA až 65 MVA včetně 2 000 až 20 000 litrů 1 ks 30 kg CO2 120 kg CO2 1 ks 30 kg CO2 90 kg CO2 venkovní > 65 MVA až 200 MVA 120 kg CO2 2 ks 30 kg CO2 20 000 až 45 000 litrů > 200 MVA 150 kg CO2 nad 45 000 litrů 2 ks 30 kg CO2 POZNÁMKA 1 Předpokládá se možnost použití hasicích přístrojů určených pro venkovní rozvodnu. POZNÁMKA 2 Plocha stanoviště se započítává do celkové plochy el. stanice, viz kap. 8.7.8 písm. c) této PNE 8.7.10 Zvláštní případy Transformátory s výkonem nad 65 MVA se doporučuje vybavit dle dohody mezi odběratelem a dodavatelem přetlakovou ochranou pro zamezení vzniku požáru podle čl. 8.7.7.2. Transformátory, umístěné na vnitřním stanovišti a s výkonem nad 40MVA a obsahem hořlavé izolační kapaliny nad 20 000 litrů, se doporučuje vybavit dle dohody mezi odběratelem a dodavatelem přetlakovou ochranou pro zamezení vzniku požáru podle čl. 8.7.7.2, případně dle dohody mezi odběratelem a dodavatelem stabilním hasicím zařízením. Podle požadavků provozovatele je možné nahradit přenosné hasicí přístroje 5 kg CO2 práškovými hasicími přístroji 6 kg. 8.7.11 Kabely Viz ČSN EN 61936-1 a PNE 34 1050, str. 40 – 43 (čl.2.5). 75 PNE 33 3201 8.7.12 Jiná zařízení s hořlavou kapalinou Viz ČSN EN 61936-1, čl. 8.7.4. 8.8 Ochrana před únikem izolační kapaliny a SF 6 Viz 8.7.2.4.3 a 8.8.2 a PNE 35 1634. 8.9 Identifikace a značení Viz ČSN EN 61936-1, čl. 8.9. 9 Ochrany, řídicí systémy a pomocné systémy 9.1 Monitorovací a řídicí systémy, ochrany elektrických strojů a rozvodných zařízení Viz ČSN 33 3051, PNE 38 4065, ČSN EN 61936-1. 9.2 Obvody napájení DC a AC Viz ČSN EN 61936-1. 9.3 Systémy stlačeného vzduchu Viz ČSN EN 61936-1. 9.4 Zařízení pro manipulaci s SF 6 Viz PNE 35 1634, ČSN EN 61936-1, 9.4. 9.5 Identifikace a značení zařízení Viz ČSN EN 61936-1 a PNE 35 7041 9.6 Základní pravidla pro kompatibilitu systémů řízení Kompatibilitou (slučitelností) rozumíme schopnost zařízení, technologie, systému či přístroje vykazovat správnou činnost i v prostředí, v němž působí jiná zařízení a naopak neovlivňovat svou vlastní činností své okolní prostředí a tedy i zařízení v něm umístěná včetně rušení sama sebe. U elektrických zařízení jde o dva druhy rušení (interferencí), rušení elektrické vysokofrekvenční (čl. 9.6.2) a nízkofrekvenční (čl .9.6.3). . 9.6.1 Elektrické zdroje elektromagnetického rušení v instalacích nad 1 kV Rušení může být přenášeno do instalací nad 1 kV prostřednictvím vedení, kapacitní vazbou, indukcí nebo radiací. a) Vysokofrekvenční rušení je způsobeno: ‒ spínáním v silových obvodech; ‒ údery blesku do venkovních vedení nebo do uzemněných prvků instalací nad 1 kV; ‒ činností svodičů přepětí s jiskřišti; ‒ spínáním v řídicích obvodech; ‒ radiovými vysílači o vysokém kmitočtu; ‒ elektrostatickými výboji. b) Nízkofrekvenční rušení je způsobeno: ‒ zkraty; ‒ zemním spojením; ‒ elektromagnetickými poli způsobenými zařízením (přípojnice, silové kabely, reaktance, transformátory, apod.); 76 PNE 33 3201 c) Ochrana proti rušení je založena na dvou všeobecných principech: ‒ omezení pronikání elektromagnetických polí do zařízení; ‒ vytvoření stejného potenciálu mezi každou částí zařízení a uzemňovací soustavou. 9.6.2 Opatření potřebná ke snížení účinků vysokofrekvenčního rušení Doporučení uvedená níže jsou nejdůležitější ke snížení účinků vysokofrekvenčního elektromagnetického rušení: a) Vhodné konstrukce přístrojových transformátorů (přístrojové transformátory proudu a napětí), účinné stínění mezi primárním a sekundárním vinutím, zkoušení vlastností vf přenosu; b) Ochrana proti úderům blesku; c) Zlepšení uzemňovací soustavy a uzemňovacích spojů (viz ČSN EN 61936-1:2011, 10.3.3); d) Stínění řídicích kabelových obvodů: ‒ stínění musí být souvislá; ‒ stínění musí mít nízký odpor (několik Ohmů na km); ‒ stínění musí mít nízkou vazební impedanci v rozsahu rušivého kmitočtu; ‒ uzemnění stínění musí být co nejkratší; ‒ stínění musí být uzemněné na obou koncích a v mezilehlých bodech, kde je to možné; ‒ stínění musí být uzemněno na svých vstupech do skříní s řídicí technikou tak, aby proudy cirkulující ve stíněních neovlivnily nestíněné obvody. Připojení musí být s použitím vhodných kabelových svorek a průchodek, nebo připájením (připojení musí být co nejkratší); e) Seskupení obvodů: aby se snížila symetrická přepětí, mají být vstupní a výstupní vodiče určené k téže funkci součástí stejného kabelu. Řídicí kabely mají být co nejvíce prostorově odděleny od jiných kabelů. 9.6.3 Opatření potřebná ke snížení účinků nízkofrekvenčního rušení Doporučení uvedená níže jsou nejdůležitější ke snížení účinků nízkofrekvenčního elektromagnetického rušení. a) Opatření týkající se uložení kabelů: ‒ oddělení řídicích kabelů od silových kabelů s použitím rozestupu (mezer) nebo různých tras; ‒ silovým jednožilovým kabelům uspořádaným do trojúhelníku by měla být dána přednost před rovinným uspořádáním; ‒ pokud je to možné, kabelové trasy řídicích kabelů by neměly být rovnoběžné s přípojnicemi nebo se silovými kabely; ‒ řídicí kabely by měly být položeny daleko od indukčních cívek a jednofázových transformátorů. b) Opatření týkající se uspořádání obvodu: ‒ je třeba se vyhnout smyčkám; ‒ pro stejnosměrné pomocné obvody je radiální konfigurace vhodnější než konfigurace do kruhu; ‒ ochrana dvou různých stejnosměrných obvodů nemá být provedena stejným jističem; ‒ nemá se provádět paralelní spojení dvou cívek umístěných v oddělených skříních; ‒ všechny vodiče téhož obvodu mají být součástí stejného kabelu. Pokud se musí použít různé kabely, mají být položeny ve stejné trase. c) Pro nízkoúrovňové signály se doporučují kabely s kroucenými páry. 9.6.4 Opatření týkající se výběru zařízení Instalace musí být rozdělena do různých zón, z nichž každá odpovídá specifické třídě prostředí (viz ČSN EN 61936-1:2011, 4.4). V každé zóně musí být zařízení zvoleno dle příslušné třídy prostředí. Tam, kde je to nutné, musí být ve vnitřní soustavě obvodů použita následující opatření: a) galvanické oddělení vstupních a výstupních I/O signálních obvodů; b) instalace filtrů v pomocných napájecích obvodech; 77 PNE 33 3201 c) instalace zařízení omezujících napětí jako: ‒ kondenzátory nebo RC obvody; ‒ nízkonapěťové svodiče přepětí; ‒ Zenerovy diody nebo varistory; ‒ supersonové diody. Tyto přístroje musí být instalovány uvnitř ochranného a řídicích zařízení. Doplňková opatření týkající se plynem izolovaného spínacího zařízení: d) připojení výztužných mříží v betonu k uzemňovací soustavě v různých bodech, zejména v podlaze; e) přiměřené uzemnění pro průmyslový kmitočet a přechodové jevy na průchodkách GIS/vzduch a GIS/trubkách, kterého se dosáhne vícenásobnými spojeními mezi krytem a stěnou budovy (k náhodnému zemniči nebo ke kovovému plášti) a vícenásobnými spojeními mezi stěnou a uzemňovací soustavou; f) přiměřené provedení a vyzkoušení řídicích a signalizačních zařízení z hlediska jejich odolnosti proti elektrickým přechodným jevům. 9.6.5 Další možná opatření ke snížení účinku rušení Doporučení uvedená níže doplňují, kde je to použitelné, předcházející doporučení: ‒ je doporučena instalace řídicích kabelů v kovových kabelových žlabech. Souvislé provedení a uzemnění žlabů by mělo být zajištěno v celé jejich délce; ‒ kde je to možné, instalace kabelů podél kovových povrchů; ‒ použití kabelů s optickými vlákny s vhodným příslušenstvím. 78 PNE 33 3201 10 Uzemňovací soustavy 10.1 Všeobecně Tato kapitola obsahuje kritéria pro návrh, instalaci, zkoušení a údržbu uzemňovací soustavy tak, že je provozována za všech podmínek a zajišťuje bezpečnost osob ve všech místech, kam mají osoby povolen přístup. Uvádí také kritéria, která zajistí integritu zařízení připojovaného k uzemňovací soustavě a v její blízkosti. 10.2 Základní požadavky 10.2.1 Kritéria bezpečnosti Příčinou ohrožení je proud procházející srdcem, který způsobuje srdeční fibrilace. Meze proudu s kmitočtem 50 Hz jsou odvozeny z IEC/ TS 60479-1:2009. Tento limit tělového proudu je převeden do limitů napětí pro srovnání s vypočtenými krokovými a dotykovými napětími s uvažováním následujících okolností: – poměrná část proudu procházející oblastem srdce; – impedance těla podél proudové dráhy; – odpor mezi dotykovými body těla, například kovovou konstrukcí drženou v ruce včetně rukavice, nohy ke vzdálené zemi včetně obuvi nebo štěrku; – doba trvání poruchy. Je nutné poznamenat, že výskyt poruchy, amplituda poruchového proudu, doba trvání poruchy a přítomnost osob mají pravděpodobnostní charakter. Parametry pro návrh uzemnění (týkající se základních požadavků, například proud poruchy, doba trvání) musí být odsouhlaseny mezi dodavatelem a uživatelem. Pro návrh instalace byla vypočítána křivka na obr. 12 metodou uvedenou v příloze B. POZNÁMKA Křivka je založena na údajích odvozených IEC/ TS 60479-1:2005: – impedance těla podle IEC/ TS 60479-1:2005, tabulka 1 (nepřekročeno 50 % populace) – dovolený proud tělem odpovídající křivce C2 podle IEC/TS 60479-1:2005, obrázek 20 a tabulka 11 (pravděpodobnost fibrilace komor je menší než 5 %) – činitel proudu srdcem podle IEC/ TS 60479-1:2005, tabulka 12 Má se používat křivka na obrázku 12, která udává dovolené dotykové napětí. Příloha C udává křivku podle IEEE 80, která se používá jako alternativa ke křivce na obrázku 12. Jako všeobecné pravidlo platí, že požadavky na dotykové napětí vyhoví i požadavkům na krokové napětí, protože meze dovoleného krokového napětí jsou značně vyšší než meze dotykového napětí v důsledku různé proudové dráhy tělem. U instalací, kde nejsou zařízení vn umístěna v uzavřené elektrické provozovně, např. v průmyslovém prostředí, se má používat celková uzemňovací soustava z důvodů zamezení dotykových napětí způsobených vysokonapěťovými poruchami a převyšujících mez nízkého napětí podle ČSN 33 2000-4-41 (například 50 V). 10.2.1.1 Dimenzování s ohledem na dotyková a kroková napětí Aplikace podmínek základu je základní pro návrh uzemňovací soustavy. Tento návrh je třeba posoudit z hlediska dotykových napětí a měl by být považován za základní návrh pro různé situace. Jako hodnoty dovolených dotykových napětí se užijí hodnoty UTp podle ČSN EN 50522. Přídavné odpory lze uvažovat podle přílohy B (normativní) ČSN EN 50 522 a přílohy č. 10 PNE 33 0000-1. Tyto dovolené hodnoty UTP se považují za splněné, když je buď: — splněna jedna z podmínek C C 1: uvažovaná instalace se stane součástí celkové uzemňovací soustavy. C 2: Nárůst potenciálu země, určený měřením nebo výpočtem nepřekročí dvojnásobek hodnot dovoleného dotykového napětí podle obrázku 1. nebo — jsou provedena příslušná specifikovaná opatření M v souladu s velikostí vzrůstu zemního potenciálu a trvání poruchy. Tato opatření jsou popsána v příloze E. V příloze D ČSN EN 61936-1/A1 je uveden blokový diagram pro návrh uzemňovací soustavy 79 PNE 33 3201 Pokud nejsou splněny podmínky C ani přípustná zvláštní opatření M, pak je zapotřebí ověřit dodržení dovolených dotykových napětí UTp, na obrázku 1 obvykle měřením. POZNÁMKA Jako alternativa k použití podmínek C a přípustným zvláštním opatřením M mohou být hodnoty dotykových napětí kontrolovány provozním měřením. Zavlečená napětí mají být vždy kontrolována odděleně. 80 PNE 33 3201 Nárůst zemního potenciálu a dotyková napětí uzemňovacího systému mohou být vypočtena z dostupných dat (měrný odpor půdy, zemní impedance existujícího uzemnění, viz příloha K). Při výpočtu mohou být uvažovány všechny zemniče a ostatní uzemňovací systémy s dostatečnou přenosovou proudovou schopností, které jsou spolehlivě připojeny k dotyčnému uzemňovacímu systému. To se týká především připojených nadzemních zemnících lan, vodičů uložených v zemi a kabelů se zemnícím účinkem. Týká se to též uzemňovacích systémů, které jsou vodivě připojeny k dotyčnému uzemňovacímu systému stíněním nebo plášti kabelů, PEN vodiči nebo jiným způsobem. Pro ověření výpočtem mohou být uvažovány pomocí obrázku J3 ČSN EN 50 522 všechny kabely se zemnícím účinkem, pokud neleží ve více než čtyřech trasách. Tyto kabely mohou patřit k různým napěťovým systémům. POZNÁMKA Při více, než čtyřech trasách nesmí být zanedbána jejich vzájemná impedance, proto z existujících tras je třeba vybrat pouze čtyři. Pokud leží několik kabelů v určité trase, lze uvažovat pouze s jednou délkou. Pro určení vzrůstu zemního potenciálu a dotykových napětí jsou rozhodující proudy podle tabulky 1 ČSN EN 50522. Při ověřování měřením musí být uvažována kapitola 8 ČSN EN 50522 (a příloha H a případně příloha L). Dovolené dotykové napětí 1000 900 800 Napětí ve V 700 600 500 400 300 200 100 0 10 100 1000 10000 Čas v ms Obrázek 10.1 – Dovolené dotykové napětí UTp 10.2.1.2 Základní požadavky pro návrh uzemňovací soustavy stanic DS a PS Výchozí parametry pro dimenzování uzemnění jsou: – – – velikost poruchového proudu1 trvání poruchy1 vlastnosti půdy Velikost poruchového proudu Následující tabulka 10.1 obsahuje poruchový proud pro návrh uzemňovacích soustav. 1 Tento parametr je závislý především na způsobu zemnění uzlu sítě vn, vvn a zvn. 81 PNE 33 3201 Tabulka 10.1 - Hodnoty proudů pro návrh uzemňovacích soustav Určující pro tepelné zatížení 1) 5) Zemnič Uzemňovací přívod Typ sítě nad 1 kV Určující pro nárůst potenciálu a dotyková napětí Sítě s izolovaným uzlem Vypnutí do 5sec IC IC IE = r ∙ IC Provoz se zemním spojením I"kEE I"kEE IE = r ∙ I"kEE Stanice bez zhášecích tlumivek 6) Ires Ires IE = r ∙ Ires Stanice se zhášecími tlumivkami Ires Ires 3) IE = r ∙ I"kEE I"kEE IE = r ∙ I"kEE 2) Stanice bez uzemnění uzlu I"k1 I"k1 IE = r ∙ I"k1 Stanice s uzemněním uzlu I"k1 I"k1 IE = r ∙ (I"k1-IN)4) Sítě s kompenzací zemních kapacitních proudů Vypnutí do 5sec Provoz se zemním spojením včetně krátkodobého přizemnění pro detekci 2 I L2 I Res 8) Sítě s nízkoohmovým uzemněním uzlu včetně krátkodobého přizemnění pro vypnutí7) 1) Pokud je možných několik proudových drah, lze při návrhu elektrod uzemňovací soustavy uvažovat výsledné rozdělení proudů 2) Pokud je doloženo statisticky, že dvojitý zemní zkrat je nepravděpodobný a smí se používat bezprostřední odpojení zbytkového proudu 3) Jmenovité proudy zhášecích tlumivek je zapotřebí uvažovat i při návrhu jejich uzemňovacích přívodů. 4) Má být kontrolován, je-li vnější porucha rozhodující 5) Postačuje minimální průřez podle přílohy C. V případě špatně vykompenzovaných sítí se má dodatečně uvažovat indukční/kapacitní složka zbytkového proudu Krátkodobé přizemnění soustavy s uzlem do hvězdy se spustí automaticky do 5 s po detekci zemního spojení 7) Střední vodič v sítích vvn a zvn se značí se modře. Izolační hladina včetně doskokových vzdáleností se volí minimálně na úrovni izolační vzdálenosti strany uzlu sítě TT. Od místa rozpojení je veden nerozebíratelně a neizolovaně až do zemnicí jímky, kde je připojen na uzemnění. Část od rozpojovacího místa až po zemnicí jímku se značí žlutozeleně. Připojení na uzemňovací soustavu musí být provedeno v zemnicí jímce. 8) V případě poruchy ve stanici se má uvažovat kapacitní zemní proud IC . Mají se také uvažovat další budoucí kompenzační tlumivky vně stanice Legenda: IC Vypočtený nebo měřený zemní kapacitní proud I Res Zbytkový proud zemního spojení (viz obrázek 3b ČSN EN 50522). Pokud není známa přesná hodnota, může se uvažovat 10 % IC. IL Součet jmenovitých proudů paralelních zhášecích tlumivek v příslušné transformovně. I“kEE Proud dvojitého zemního spojení vypočtený podle IEC 909 (pro I“kEE může být jako maximální hodnota užito 85 % počáteční velikosti symetrického zkratového proudu). I“k1 Počáteční symetrický zkratový proud jednopólového zkratu, vypočtený podle EN 60909. IE Zemní proud IN Proud uzemněním uzlu transformátoru r Redukční činitel (viz přílohu I). Pokud mají vývody vedení a kabelů ze stanice různé redukční činitele, má být určen příslušný proud (podle přílohy L ČSN EN 50522). Trvání poruchového proudu Při stanovení trvání poruchy se u sítí s rychlým vypínáním poruch uvažují vypínací časy ochran a spínačů při jejich správné činnosti. U sítí vn předpokládáme za všeobecně reálný vypínací čas poruch 0,4 až 0,5 s. U sítí s kompenzací zemních kapacitních proudů, ve kterých je přípustný provoz se zemním spojením se uvažuje doba provozu do jedné hodiny. Viz také čl. 4.2.4. 82 PNE 33 3201 Výpočet proudového dimenzování Stanovení průřezu uzemňovacích přívodů nebo zemničů, který závisí na velikosti a trvání poruchového proudu je dán v normativní příloze B a příloze D ČSN EN 50522. Rozlišuje se mezi trváním poruchy kratším než 5 s (adiabatický růst teploty) a větším než 5 s. Pro obvyklé podmínky provedení spojů a způsobů uložení (svařované-šroubové, vzduch -země), může být vzata proudová hustota G ( = I/A) z obrázku D.1 ČSN EN 50522 pro počáteční teplotu 20 °C a konečnou teplotu až do 300 °C. Pro poruchové proudy s delším trváním (v systémech s izolovaným uzlem nebo s kompenzací kapacitních proudů zhášecí tlumivkou) jsou dovolené průřezy na obrázku D.2 ČSN EN 50522 Pokud je konečná teplota odlišná od 300 °C, (viz obrázek B.2, čáry 1, 3 a 4 ČSN EN 50522), proud může být vypočten pomocí činitele vybraného z tabulky 3. Nižší konečné teploty jsou doporučeny pro izolované vodiče a vodiče vložené do betonu. Tabulka 10.2 - Dovolené proudy pro pásek FeZn t [s] Dovolený proud [A] 30x4 mm 40x4 mm 20x5 mm 26700 18900 15400 13300 11900 10900 10100 9450 8910 8450 35600 25200 20500 17800 15900 14500 13400 12600 11800 11200 22200 15700 12800 11100 9960 9090 8420 7870 7420 7040 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 Tabulka 10.3 - Činitelé pro přepočet trvalé zatížitelnosti při konečné teplotě 300 oC na jinou konečnou teplotu Konečná teplota ve oC Přepočítací činitel 400 350 300 250 200 150 100 1,2 1,1 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 Pro poruchové proudy s delším trváním (v systémech s izolovaným uzlem nebo s kompenzací kapacitních proudů zhášecí tlumivkou) jsou dovolené průřezy zemničů a uzemňovacích přívodů v ČSN EN 50522 na obr. D.2a pro kruhový a obr.D.2b pro obdélníkový průřez. Pro nejčastěji užívané profily pásků FeZn jsou dovolené následující hodnoty: Tabulka 10.4 - Dovolený trvalý proud základních profilů zemničů FeZn Profil Dovolený trvalý proud [A] pásek 30x4 420 pásek 40x4 540 pásek 20x5 330 Drát průměr 10 mm 220 83 PNE 33 3201 Tyto hodnoty byly stanoveny s ohledem na oteplení vlastního zemniče nebo uzemňovacího přívodu. Dále se ještě doporučuje kontrolovat u zemničů uložených v půdě, zda je jeho styková plocha s půdou dostačující k zamezení vysoušení půdy v okolí zemniče. Potřebné hodnoty obsahuje následující tabulka 10.5.2 Tabulka 10.5 - Nejvyšší dovolené hustoty proudu vztažené na plochu zemniče uloženého v půdě Proudová hustota v A/m2 plochy povrchu zemniče uloženého v půdě o rezistivitě Doba průchodu proudu 1s 5s 1h 2h 3h 100 m 500 m 1000 447 16,6 11,8 9,6 1 000 m 447 200 7,5 5,3 4,3 3 000 m 316 141 5,2 3,7 3 182 82 3 2,2 1,8 Pro náhodné i strojené zemniče uložené v betonu je zapotřebí jednak uvažovat nižší dovolené teploty, jednak dovolené hustoty proudu vztažené na plochu betonového zákrytu, závislé i na resistivitě půdy, která betonový zákryt obklopuje. Tyto hodnoty obsahuje tabulka 10.6.3 Tabulka 10.6 - Nejvyšší dovolené hustoty proudu vycházejícího z betonového zákrytu základového zemniče Střední hustota v A/m2 z betonového zákrytu základového zemniče při rezistivitě Doba průchodu proudu půdy, která jej obklopuje4 100 m 500 m 1 000 m 3 000 m 1s 1 100 5s 490 1h 2h 3h 3h 26,5 18,8 15,4 8 10,8 8,2 6,8 4 7 5 3,9 2 2,6 1,5 0,9 - Pro rázový proud je dovolená proudová hustota 50 kA/m2 Současně však je zapotřebí brát v úvahu minimální průřezy zajišťující korozívní a mechanickou odolnost . Minimální rozměry ocelových, žárově pozinkovaných zemničů zajišťující mechanickou pevnost a odolnost proti korozi jsou následující: Tabulka 10.7 - Minimální rozměry ocelových, žárově pozinkovaných zemničů Typ zemniče pásek a drát provedení pásek minimální rozměr průřez 90 mm2 tloušťka 3 mm tyčové zemniče drát průměr 10 mm tyč průměr 16 mm trubka průměr 25 mm tloušťka 2 mm úhelník průřez 90 mm2 tloušťka 3 mm 2 Tabulka je převzatá tabulka NA.1 z ČSN 33 2000‐5‐54 Tabulka je převzatá tabulka NA2 z ČSN 33 2000‐5‐54. 4 Uvažuje se pouze ta část povrchu betonového zákrytu, která má styk s okolní půdou. 3 84 PNE 33 3201 POZNÁMKA Nejčastěji používaný profil FeZn 30 x 4 mm pro materiál zemničů přesahuje minimální průřez je podle přílohy A PNE 33 0000-1, tj. 90 mm2 při tloušťce 3mm. Maximální dovolený poloměr ohybu ocelové žárově pozinkované zemnicí pásky je 5 násobek její tloušťky a u drátu 5 násobek průměru Pro vypínací časy do 0,6 s, běžně dosahované při zemních zkratových poruchách v sítích vn a konečnou teplotu při průtoku proudu 300 oC je mezní proud pro tento pásek 30x4 cca 10 900 A. Tato hodnota je vyšší, než jsou možné proudy dvoupólových zemních zkratů (dvojitých zemních spojení) při napájení z transformátorů 110/35 nebo 110/22 kV výkonů až do 63 MVA. 10.2.2 Funkční požadavky Uzemňovací soustava, její komponenty a vodiče pospojování musí být vhodné pro rozvedení a odstranění poruchového proudu bez překročení mezí tepelného a mechanického návrhu, vycházejících z času působení záložní ochrany. Uzemňovací soustava musí udržovat svoji celistvost vzhledem k očekávané životnosti instalace se všemi důsledky týkajícími se omezení koroze a mechanických parametrů. Vlastnosti uzemňovací soustavy musí být takové, aby zamezily poškození zařízení následkem nadměrného nárůstu potenciálu, rozdílů potenciálů v uzemňovací soustavě a následkem nadměrných proudů v náhodných drahách neurčených pro vedení poruchového proudu. Uzemňovací soustava v kombinaci s vhodnými opatřeními musí udržovat kroková, dotyková napětí a zavlečené potenciály v napěťových limitech vyplývajících ze základní doby působení ochranných relé a vypínačů. Vlastnosti uzemňovací soustavy musí přispívat k zajištění elektromagnetické kompatibility (EMC) elektrických a elektronických přístrojů sítí vn podle IEC/TR 61000-5-2. 10.2.3 Uzemňovací soustavy instalace vn a instalace nn Existují-li uzemňovací soustavy instalace vn a instalace nn ve vzájemné blízkosti a nejsou-li součástí celkové uzemňovací soustavy, část nárůstu potenciálu zemniče soustavy vn se může přenést do soustavy nn. Mohou nastat dva případy: a) propojení uzemňovacích soustav instalace vn a nn; b) oddělení uzemňovacích soustav instalace vn a nn. V tomto případě musí být příslušné podmínky týkající se krokových napětí, dotykových napětí a zavlečených potenciálů uvedených níže dodrženy ve stanici a v instalaci nn napájené ze stanice. POZNÁMKA Propojení se doporučuje, je-li to proveditelné. 10.2.3.1 Napájení nn pouze ve stanici vn Je-li soustava nn zcela obsažena pouze v prostoru pokrytém uzemňovací soustavou instalace vn, musí být obě uzemňovací soustavy propojeny, zejména pokud netvoří část celkové uzemňovací sítě. 10.2.3.2 Napájení nn ze stanice vn nebo do ní zaústěné Plné shody je dosaženo, je-li uzemňovací soustava instalace vn součástí celkové uzemňovací soustavy nebo spojena s vícenásobně uzemněným středním vodičem vn ve vyvážené soustavě. Pokud není provedena celková uzemňovací soustava, musí se aplikovat minimální požadavky uvedené v tabulce 5, aby se určily stavy, kdy je proveditelné propojení uzemňovacích soustav s napájecí sítí nn umístěné vně instalace vn. Jsou-li uzemňovací soustavy instalace nn a vn oddělené, musí se zvolit způsob oddělení zemničů tak, aby to nepředstavovalo nebezpečí pro osoby nebo zařízení v instalacích nn. To znamená, že krokové, dotykové a zavlečené potenciály a napěťové namáhání v instalaci nn způsobené poruchou v instalaci vn jsou v přijatelných mezích. 10.2.3.3 Soustava nn v blízkosti stanice vn Zvláštní pozornost se má věnovat soustavám nn umístěných v zóně vlivu uzemňovací soustavy stanice vn. U průmyslových a komerčních instalací je všeobecně vhodným řešením společná uzemňovací soustava. Z důvodů blízkosti zařízení není možné oddělit uzemňovací soustavy. Zvláštní pozornost je nutné věnovat soustavám nn umístěných v zóně vlivu uzemňovací soustavy stanice nad 1 kV. 85 PNE 33 3201 U průmyslových a komerčních instalací je všeobecně vhodným řešením společná uzemňovací soustava. Z důvodů blízkosti zařízení nejsou možné oddělené uzemňovací soustavy. Tabulka 10.8 – Minimální požadavky pro vzájemné propojení uzemňovacích soustav instalací nn a vn vycházející na mezích nárůstu potenciálu zemniče Požadavky na meze nárůstu potenciálu zemniče (EPR) Napěťové namáhání c Druh sítě NN a, b Dotykové napětí Trvání poruchy tF ≤ 5 s Trvání poruchy tF > 5 s TT Nepoužívá se EPR ≤ 1 200 V EPR ≤ 250 V TN EPR ≤ F x UTp d, e EPR ≤ 1 200 V EPR ≤ 250 V Vyvedený ochranný vodič Jako u TN sítě EPR ≤ 1 200 V EPR ≤ 250 V Ochranný vodič není vyvedený Nepoužívá se EPR ≤ 1 200 V EPR ≤ 250 V IT a b c d e Definice druhů soustav nn, viz IEC 60364-1. U telekomunikačních zařízení se mají použít doporučení ITU. Mez se může zvýšit, jsou-li instalována příslušná zařízení nn, nebo nárůst potenciálu zemniče (EPR) může být nahrazen místními rozdíly potenciálů stanovených měřením nebo výpočtem. Je-li vodič PEN nebo nulový vodič sítě nn spojen se zemí pouze v uzemňovací soustavě vn, je hodnota F rovna 1. UTp je odvozeno z obrázku 10.1. POZNÁMKA Normální hodnota pro F je 2. Vyšší hodnoty F se mohou použít, je-li vodič PEN vícenásobně přizemněn. U určitých typů půdy může být F do 5. Pozornost se musí věnovat případu, kdy se tato pravidla aplikují v půdě s velkými rozdíly v rezistivitě půdy, kde vrchní vrstva má vyšší rezistivitu. V tomto případě může dotykové napětí překročit nárůst potenciálu zemniče o 50 %. 10.3 Návrh uzemňovacích soustav 10.3.1 Všeobecně Návrh uzemňovací soustavy může obsahovat: a) získání dat, například poruchový zemní proud, doba trvání poruchy a uspořádání; b) počáteční návrh uzemňovací soustavy vycházející z funkčních požadavků; c) rozhodnutí, zda uzemňovací soustava je součástí celkové uzemňovací soustavy; d) pokud není, stanovení charakteristik půdy, například rezistivita vrstev půdy; e) stanovení proudu tekoucího do země z uzemňovací soustavy na základě proudu zemního spojení; f) stanovení celkové impedance uzemnění na základě jeho uspořádání, charakteristik půdy a paralelních uzemňovacích soustav; g) stanovení nárůstu potenciálu zemniče; h) stanovení dovoleného dotykového napětí; i) je-li nárůst potenciálu zemniče menší než dovolené dotykové napětí, je návrh uzemnění dokončen. Návrh uzemnění je také dokončen, když jsou splněny požadavky v tabulce 5; j) pokud ne, určí se, zda dotyková napětí uvnitř uzemňovací soustavy nebo v její blízkosti jsou nižší než přípustné hodnoty; k) prověří se, zda zavlečené potenciály představují nebezpečí vně nebo uvnitř elektrické instalace pokud ano, provede se opatření ke snížení zavlečených potenciálů v ohrožené lokalitě; 86 PNE 33 3201 l) prověří se, zda jsou zařízení nn vystavena nadměrným rozdílům potenciálů pokud ano, provedou se opatření, která mohou zahrnovat rozdělení uzemňovacích soustav instalace vn a nn; m) prověří se, zda vyrovnávací proud uzlu transformátoru může způsobit nadměrný nárůst rozdílů potenciálu mezi různými částmi uzemňovací soustavy pokud ano, provedou se vhodná opatření v lokalitě. n) na vhodných místech vybudovat kontrolní měřící jímky pro možnost pravidelného provádění revize a kontrolního měření Jakmile jsou splněna výše uvedená kritéria, považuje se návrh za hotový, je-li to nutné, také opakováním uvedených kroků. Podrobný návrh je nezbytný pro zajištění, aby neživé části byly uzemněny. Je-li to nutné, cizí vodivé části se musí uzemnit. Základové zemniče se musí pospojovat a tvořit část uzemňovací soustavy. V případě, že nejsou pospojovány, musí se ověřit, zda jsou splněny všechny bezpečnostní požadavky. Kovové konstrukce s katodovou ochranou se mají oddělit od uzemňovací soustavy. Musí se přijmout opatření, jako je popisné označení, aby se zajistilo, že taková provedená oddělení nebudou neúmyslně poškozena údržbovými pracemi nebo úpravami. 10.3.1.1 Vztahy pro výpočet zemního odporu jednoduchých zemničů Příloha J ČSN EN 50522 obsahuje vztahy pro výpočet zemního odporu pouze pro nejjednodušší tvary zemničů. paprskový zemnič E 2L ln L d (1) 2πD d (2) REB kruhový zemnič RER E 2 π D ln tyčový zemnič R EB E 4L ln 2L d E E (3) zemnicí mříž R EB 2D 4 (4) S zm kde L D je délka paprskového nebo tyčového zemniče [m] L 4 S zm průměr kruhového zemniče o délce L nebo průměr kruhu o stejné ploše Szm, jakou zaujímá zemnící mříž d průměr lanového zemniče, tyčového zemniče nebo polovina šířky páskového zemniče v [m] E rezistivita půdy [m] Szm plocha zemnící mříže 10.3.1.1.2 Vztahy pro výpočet zemního odporu kombinovaných zemničů Pro jiné a složitější tvary doporučujeme při výpočtech zemního odporu vycházet z těchto zásad: Jednoduché obvodové zemniče (nekruhového) tvaru 87 PNE 33 3201 Zemniče převedeme na kruhový tvar se stejným obvodem a pro výpočet použijeme vztah (2). Pro obdélníkový zemnič s rozměry a x b je ekvivalentní průměr D ekv 2 (a b) (5) Paprskové zemniče sestávající z n stejných paprsků Výsledný zemní odpor REpn určíme ze vztahu R Epn kde R Ep n 1 (6) pn REp je zemní odpor jednoho paprsku, pn koeficient využití paprsků POZNÁMKA Podle [5] má pn následující velikosti počet paprsků poznámka koeficient využití n = 1, 2 pn = 1 n=3 pn = 0,9 úhel mezi 1. a 2. paprskem je 135o , mezi 2. a 3. je 90o. n=4 pn = 0,836 úhel mezi paprsky je 90o. Základové zemniče s délkou a a šířkou b Pro určení průměru ekvivalentního kruhu vycházíme z délky obvodu vnějších rozměrů základu a pro zemní odpor použijeme vztah (4) pro zemnící mříž, tj. R EB E (7) 4 (a b ) Kombinace obvodového zemniče doplněného tyčovými zemniči Výsledný odpor zemniče určíme pomocí vztahu RE 1 0,9 1 n 1 Rt Rp (8) zemní odpor tyčového zemniče vypočítaný podle vztahu (3) Rt je n počet tyčí koeficient využití tyčí, který závisí na poměru vzdálenosti mezi tyčemi a, a jejich délce 1 L se určí podle obr.P1v Příloze PNE 33 0000-4. zemní odpor paprskového zemniče vypočítaný podle vztahu (1) Rp kde POZNÁMKA Pro a/L 5 a n 10 se použije 1 = 0,9 Kombinace obvodového zemniče doplněného paprskovými zemniči Výsledný odpor zemniče určíme pomocí vztahu RE 1 pn n Rp kde Rp je n 1 1 Ro (9) zemní odpor paprskového zemniče vypočítaný podle vztahu (1) počet paprsků 88 PNE 33 3201 pn Ro koeficient využití paprskových zemničů . koeficient využití kombinace zemničů se doporučuje 0,9 podle Kočvara, A. : Uzemňování elektrických zařízení, STROM Praha 1995, knižnice Elektro, svazek 26 zemní odpor obvodového zemniče Zemní odpor dvojitého obvodového zemniče Dílčí zemní odpory RE1 určíme pro vnitřní ekvivalentní kruhový zemnič s průměrem D1 a RE2 pro vnější ekvivalentní kruhový zemnič s průměrem D2 Výsledný zemní odpor dvojitého odporového zemniče určíme podle vztahu: RE R E1 R E 2 1 R E1 R E 2 12 ( 10 ) kde 12 je koeficient využití dílčích uzemnění, který pro malé objekty a vzájemnou vzdálenost zemničů do 2 m doporučujeme 0,7 POZNÁMKA Tato hodnota 12´=0,7 vychází z údajů v typizační směrnici Tsm - so : Uzemnění stožárů venkovních vedení vvn a zvn, II. etapa, část 1 SEP ELEKTROVOD, FMPE, ČEZ, SEP Bratislava 1990. Kombinace základového zemniče transformovny vn/nn Rz a obvodového zemniče Ro Výsledný odpor uzemnění transformovny RE určíme pomocí vztahu RE R z Ro 1 Rz Ro ( 11 ) kde je koeficient využití dílčích uzemnění, který se pro malé stanice pohybuje v mezích 0,7 0,8. POZNÁMKA Tyto hodnoty ´=0,7 0,8 vycházejí z údajů v v typizační směrnici Tsm - so : Uzemnění stožárů venkovních vedení vvn a zvn, II. etapa, část 1 SEP ELEKTROVOD, FMPE, ČEZ, SEP Bratislava 1990.. Zemní odpor železobetonového stožáru Zemní odpor základu železobetonového stožáru o průměru Dp a délce podzemní části Lp určíme podle podle Kočvara, A.:Uzemňování elektrických zařízení, STROM Praha 1995, knižnice Elektro, svazek 26 pomocí vztahu R st 1,1 K 11 kde e ( 12 ) Lp K11 je koeficient, který se určí podle obr.P2 v Příloze 1 PNE 33 0000-4. e je ekvivalentní rezistivita půdy Kombinace železobetonového základu a paprskových zemničů Zemní odpor určíme obdobně RE R z Rp 1 R z Rp ( 13 ) kde = 0,9 (podle údajů z typizační směrnice Tsm - so : Uzemnění stožárů venkovních vedení vvn a zvn, II. etapa, část 1 SEP ELEKTROVOD, FMPE, ČEZ, SEP Bratislava 1990. 10.3.2 Poruchy rozvodné soustavy Cílem je stanovit nejhorší poruchový stav pro všechny souvisící aspekty funkčních požadavků, ačkoliv tyto se mohou lišit. Musí se prověřit následující typy poruch pro každou napěťovou úroveň instalace. 89 PNE 33 3201 10.3.3 Údery blesku a přechodové stavy Údery blesků a spínací operace jsou zdrojem proudů a napětí o vysokém a nízkém kmitočtu. Rázové vlny obvykle vznikají spínáním dlouhých kabelových úseků, spínáním odpojovačů v plynem izolovaných rozváděčích nebo spínáním kapacit v antiparalelním zapojení. Úspěšné tlumení vyžaduje ke svedení proudů o vysokém kmitočtu odpovídající množství zemnicích elektrod (zemničů) v místech rozptýlení proudu do země (injekčních bodech) společně s uzemňovací soustavou o dostatečné rozloze ke svedení proudů o nízkém kmitočtu. Uzemňovací soustava instalace vn musí tvořit část systému ochrany před bleskem a ve vybraných bodech mohou být požadovány doplňující zemniče. Musí se použít příslušné normy elektromagnetické kompatibility a normy pro ochranu před bleskem, aby se určily specifické aspekty souvisící s přechodovými (rázovými) charakteristikami uzemňovací soustavy a jejích komponentů. Zahrnují-li průmyslové a komerční instalace více než jednu budovu nebo areál, musí se uzemňovací soustava každé budovy nebo areálu propojit. Protože během rázových vln, jako jsou údery blesku, vznikají velké rozdíly potenciálu mezi uzemňovacími soustavami každé budovy a areálu navzdory propojení, musí se přijmout opatření na ochranu před poškozením citlivých zařízení připojených mezi různými budovami nebo areály. Kde je to možné, mají se používat nekovová vedení, jako jsou optické kabely, pro výměnu nízkoúrovňových signálů mezi těmito lokalitami. 10.4 Provedení uzemňovacích soustav Zasahují-li stavební práce do stávající uzemňovací soustavy, musí se přijmout ochranná opatření, aby se zajistila bezpečnost osob během poruchových stavů. Maximální dovolený poloměr ohybu ocelové žárově pozinkované zemnicí pásky je 5 násobek její tloušťky a u drátu 5 násobek průměru. 10.5 Měření Podle potřeby se má po montáži provést měření pro ověření návrhu. Měření mají v příslušných lokalitách zahrnovat měření impedance uzemňovací soustavy, předpokládaná dotykové a krokové napětí a případně měření zavlečeného potenciálu. Existují dva způsoby měření dotykových a krokových napětí v rámci zkušebních podmínek. Buď se změří předpokládaná dotyková a kroková napětí voltmetrem s vysokou impedancí nebo se změří skutečná dotyková a kroková napětí přes příslušný odpor, který představuje lidské tělo. Podrobnosti jsou uvedeny v PNE 33 0000-1. 10.6 Udržovatelnost 10.6.1 Kontroly Stav uzemňovací soustavy musí být pravidelně kontrolován. Odkrytí uzemnění na vybraných místech a vizuální prohlídka je přiměřený způsob, jak ověřit stav uzemnění. V uzemňovací soustavě areálu stanice se umísťují úseky uzemnění připravené pro opakované proměřování za účelem sledování životnosti zemnící sítě stanice. 11 Prohlídka a zkoušení Činnosti spojené s prohlídkou, revizemi a zkoušením pro elektrické stanice nad 1 kV AC se provádí podle PNE 33 0000-3 a ŘPÚ. 12 Manuál provozu a údržby Řád preventivní údržby stanovuje podrobný rozpis činností spojených s údržbou el. stanic nad 1 kV AC a PPDS a PPPS stanovují požadavky na provoz. 90 PNE 33 3201 Příloha A (informativní) Chlazení transformátorů na vnitřním stanovišti A.1 Stanovení ztrát Pro stanovení ztrát při výpočtu chlazení transformátorů v distribučních stanicích pro běžný bytový a nebytový odběr se v letním období počítá s nejvyšším zatížením 50 až 60 % jmenovitého výkonu transformátoru. U velkoodběratelských stanic, nebo distribučních stanic se specifickým diagramem odběru v letních měsících, je nutné vycházet z tohoto diagramu. Při výpočtu se postupuje podle A.2. A.1.1 Větrací otvory musí být provedeny tak, aby bylo omezeno působení povětrnostních vlivů a zabráněno vnikání cizích předmětů. Dispoziční řešení má být takové, aby části pod napětím nebyly v blízkosti větracích otvorů nebo má být použito např. lomených žaluzií zabraňujících vniknutí cizích předmětů (drátů). A.1.2 Vstupní vzduch má být přiveden z prostorů s nejmenší prašností, stinných nebo zastíněných a chráněných před vlivy jiných tepelných zdrojů. Větrací kanály a šachty se provedou pokud možno bez ohybů. Nutné změny směrů kanálu se provedou zaobleným hranami na vnitřní straně proudu větracího vzduchu. A.1.3 Transformátor se umístí v komoře tak, aby byl v proudu chladicího vzduchu. Otvor pod transformátorem musí být nejméně stejného průřezu, jako vypočtený průřez přívodního vzduchu pro větrání. Výstup ohřátého vzduchu z komory má být v její nejvyšší části. Pokud je transformátorová komora součástí objektu, jehož výška přesahuje výšku komory, doporučuje se vyvedení šachty pro odváděný vzduch až nad střechu objektu. Výstupní otvory větrání nad střechou objektu se musí chránit (například protivětrnými zástěnami) tak, aby účinek větru zvyšoval účinek přirozeného větrání. Zástěny se navrhují např. podle obrázku A.2. A.1.4 Průřezy větracích šachet se volí stejně velké jako průřezy příslušných větracích otvorů. U větracích systémů bez vestavěných tlumičů hluku se při nuceném větrání volí průřez vstupních větracích otvorů tak, aby při vypočteném průtoku větracího vzduchu bylo dosaženo v těchto otvorech rychlosti vzduchu maximálně 0,5 m/s. Průřez výstupních otvorů při nuceném při nuceném větrání je dán průřezem zvoleného ventilátoru. Výstupní otvor ventilátorů se stěně komory musí být chráněn proti dešti pevnými žaluziemi, které umožní v chladném počasí vznik přirozeného proudění vzduchu bez provozu ventilátorů. U větracího systému s vestavěnými tlumiči hluku je průřez vstupních a výstupních otvorů dán velikostí použitých tlumičů hluku. Průtokový průřez tlumičů hluku se volí tak, aby tlaková ztráta systému větrání byla co nejmenší. Délka tlumičů je dána výpočtem útlumu pro předepsanou hladinu hluku (ventilátor + transformátor). Hladiny hluku ve venkovním prostoru jsou vymezeny hygienickými předpisy. Provoz ventilátorů je řízen elektrickým termostatem, nastaveným na střední teplotu +35 °C umístěným ve středním pásmu komory transformátoru. A.2 Navrhování a výpočet chlazení transformátorů na vnitřním stanovišti A.2.1 Obecné vztahy pro výpočet plochy větracích otvorů 91 PNE 33 3201 Obrázek A.1 Množství větracího vzduchu je určeno z rovnice tepelné bilance: Pch 0,6 Pz M c(t o t c ) kde Pch je vypočtená ztráta transformátoru pro chlazení při daném provozním zatížení ve W a Pz jsou celkové ztráty transformátoru ve W; c měrné teplo vzduchu: c = 1 010 J.kg-1 K-1; nejvyšší přípustná teplota odváděného vzduchu to = 45 °C; to výpočtová teplota přiváděného vzduchu tc = 25 °C; tc M průtokové množství větracího vzduchu v kg.s-1. Střední teplota vzduchu v komoře je t1 t c t o 25 C 45 C 35 C 2 2 Průtok větracího vzduchu M v kg.s-1 je dána vztahem M Pch Pch P ch c(t o t c ) 1010.20 20200 A.2.2 Výpočet plochy větracích otvorů Účinný přetlak v Pa: p = c i h g c = 1,177 kg/m3 pro tc = 25 °C, c = 60 % i = 1,137 kg/m3 pro t1 = 35 °C, 1 = 35 % o =1,102 kg/m3 pro to = 45 °C, o = 20 % p = (1,177 – 1,137) h g kde p je účinný přetlak při normálním atmosférickém tlaku v Pa; hustota vzduchu v kg/m3; g gravitační zrychlení v ms-2, g = 9,8066; h rozdíl výšky os přiváděcích a odváděcích otvorů v m; relativní vlhkost větracího vzduchu v %. Indexy c, i, o jsou označeny hustoty nebo vlhkosti při výpočtové teplotě přiváděného vzduchu, střední teplotě vzduchu a nejvyšší teplotě odváděného vzduchu, 92 PNE 33 3201 Je-li h p ho h , 2 pak p p p o p 0,02 h g 2 Z rovnice větrací rovnováhy plyne: M p Mo M, p je množství přiváděného větracího vzduchu v kg.s-1; Mo množství odváděného větracího vzduchu v kg.s-1, kde M pak platí průtokové poměry pro přívodní větrací otvory: M S p p 2 c p p a pro odváděcí otvory: M S o o 2 o p o , kde S p , S o jsou plochy větracích otvorů (přiváděcích, odváděcích) v m2; p , o výtokové součinitele pro otvor přiváděcí, odváděcí. Pro užívané žaluzie se uvažuje hodnota: p o 0,44 Je-li za žaluzie dodatečně vložena síť z drátěného pletiva s oky o rozměrech 20 mm x 20 mm, je nutno hodnotu násobit 0,85, tj.: p o 0,44. 0,85 = 0,375 Plocha přiváděcích otvorů S p v m2 musí být: Sp ≥ M p 2 c p p Plocha odváděcích otvorů S o v m2 musí být: So ≥ M o 2 o po Dosazením konstant a známých hodnot se upraví vztahy takto: Sp ≥ kp Pch So ≥ ko Pch h h , kde k p = 1,942 . 10-4 kgm½s3; , kde k o = 2,007 . 10-4 kgm½s3; případně Sp ≥ kp Pch , kde k p = 0,1942 kgm½s3; h P S o ≥ k o ch , kde k o = 0,2007 kgm½s3. h A.2.3 Příklad výpočtu větracích otvorů pro olejový transformátor 630 kVA, 6 kV, zatížený v letním období na 50 % jmenovitého výkonu, při rozdílu výšky větracích otvorů h = 1,6 m. Větrací otvory jsou vybaveny žaluzií a sítí. Pro transformátor uvedeného výkonu a řady napětí se počítá se zaručovanými hodnotami ztrát naprázdno a nakrátko podle předmětových norem a podle údajů výrobce. 93 PNE 33 3201 Při výpočtu se počítá se skutečnou hodnotou množství tepla, které se odvádí větráním. Je to celkové množství tepla, které vzniká v transformátoru, zmenšené o ztráty prostupem tepla stěnami kobky do venkovního prostředí. Tepelné ztráty Pch v kW k výpočtu chlazení pro provozní zatížení transformátoru se rovnají 0,6násobku celkových ztrát transformátoru Pt v kW a jsou dány součtem ztrát naprázdno Po v kW a nakrátko Pk v kW: Pt Po Pk Ztráty naprázdno se se zatížením transformátoru nemění, ztráty nakrátko se mění při zatěžování transformátoru podle vztahu: Pk Pkn N 2 , kde Pkn jsou ztráty v kW pro jmenovitý výkon, N S skut , Sn kde S n je jmenovitý výkon v kVA, S skut výpočtové zatížení v kVA. 2 Pro náš případ budou tedy celkové ztráty Pt Po Pkn N 2 . Při 50 % zatížení bude N = 0,25. Celkové ztráty při 50 % zatížení budou: Pt = 1,36 kW + 11,1 kW . 0,25 = 4,13 kW. Tepelné ztráty pro výpočet chlazení budou: Pch = 0,6 . Pt = 0,6 . 4,13 = 2,47 kW. Průřez větracích otvorů v m2 bude: Přiváděcích S p 0.1942 Pch h = 0,1942 2,47 1,60 = 0,3792 Volí se žaluzie 1 000 mm x 400 mm; Odváděcích S o 0,2007 Pch h 0,2007 2,47 1,60 = 0,3919 Volí se rozměr žaluzie 1 000 mm x 400 mm. Obrázek A.2 – Návrh výstupních otvorů s ochrannými protivětrnými zástěnami 94 PNE 33 3201 Příloha B (informativní) Ochrany transformátorů a příslušenství B.1 Obecně Transformátory a jejich odbočky se vybavují ochranami podle ČSN 33 3051 a PNE 38 4065. B.2 Monitoring Jedním z prostředků pro předcházení vnitřním poruchám je monitoring, který poskytuje provozovateli informaci o aktuálním stavu transformátoru. Je třeba, aby monitoring byl specifikován již v období poptávky u výrobce transformátoru. V poptávce je třeba upřesnit rozsah monitorovaných veličin s ohledem na použité izolační materiály a způsob provozu. Průběžné sledování monitorovaných veličin a jejich dlouhodobých trendů s expertním vyhodnocením umožní předcházení poruchám (viz též ČSN EN 60076-1). B.3 Přetlakové ochrany transformátorů Dojde-li z jakékoliv příčiny uvnitř transformátoru k podstatnému snížení izolační schopnosti oleje nebo papíru, dojde ke zkratu, který vypínají ochrany transformátoru v časech daných možnostmi ochran a příslušných vypínačů. V důsledku zkratu vznikne elektrický oblouk, který vytvoří proudovou dráhu, po níž protéká zkratový proud. Teplo vzniklé průchodem proudu se přenáší do oleje a dochází k odpařování oleje z okolí proudové dráhy. Vytváří se plynové bubliny a olejové páry. V plynových bublinách velmi rychle narůstá tlak. Bubliny chtějí expandovat, ale setrvačnost oleje této expanzi zabrání. Tlak prudce narůstá. Tlakové špičky narážejí na stěny nádoby a konstrukci transformátoru, dochází k jejich odrazům a superpozicím. Pokud v této fázi nedojde k uvolnění tlaku, dojde k progresivnímu nárůstu tlaku homogenně v celé nádobě. Pokud tento tlak nemá možnost řízeného uvolnění, dojde k jeho uvolnění v nejslabším místě transformátoru (ve svárech, v průchodkách ap.). Vzniklé výbušné plyny v kontaktu se vzdušným kyslíkem vytvoří zápalnou směs, dojde k explozi a požáru. Přetlakové ochrany transformátorů (informativní příklady): Přetlakové ochrany je možné použít ve výjimečných případech k doplnění elektrických a dalších ochran transformátoru. Pro řízení uvolnění tlaku pro případ, že v důsledku zkratu vznikne uvnitř transformátoru elektrický oblouk a prudce narůstající tlak, existují například následující přetlakové ochrany: Ochrana PRV (přetlakový ventil, který velice rychle uvolní přetlak a pak se uzavře) nebo Ochrana FDS (velmi rychle uvolní přetlak a pak dojde k injektáži dusíku do nádoby transformátoru) 95 PNE 33 3201 Příloha C (informativní) Třídění stavebních konstrukčních částí Hodnocení konstrukčních částí (dílců a prvků) uvedené v normách řady ČSN 73 08:: dosud s označením (D1, D2, D3) se nahrazuje jejich tříděním na druhy DP1, DP2, DP3 v závislosti na teple uvolňovaném z těchto částí při požáru, vlivu na stabilitu a únosnost konstrukčních částí. POZNÁMKA Dále uvedené třídění konstrukčních částí na druhy DP1, DP2, DP3 (popř. konstrukčních druhů DP1, DP2, DP3) tvoří podklad jak pro hodnocení konstrukčních systémů ve smyslu norem řady ČSN 73 08.., tak pro specifikaci projektových požadavků na jednotlivé konstrukční části. Tyto části mohou sestávat z jednoho výrobku s klasifikací třídy reakce na oheň, nebo mohou sestávat i z několika výrobků tvořících podstatné složky konstrukce s různou klasifikací tříd reakce na oheň. Určení druhu konstrukční části DP1, DP2, DP3 je proto závislé jak na třídách reakce na oheň použitých výrobků podle ČSN EN 13501-1, tak na chování konstrukčního dílce či prvku při zkoušce požární odolnosti, popř. na analýze předpokládaného chování v daných (či předpokládaných) podmínkách případného požáru (např. u již realizovaných konstrukčních částí); to se týká zejména konstrukčních částí druhu DP2. Požadavky na druhy konstrukčních částí v normách řady ČSN 73 08.. jsou splněny, odpovídají-li konstrukční části druhu DP1 konstrukcím podle C.1, konstrukční části druhu DP2 konstrukcím podle C.2 a konstrukční části druhu DP3 konstrukcím podle C.5. C.1 Konstrukční části druhu DP1 nezvyšují v požadované době požární odolnosti intenzitu požáru, pokud podstatné složky konstrukcí sestávají: a) pouze z výrobků třídy reakce na oheň A1, b) nebo také z výrobků třídy reakce na oheň A2, jde-li o objekty s požární výškou do 22,5 m, nebo s vyšší požární výškou, pokud je v objektu instalováno samočinné hasicí stabilní zařízení ve všech požárních úsecích s požárním rizikem; za vyšší požární výšku se považuje také druhé a další podzemní podlaží, c) nebo z výrobků třídy reakce B až F umístěných uvnitř konstrukční části mezi výrobky podle bodu a), b) (např. tepelné a zvukové izolace) a to tak, že v požadované době požární odolnosti nedojde ke vzplanutí hmot obsažených ve výrobcích; na těchto výrobcích není závislá stabilita a únosnost konstrukční části, d) nebo podle skladeb stanovených v P.2 (obvodové stěny), P.3 (střešní pláště) apod. Výrobky různých tříd reakce na oheň, které z architektonických nebo jiných důvodů jsou na povrchu konstrukčních částí druhu DP1, aniž by zajišťovaly požární odolnost, nejsou předmětem hodnocení druhu konstrukcí; jedná-li se o výrobky uvolňující teplo při požáru, započítávají se do stálého požárního zatížení. Povrchové úpravy konstrukcí podle bodů a), b) nebo d) zajišťující nebo zvyšující požární odolnost, aniž by v případě požáru došlo k uvolnění tepla nad 15 MJ/m2, lze považovat za vyhovující i pro konstrukce druhu DP1, jde-li o objekty s požární výškou nad 22,5 m. POZNÁMKA Není-li teplota podle bodu c) jednoznačně určena, doporučuje se považovat teplotu 180 °C za teplotu vzplanutí. Konstrukční části, které zahrnují výrobky podle bodu c) s třídou reakce na oheň E či F, je vhodné používat pro konstrukce s nižší požadovanou požární odolností (například do 30 minut). Hodnocenou složkou konstrukčních částí jsou výrobky nebo vrstvy výrobků o tloušťce větší než 2 mm, výhřevností nad 15 MJ/m2 a v ploše větší než 10 % posuzované konstrukční části. C.2 Obvodové stěny mohou být hodnoceny jako konstrukční části druhu DP1 v těchto případech: a) nosná část obvodové stěny zajišťující stabilitu objektu, nebo jeho části musí být z výrobků třídy reakce na oheň A1, případně A2 v souladu s C.1b); stejná skladba výrobků musí být i u obvodových stěn, které nezajišťují stabilitu objektu nebo jeho části, avšak tvoří nosnou konstrukci vlastní obvodové stěny; rovněž z vnitřní strany obvodové stěny je použito výrobků třídy reakce na oheň A1, popř. A3, b) požární úseky, které mají v obvodové stěně otvory (okna apod.), umožňující výtok kouře (horkých plynů) případně plamenů z vnitřního požáru, mají samočinné stabilní hasicí zařízení, 96 PNE 33 3201 c) vnější části obvodových stěn podle bodu a) mohou být z výrobků i třídy reakce na oheň B (třída reakce na oheň se týká jednotlivých výrobků – materiálů, tedy povrchové vrstvy, tepelné izolační vrstvy apod.) pokud: - stěna není v požárně nebezpečném prostoru požárního úseku jiného objektu, - stěna je s touto vnější povrchovou úpravou v objektu s požární výškou hp do 22,5 m, aniž by přesáhla úroveň stropní konstrukce podlaží odpovídající této výšce, - vnější povrchové úpravy (včetně i tepelně izolační části) musí být uchyceny na nosné části obvodové podle bodu a); případné větrací mezery v povrchových vrstvách, popř. jiné úpravy, nesmí umožnit šíření požárů (horkých plynů apod.) mimo hranici požárního úseku na obvodové stěně, - index šíření plamene is = 0 mm/min, d) v těch případech, kde není splněn bod b), nebo kde obvodová stěna přesahuje výšku hp = podle bodu c), případně kde začíná stěna podle bodu c) nad terénem v úrovni založení zateplovacího systému, nebo ve stěně jsou okenní a jiné otvory, musí být zkouškou podle ISO 13785-1 prokázáno, že v době do 30 minut nedojde k šíření plamene po vnějším povrchu, nebo po tepelné izolaci obvodové stěny přes úroveň 0,5 m od spodní hrany zkušebního vzorku. Za konstrukční části druhu DP1 mohou být považovány také obvodové stěny jednopodlažních objektů, ať zajišťují či nezajišťují stabilitu objektu, které z vnitřní i z vnější strany jsou z výrobků třídy reakce na oheň B, pokud požadovaná požární odolnost nepřesahuje 30 minuit. POZNÁMKA Obvodové stěny druhu DP1 s požadovanou požární odolností vyhovují i jako požární pásy. Aby obvodové stěny byly hodnoceny jako konstrukce DP1 musí být splněny body a) + b) + c) nebo bod d). C.3 Střešní pláště mohou být hodnoceny jako konstrukční části druhu DP1 v těchto případech: a) Spodní vrstva zajišťující stabilitu střešního pláště je z výrobků třídy reakce na oheň A1, nebo A2, v tloušťce alespoň 40 mm (např. železobetonová deska). b) Pokud tloušťka spodní vrstvy je menší než 40 mm (např. při užití trapézových plechů), musí být nad touto vrstvou výrobky v tloušťce nejméně 40 mm třídy reakce na oheň A1, nebo A2. Tloušťka této části se měří od horního povrchu trapézového plechy apod. Užije-li se desk, musí být provedeny nejméně dvě vrstvy s celkovou tloušťkou alespoň 40 mm, se vzájemně krytými půdorysnými spárami. c) Tepelně izolační a jiné výrobky (tloušťky přes 1 mm) nad spodní vrstvou musí být třídy reakce na oheň A1 až B s horní hydroizolační krytinou klasifikace BROOF(t3), popř. BROOF(t1) podle ČSN 13501-5, nebo d) tepelně izolační a jiné výrobky nad spodní vrstvou mohou mít třídu reakce na oheň c až E jen v případě, že horní hydroizolační krytina má klasifikaci s touto tepelnou izolací BROOF(t3) podle ČSN EN 13501-5. e) Celý střešní plášť sestává pouze z výrobků třídy reakce na oheň A1, popřípadě A2 (například zasklená ocelová konstrukce). f) Není-li spodní vrstva podle bodu a) a užije se např. trapézový plech, mohou výt výrobky nad horním povrchem trapézového plechu třídy reakce na oheň B v celé tloušťce střešního pláště (nejméně však v tloušťce 50 mm) v úpravě podle bodu b). Pokud nad výrobky třídy reakce na oheň B (popřípadě mezi těmito výroky, avšak se spodní vrstvou v tloušťce alespoň 40 mm) bude tepelná izolace podle bodu d) je toto řešení přípustné pouze pokud zkouškou požární odolnosti střešního pláště se prokáže, že na rozhraní spodní vrstvy a dolní strany tepelné izolace nepřesáhne teplota 110 °C; hydroizolační krytina musí mít klasifikaci BROOF(t3). Střešní plášť se skladbou podle bodů a), c), nebo b), c) může bez dalších úprav procházet i nad požární stěnou, bez ohledu na plošnou velikost střešní plochy. Střešní plášť s tepelně izolačními výrobky třídy reakce na 97 PNE 33 3201 oheň C až E podle bodů a), d) nebo b), d), nebo f), může procházet i nad požární stěnou, avšak v ploše do 1 500 m2. Střešní plášť podle bodu e), nebo podle bodu f), ale bez tepelné izolace podle bodu d), může procházet nad požární stěnou bez dalších úprav jen v případě, že vykazuje požadovanou požární odolnost. Střešní pláště s horním povrchovým výrobkem klasifikace BROOF(t1) se v případě užití tepelných izolací podle bodu d) za konstrukce druhu DP1 nepovažují. POZNÁMKA Podle bodu f) se pod tepelnou izolací třídy reakce na oheň C až E musí volit taková výška vrstvy výrobků třídy reakce na oheň B (nejméně 40 minut), aby nebyla v době požadované požární odolnosti překročena teplota 110 °C, která zajišťuje určitou stabilitu izolační vrstvy. Při skladbě střešního pláště podle bodů b), c), nebo b),d), musí být tloušťka spodní vrstvy nejméně 40 mm; pokud by byla provedena obdobná požární zkouška podle bodu f) s limitem 110 °C, postačovala by celková tloušťka nejméně dvou spodních vrstev (A1 nebo A2) v tloušťce alespoň 30 mm. Třídy reakce na oheň jednotlivých stavebních výrobků (např. třídy B) musí být stanoveny zkouškami samostatně (nikoliv například s trapézovým plechem). Při zkouškách podle bodu f) musí být ověřeny vlhkosti výrobků spodních desek podle bodu b) nebo f). C.4 Konstrukční části druhu DP2 nezvyšují v požadované době požární odolnosti intenzitu požáru a podstatné složky konstrukcí sestávají: a) z výrobků třídy reakce na oheň A1 nebo A2, tvořících povrchové vrstvy konstrukčních částí, u nichž se po dobu požadované požární odolnosti nenaruší jejich stabilita a jejichž tloušťka je ověřena zkouškou prokazující nejméně odolnost E15, (např. omítky na pletivu, desky na bázi sádry a jiné deskové materiály odpovídajícího zatřídění musí mít zpravidla tloušťku alespoň 12 MM), b) z výrobků třídy reakce na oheň B až D umístěných uvnitř konstrukční části mezi výrobky podle bodu a); na těchto výrobcích je závislá stabilita konstrukční části (např. dřevěné sloupky, dřevěné nosníky; nevylučující se části těchto konstrukcí z výrobků třídy reakce na oheň A1 či A2), c) případně také z výrobků třídy reakce na oheň B až E umístěných uvnitř konstrukční části, aniž by na těchto výrobcích byla závislá stabilita konstrukční části (např. tepelné a zvukové izolace mezi dřevěnými sloupky, opláštěné podle bodu a)). Za konstrukce druhu DP2 se např. bez ohledu na podlahovou část považují také dřevěné trámové stropy se záklopem a podhledem s omítkou na pletivu alespoň 12 mm, nebo na rákosu tloušťky, nebo s podhledem z desek třídy reakce na oheň A1 či A2 tloušťky ověřené zkouškou (nejméně E15), nebo alespoň 12 mm. Konstrukce druhu DP2 jsou např. stěny s dřevěnou nosnou konstrukcí opláštěné výrobky třídy reakce na oheň A1 či A2 (např. deskovými materiály, u nichž byla tloušťka ověřena zkouškou (E15, nebo je alespoň 12 mm) bez ohledu ne tepelnou či zvukovou izolaci (třídy A1 až E) uvnitř stěny. Požární odolnost konstrukcí druhu DP2 nepřesahuje zpravidla 45 minut. Uvedené tloušťky vrstev příkladů konstrukcí druhu DP2 je třeba považovat za minimální pro požární odolnosti zpravidla do 30 minut; požaduje-li se vyšší požární odolnost, skladby a tloušťky vrstev se musí upravit a ověřit. Za konstrukce DP2 se považuj i obvodové stěny s vnější tepelnou izolací třídy reakce na oheň C až E, i když ostatní části obvodové stěny jsou třídy reakce na oheň A1 či A2, avšak neodpovídají ustanovení podle C.2. POZNÁMKA Výrobky podle bodu a) mají omezit hoření výrobků podle bodů b), c) tak, aby v požadované době požární odolnosti se nedosáhlo jejich teploty vzplanutí a tím aby nedošlo k jejich odhořívání a ke zvýšení intenzity požáru v hořícím prostoru. U obvodových stěn DP2, které vykazují požadovanou požární odolnost a mají vnější tepelnou izolaci z výrobků třídy reakce na oheň C až E se při určení požárně otevřených ploch započítává jen teplo uvolněné z této tepelné izolace. 98 PNE 33 3201 Příloha D (informativní) Kompatibilita výkonových transformátorů a elektrických instalací s prostředím D.1 Kompatibilitou (slučitelností) rozumíme schopnost zařízení, technologie, systému či přístroje vykazovat správnou činnost i v prostředí, v němž působí jiná zařízení a naopak neovlivňovat svou vlastní činností své okolní prostředí a tedy i zařízení v něm umístěná včetně rušení sama sebe. U elektrických zařízení jde o dva druhy rušení (interferencí). a) rušení akustické; b) rušení elektrické. D.2 Zdroje a charakteristiky akustického hluku od transformátoru a tlumivky Viz PNE 38 1753 (Vnitřní stanoviště transformátorů – opatření proti hluku), PNE 38 1755 (Venkovní zařízení elektrických stanic vvn a zvn – opatření proti hluku), ČSN EN 60076-10 (Výkonové transformátory ‒ Část 10: Stanovení hladin hluku) a ČSN EN 60076-10-1(Výkonové transformátory ‒ Část 10-1:Stanovení hladin hluku – Směrnice pro používání). D.2.1 Obecně Hluk od transformátoru a tlumivky má několik zdrojů. Relativní důležitost každého zdroje zvuku závisí na konstrukci zařízení a jeho provozních podmínkách. Konstrukce transformátoru nebo tlumivky bude rovněž modifikovat vibrace způsobující hluk a jejich průchod od místa jejich vzniku do transformátorové nádoby nebo povrchu krytu. Metody měření akustického tlaku a akustické intenzity, kterými mohou být stanoveny hladiny akustického výkonu transformátorů, tlumivek a jejich chladicího zařízení jsou definovány v ČSN EN 60076-10 a ČSN EN 60076-10-1. D.2.2 D.2.2.1 Zdroje Magnetostrikce Magnetostrikce je změna v rozměrech, která je pozorována u některých materiálů, když jsou podrobeny změně magnetického toku. U oceli magnetického jádra se rozměrové změny pohybují od 10-7 do 10-5 m na 1 metr délky při typických hladinách indukce. D.2.2.2 Elektromagnetické síly ve vinutí Zatěžovací proud ve vinutích transformátorů a tlumivek generuje magnetické pole, které osciluje při síťovém kmitočtu. Z toho vyplývající elektromagnetické síly působí jak v axiálním, tak i radiálním směru ve vinutích. Velikost těchto sil závisí pouze na velikosti zatěžovacího proudu a na lokálním magnetickém poli, které je rovněž funkcí zatěžovacího proudu. Tudíž elektromagnetické síly ve vinutích jsou úměrné čtverci zatěžovacího proudu, zatímco jejich kmitočet je dvojnásobkem síťového kmitočtu. Výsledné amplitudy vibrací závisí na elastických vlastnostech elektrické izolace vodiče. V dobře utaženém a těsně navinutém vinutí elastické vlastnosti izolačního materiálu jsou téměř lineární v rozsahu posunutí, která se objeví při normálních provozních proudech. Kovy mají velmi lineární elastický modul. Proto malá harmonická vibrace se normálně vytváří a základní a možná první harmonická dominuje vibračnímu spektru. Vychýlení vinutí a jejich vibrační rychlosti jsou úměrné budicím silám, to znamená úměrné čtverci zatěžovacího proudu. Akustický výkon vyzařovaný z vibrujícího tělesa je úměrný čtverci vibrační rychlosti. Následně akustický výkon se mění se čtvrtou mocninou zatěžovacího proudu. V aplikacích vyžadujících transformátory s nízkou hladinu hluku může akustický výkon vytvářený vinutím při zatěžovacím proudu, činit podstatný příspěvek k celkovému akustickému výkonu transformátoru, viz IEC 60076-10, 6.3. Harmonické zatěžovacího proudu jsou slyšitelné v akustickém spektru při dvojnásobku jejich elektrického kmitočtu a při součtu a rozdílu všech jejich kmitočtů. Mohou vytvářet podstatný příspěvek k hlukové hladině trans- 99 PNE 33 3201 formátoru a tlumivky, například když jsou provozovány v HVDC stanicích měníren nebo u usměrňovacích transformátorů. D.2.2.3 Magnetické síly v tlumivkách Existuje několik rozdílných typů jednofázových nebo trojfázových tlumivek, používající (obecně) dvě rozdílné technologie ve své konstrukci: ‒ ve vzduchových tlumivkách, u nichž akustický výkon při zatěžovacím proudu vytvářený vinutím je hlavním zdrojem hluku. Interakce proudu tekoucího přes vinutí a jeho magnetického pole vede k vibračním silám ve vinutí. Zatímco oscilační síly mohou být jasně stanoveny, vibrační odezva struktury vinutí je spíše komplexní. Amplituda vibrací a rozměr povrchu vyzařujícího hluk zařízení zásadně určuje vyzařovaný slyšitelný hluk. Z tohoto důvodu vyzařovaný hluk je řízen velikostí vibrace vinutí v radiálním směru (protože vinutí představuje hlavní část radiačního povrchu). Příspěvek vibrací axiálního vinutí a dalších komponentů k celkovému vyzařovanému hluku je relativně malý. ‒ v magneticky stíněných tlumivkách (s nebo bez jádra se vzduchovou mezerou) magnetická síla mezi magnetickými spojkami vede k uzavření mezery při zvyšování toku; cyklické posunutí tím vytvářené je dominantním zdrojem hluku. Tyto síly mechanicky vybudí celý magnetický obvod tlumivky, což vede k akustickému spektru, jež je ovládáno dvojnásobkem síťového kmitočtu a jeho několika prvními harmonickými. Magnetostrikce a vibrace vinutí jsou rovněž přispívajícími činiteli. D.2.2.4 Magnetické stínění nádoby Magnetická stínění jsou často používána u velkých výkonových transformátorů ke snížení ztrát vířivými proudy v důsledku rozptylového toku, který vzniká ze zatěžovacích proudů. Při plných zatěžovacích proudech může rozptylový tok v magnetických stíněních dosáhnout hodnot, které mohou překročit hodnoty jmenovitých hustot toku v jádru. To vede k vytváření magnetostrikčního hluku v magnetickém stínění a může to vést významnému příspěvku k celkové hladině hluku. D.2.2.5 Hluk od ventilátorů Původ hluku od ventilátorů je v turbulentním toku vzduchu, který má za následek kolísání tlaku se širokým rozsahem kmitočtů. Tento širokopásmový hluk má širokou amplitudu kolem kmitočtu, při kterém lopatky ventilátoru procházejí konstrukčními částmi, jako jsou podpěry ventilátoru nebo motoru ventilátoru nebo žebra v ochranném stínění. D.2.2.6 Hluk od čerpadel Průtok oleje přes chladicí systém může způsobit vibrace, nicméně normálně olejová čerpadla nepřispívají podstatným způsobem k akustickému výkonu s výjimkou nejvyšší rychlostí průtoku oleje nebo zvláštních aplikací, u transformátorů s extrémně nízkým hlukem. D.3 Elektromagnetická pole v okolí výkonových transformátorů Podle technické zprávy CLC/TR 50453 (budoucí ČSN EN 60076-17) se tato problematika týká výkonových transformátorů s následujícími charakteristikami: - Zdánlivým výkonem P v rozsahu 5 kVA ≤ P ≤ 1 000 MVA; Izolační hladinou podle ČSN EN 60076-3: Vinutí vyššího napětí s Um od 7,2 kV do 525 kV; Vinutí nižšího napětí s Um do 525 kV. Trvale šířené a vyzařované emise přicházejí do úvahy pro výkonové transformátory, které pracují v normálních provozních podmínkách napětí a proudu. Poruchové stavy a přechodné jevy, které se zřídka objevují, tak jako: - zkraty; atmosférická a spínací přepětí; 100 PNE 33 3201 - přetížení (zapínacími proudy); přepětí; přepínání přepínačů odboček se nepovažují za normální provozní podmínky. D.4 Emise D.4.1 Vyzařované emise D.4.1.1 Střídavé magnetické pole Nejvýznamnější hodnota střídavého magnetického pole souvisí s proudem, který teče svorkami nižšího napětí. Střídavé magnetické pole vyzařované transformátorem bez krytu podél jeho čelních stran má velikost stejného řádu, jako pole vyzařované proudy tekoucími svorkami nižšího napětí. Vliv tohoto pole může být snížen vytvořením vhodného krytu nebo stínění. D.4.1.2 Střídavé elektrické pole Elektrické pole je vytvářeno kolem vodičů, připojeným na napětí. Velikost elektrického pole v prostoru je úměrná hladině napětí a je silně závislá na umístění a tvaru jiných vodivých objektů (pod proudem nebo uzemněných) v blízkém okolí. S výjimkou některých zvláštních typů suchých transformátorů bez krytu je vyzařované elektrické pole vytvářeno v podstatě přípojnicemi a svorkami. U transformátorů s vinutím ponořeným do kapaliny napájeným stíněnými kabely (např. s olejovými kabely se zásuvnými průchodkami) a u suchých transformátorů v krytu je elektrické pole zanedbatelné. D.4.1.3 Vysokofrekvenční pole (vliv koróny) Hlavní zdroj tohoto pole je způsoben korónou a částečnými výboji od připojení vysokonapěťových přípojnic a povrchových částečných výbojů na průchodkách. Zdroj vysokofrekvenčního pole od vnitřních částí transformátoru je v porovnání s ním zanedbatelný. Dominantní vysokofrekvenční pole je určeno vnějšími činiteli a ne vlastním transformátorem. POZNÁMKA EN 55016-1 popisuje měřicí techniku a CISPR 18 poskytuje některé hodnoty typické pro venkovní vedení a jiná vysokonapěťová zařízení. D.4.2 Emise šířená vedením D.4.2.1 Harmonické proudu naprázdno Proud naprázdno a harmonické proudu naprázdno jsou podstatně menší než jmenovitý proud s výjimkou některých zvláštních konstrukcí. D.4.2.2 Odolnost Zařízení pro řízení transformátoru musí být schopno správně fungovat v elektromagnetickém prostředí v souladu s příslušnými normami (viz poznámku v D.5.2.3). D.4.2.3 Vyzařované rušení Obecně nejsou transformátory citlivé na vyzařovaná magnetická, elektrická nebo elektromagnetická pole. POZNÁMKA Jsou známy případy chybných funkcí v důsledku vyzařovaných rušení. K tomu došlo v důsledku přechodového magnetického pole způsobeného zkratovým dějem, který ovlivnil činnost Buchholzova relé typu s magnetickým jazýčkem. D.4.3 Rušení šířené vedením Výkonové transformátory mohou být vystaveny následujícím rušením šířeným po vedení: kolísáním síťového napětí; kolísáním síťového kmitočtu; 101 PNE 33 3201 harmonickými napětími; rychlými přechodovými jevy; atmosférickými a spínacími přepětími; harmonickými proudu. Odolnost výkonových transformátorů k spínacím přepětím je prověřována zkouškami podle ČSN EN 60076-3. Trvalá přepětí mimo těch, která jsou uvedena v ČSN EN 60076-3, významné změny kmitočtu a vysoké hladiny napětí a/nebo harmonické proudu jsou přípustné pouze v případě, když byly dohodnuty mezi zákazníkem a výrobcem. 102 PNE 33 3201 Příloha E (informativní) Příklady schémat rozvoden v elektrických stanicích distribuční a přenosové soustavy Příloha popisuje příklady nejčastěji užívaných řešení schémat rozvoden na hladině vvn a zvn (na konci přílohy jsou i příklady schémat distribučních transformoven vn/nn).. Poskytuje základní typologický přehled, který závisí zejména na těchto kritériích: - funkce elektrické stanice v soustavě - použitá technologie Z hlediska funkce elektrické stanice v soustavě dělíme rozvodny v distribuční a přenosové soustavě následovně: - spínací stanice (propojují části soustavy stejné napěťové hladiny) - transformovny (propojují části soustavy různých napěťových hladin) Protože většina rozvoden využívá zároveň transformaci, má praktičtější význam rozdělení podle umístění rozvodny v hierarchii elektrizační soustavy, které popisuje tato příloha. Z hlediska použité technologie dělíme rozvodny na: - klasické venkovní (AIS – Air Insulated Switchgear) - zapouzdřené vnitřní (GIS – Gas Insulated Switchgear) - hybridní (např. HIS – Highly Integrated Switchgear nebo různá kompaktní řešení) V následujícím textu jsou řešeny odlišnosti pouze mezi klasickým venkovním a zapouzdřeným vnitřním provedením (hybridní řešení je kombinací prvků AIS a GIS). Rozvodny vvn na úrovni distribuční sítě (110 kV) Obecné zásady pro volbu přístrojů a propojení: - Jmenovitou zkratovou odolností rozvodny se rozumí odolnost teplená daná ekvivalentním oteplovacím proudem Ith po dobu zkratu Tk a odolnost dynamická daná nárazovým zkratovým proudem ip. Pro dynamické účinky zkratu na ohebné vodiče se uvažuje rázový zkratový proud I“k rovněž po dobu Tk (viz čl. 4.2.4). - Jmenovité zkratové odolnosti musejí v rozvodně vvn vyhovět tepelně i dynamicky všechny komponenty, propojení, konstrukce a ty neživé části a uzemnění, jimiž může protékat zkratový proud - Jmenovitým proudem odbočky, vývodu, pole přípojnic apod. se rozumí trvalé přípustné zatížení proudem AC o frekvenci 50 Hz. - Propojení v polích i přípojnicích je možné provést ocelohliníkovými lany nebo trubkovými vodiči (z důvodů mechanické pevnosti se doporučuje použití hliníkové slitiny pro elektrotechniku AW 6101B podle ČSN EN 573-3) - V klasickém venkovním provedení se uzemňovače přednostně umisťují do sekcí přípojnic a na vývody, v ostatních elektricky oddělitelných částech mohou být použity buď uzemňovače, nebo zkratovací soupravy - V zapouzdřeném provedení se do vývodů přednostně umísťují zkratovače (uzemňovače se schopností rychlého zkratování vývodu pod napětím), do všech ostatních elektricky oddělitelných částí se umísťují pomocné uzemňovače - V zapouzdřeném provedení rozvodny se doporučuje volba rozváděče s plnou integrací veškerého přístrojového vybavení - Architektura sítě (níže uvedená schémata) i jmenovitá zatížení jsou navrženy pro převažující jednostranný tok elektrické energie, ale mohou se výrazně lišit při velkém podílu distribuovaných zdrojů v síti 103 PNE 33 3201 Uzlová transformovna Je napájena z rozvodny vyššího napětí (220 nebo 400 kV) transformátory o výkonu až 350 MVA. Při návrhu musí být brán v úvahu možný paralelní provoz těchto transformátorů příp. výkon dodávaný jinými odbočkami. Zásady pro tvorbu schématu venkovních rozvoden: - třísystémová rozvodna s jedním vypínačem na odbočku - jednořadé nebo dvouřadé uspořádání vývodů dle potřeby - rozvodna má podélné dělení na dvě sekce, které je situované pokud možno tak, aby byl odběr vývodů z obou sekcí srovnatelný - přívodní pole transformátoru vyššího napětí je situováno co nejblíže podélnému dělení a jestliže je transformátorů více, mají být přívody pokud možno zaústěny do různých sekcí - paralelní vedení je zaústěno do obou sekcí rozvodny - v každé sekci bude příčný nebo kombinovaný spínač přípojnic Typické parametry: parametr hodnota poznámka Jmenovité napětí sítě 110 kV Nejvyšší provozní napětí 123 kV Počet hlavních přípojnic 3 ozn. W1, W2, W3 Počet pomocných přípojnic 1* ozn. W5 TR 250 MVA 2000 A např. lano 2x758-AL1/43-ST1A, trub. AW 6101B/T7 100x5 TR 350 MVA 2500 A např. lano 2x758-AL1/43-ST1A, trub. AW 6101B/T7 100x5 TR 250 MVA paralelně až 3150 A** např. lano 3x758-AL1/43-ST1A, trub. AW 6101B/T7 120x5 TR 350 MVA paralelně až 4000 A** např. trub. AW 6101B/T7 120x8 Jmenovitý proud přípojnic Jmenovitý proud odboček KSP, SP, SPP dle přípojnic TR zvn/vvn dle trafa VÝVOD 1250 A Jmenovitá zkratová 40/100 kA odolnost (Ith /ip): 50/125 kA** * např. lano 1x758-AL1/43-ST1A, trub. AW 6101B/T7 70x3 Doporučuje se v případech nutnosti zajištění provozu důležité odbočky v mimořádných stavech (např. při údržbě zařízení pole vývodu, rekonstrukce pole apod.), typické případy jsou napájení rozvodny jedním transformátorem zvn/vvn, bloková linka z elektrárny aj. ** V úvahu je nutné brát konkrétní proudové schéma zatížení rozvodny (paralelní spolupráce transformátorů zvn/vvn, významné zkratové příspěvky z elektráren apod.) 104 PNE 33 3201 Zásady pro tvorbu schématu zapouzdřených rozvoden: Zapouzdřená rozvodna tohoto typu se zatím v našich podmínkách nevyužívá. Typická schémata polí: 105 PNE 33 3201 Obrázek G.1 Typická řešení polí pro transformovnu TR1 Distribuční transformovna pro napájení sítí vvn i vn Tato elektrická stanice propojuje jednak síť vvn (tj. systém 110 kV) a vn prostřednictvím transformace (tj. systémy 6, 10, 22 a 35 kV příp. systémy elektrické trakce 25 kV) a zároveň různé části sítě vvn mezi sebou. Počet polí u této rozvodny je vždy větší než 4. Zásady pro tvorbu schématu venkovních rozvoden: - dvousystémová rozvodna s jedním vypínačem na odbočku - jednořadé nebo dvouřadé uspořádání vývodů dle potřeby - podélné dělení na dvě sekce se volí pouze u rozsáhlejších rozvoden 106 PNE 33 3201 Typické parametry: parametr hodnota Jmenovité napětí sítě 110 kV Nejvyšší provozní napětí 123 kV Počet hlavních přípojnic 2 Počet pomocných přípojnic 0* poznámka ozn. W1, W2 Jmenovitý proud přípojnic menšího rozsahu, bez PD 1250 A např. lano 1x758-AL1/43-ST1A, trub. AW 6101B/T7 70x3 většího rozsahu, s PD 2000 A např. lano 2x758-AL1/43-ST1A, trub. AW 6101B/T7 100x5 SP, (SPP, KSP) dle přípojnic např. lano 1x758-AL1/43-ST1A, trub. AW 6101B/T7 70x3 VÝVOD 800-1250 A např. lano 1x758-AL1/43-ST1A, 2x362-AL1/59-ST1A Jmenovitý proud odboček Jmenovitá zkratová odolnost (Ith /ip): * 31,5/80 kA** Doporučuje se ve většině případů (případný provoz na pomocnou přípojnici může být požadován, napájí-li rozvodnu více blokových linek nebo napájí-li rozvodna jiné významné nezokruhované části sítě) ** může být i vyšší podle konfigurace sítě Zásady pro tvorbu schématu zapouzdřených rozvoden: Schéma i parametry jsou stejné jako u venkovní rozvodny s následujícími odchylkami: - jednotlivá pole zapouzdřeného plynem izolovaného rozváděče jsou rozdělena do několika nezávislých oddělených tlakových prostorů - vývod je osazen zkratovačem, chybí vývodový odpojovač - pole podélného dělení se osazuje PTP, není-li rozváděč vybaven zábleskovou ochranou - výjimečně je možno toto schéma použít pro uzlovou transformovnu menšího rozsahu, je však třeba příslušně zvětšit proudové dimenzování 107 PNE 33 3201 Typická schémata polí pro venkovní rozvodnu: Obrázek G.2 Typická řešení polí pro dvousystémovou venkovní rozvodnu 108 PNE 33 3201 Typická schémata polí pro zapouzdřenou rozvodnu: 109 PNE 33 3201 Obrázek G.3 Typická řešení polí pro dvousystémovou zapouzdřenou rozvodnu Distribuční transformovna pro napájení sítí vn Tato elektrická stanice propojuje síť vvn (tj. systém 110 kV) a vn prostřednictvím transformace (tj. systémy 6, 10, 22 a 35 kV příp. systémy elektrické trakce 25 kV). Rozvodna je typu „H“, obsahuje 4 pole (ev. s možností rozšíření na 5). Zásady pro tvorbu schématu: - jednosystémová rozvodna s jedním vypínačem na odbočku - uspořádání odboček typu „H“ - podélné dělení přípojnice dvěma odpojovači Typické parametry: parametr hodnota Jmenovité napětí sítě 110 kV Nejvyšší provozní napětí 123 kV Počet hlavních přípojnic 1 Počet pomocných přípojnic 0 poznámka ozn. W11, W12 Jmenovitý proud přípojnic i odboček 800-1250 A např. lano 1x758-AL1/43-ST1A, trub. AW 6101B/T7 70x3 Jmenovitá zkratová odolnost (Ith /ip): 25/63 kA* 110 PNE 33 3201 * může být i vyšší podle konfigurace sítě Zásady pro tvorbu schématu zapouzdřených rozvoden: Schéma i parametry jsou stejné jako u venkovní rozvodny s následujícími odchylkami: - jednotlivá pole zapouzdřeného plynem izolovaného rozváděče jsou rozdělena do několika nezávislých oddělených tlakových prostorů - vývod je osazen zkratovačem, chybí vývodový odpojovač - pole podélného dělení se osazuje PTP, není-li rozváděč vybaven zábleskovou ochranou - výjimečně je možno toto schéma použít pro uzlovou transformovnu menšího rozsahu, je však třeba příslušně zvětšit proudové dimenzování Typické schéma venkovní rozvodny: Obrázek G.4 Příklad řešení venkovní distribuční transformovny typu H 111 PNE 33 3201 Typické schéma zapouzdřené rozvodny: Obrázek G.5 Příklad řešení zapouzdřené distribuční transformovny typu H Distribuční transformovny vn/nn Obrázek G 6 Příklady odboček v distribučních transformovnách vn/nn Elektrické stanice přenosové soustavy (220 kV, 400 kV) Podrobnosti schémat rozvodem PS jsou stanoveny v předpisech ČEPS. 112
Podobné dokumenty
PNE 33 0000
2.1 Základní požadavky pro návrh uzemňovací soustavy el. stanic DS a PS ............................................................. 5
2.1.1 Velikost poruchového proudu ..............................
02/15 - ACRI
„akcelerované“ zkoušky
životnosti výrobků
V oblasti transportní techniky zákazníci
stále stupňují své požadavky na provozní parametry výrobků. Ty pramení jednak
z legislativního rámce a jednak z...
ELEKTRICKÁ TRAKCE 5. VOZIDLA S VÍCE ZPŮSOBY NAPÁJENÍ
vstupním pulzním měničem s možností práce ve snižovacím a případně i zvyšovacím režimu
se napětí troleje upraví (a stabilizuje) na požadovanou hodnotu. Příklady jsou uvedeny dál u
příležitosti vozi...