Uziemienia w sieciach elektroenergetycznych

• Druk: Warszawa, 2020
• Wydanie/Copyright: wyd. 1, 2020
• Autor: Witold Hoppel, Robert Marciniak
• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe PWN

Problematyka uziemień to jedna z najistotniejszych kwestii związanych z elektrotechniką, w szczególności jedną z jej specjalności - elektroenergetyką. To jedno z najstarszych i najbardziej podstawowych zagadnień urządzeń elektroenergetycznych. Książka o uziemieniach to kolejna – po publikacji o sieciach średnich napięć - książka autorstwa uznanego specjalisty w tym zakresie – dra Witolda Hoppela. Drugim autorem jest praktyk, członek Komitetu Ochrony Odgromowej przy SEP – mgr Robert Marciniak.

ZE WSTĘPU: Celem autorów było napisanie książki, która zapełni lukę od ostatniego wydania „świętej księgi” z dziedziny uziemień, czyli monografii prof. Konstantego Wołkowińskiego z Politechniki Wrocławskiej pod tytułem Uziemienia urządzeń elektrycznych. Publikację tę kierujemy do praktyków – projektantów i wykonawców sieci elektroenergetycznych, operatorów sieci dystrybucyjnej wszystkich napięć w Polsce, inżynierów elektryków itp. Przyda się również ona studentom studiów technicznych do przedmiotów związanych z urządzeniami i sieciami elektroenergetycznymi. a także wszelkich rodzajów kształcenia związanych z ochroną od porażeń w urządzeniach o napięciu powyżej 1 kV.

…Pozycja ta doskonale wypełnia lukę na rynku księgarskim oraz pozwoli na zakończenie niekończącej się dyskusji dotyczącej problematyki uziemień w sieciach elektroenergetycznych, różnorodnie interpretowanych przez wiele osób w środowisku elektrycznym… …Książka jest bogato ilustrowana rysunkami oraz przykładami rachunkowymi. Powinna zasilić podręczną bibliotekę każdego projektanta sieci instalacji elektroenergetycznych.

mgr inż. Julian Wiatr, Miesięcznik Elektor Info

Czytelnicy, którzy sięgają po rekomendowaną tu książkę, mogą być pewni, że otrzymają rzetelną wiedzę z pierwszej ręki, że Autorzy – jeżeli cokolwiek zalecają – sami to wcześniej sprawdzili to na ogół po wielekroć. Zresztą pierwszego z Autorów, dra Witolda Hoppela, Czytelnicy Miesięcznika INPE dobrze poznali z lektury licznych opracowań publikowanych w INPE. Obu Autorom gratulujemy wydania ciekawego, wartościowego podręcznika i dziękujemy za trud włożony w jego opracowanie.

Edward Musiał, Miesięcznik INPE

Uziemienia są ważnymi elementami sieci elektroenergetycznych zarówno niskiego, jak i wysokiego napięcia. Właściwe zaprojektowanie instalacji uziemiającej oraz jej sprawdzanie wymaga znajomości postanowień przepisów i norm, ale w ich gąszczu nietrudno się pogubić. Niniejsza książka, napisana przez specjalistów z bardzo dużym doświadczeniem praktycznym, jest kompleksowym opracowaniem, w którym zawarto teorię i praktykę stosowania uziemień, z uwzględnieniem aktualnego stanu wiedzy technicznej, w szczególności postanowień aktualnych norm. Książka będzie przydatna zarówno adeptom inżynierii elektrycznej, którzy kształcą się w zakresie szeroko rozumianego bezpieczeństwa elektrycznego, jak i doświadczonym projektantom, a także osobom zajmującym się eksploatacją sieci i urządzeń elektroenergetycznych wszelkich poziomów napięcia.

dr hab. inż. Stanisław Czapp, Politechnika Gdańska

• Kategorie:
  1. Ebooki i Audiobooki »
  2. Ebooki »
  3. Ebooki popularnonaukowe i specjalistyczne »
  4. Technika
• Język wydania: polski
• ISBN: 978-83-01-21253-7
• ISBN druku: 978-83-01-21186-8
• Liczba stron: 404

Wykaz ważniejszych oznaczeń    XI
Wykaz tabel  XV
1. Wstęp    1
2. Definicje    5
	2.1. Uwagi wstępne  5
	2.2. Definicje z zakresu urządzeń i sieci elektrycznych 6
	2.3. Definicje podstawowe z zakresu ochrony przed porażeniami   8
	2.4. Napięcia i natężenia prądu   9
	2.5. Definicje związane z uziemieniami   11
	2.6. Definicje z zakresu korozji i elektrochemii  15
3. Oddziaływanie prądu na organizm człowieka   17
	3.1. Uwagi wstępne  17
	3.2. Definicje dotyczące oddziaływania prądu na organizm człowieka  18
	3.3. Impedancja ciała człowieka   19
	3.4. Oddziaływanie prądu na serce człowieka  28
	3.5. Powierzchnia dłoni człowieka   32
4. Powstawanie zagrożenia porażeniowego, ogólne zasady uziemień i ich rola w sieciach, pierwotne wartości kryterialne   35
	4.1. Wstęp    35
	4.2. Mechanizmy powstawania zagrożenia porażeniowego przy dotyku pośrednim w urządzeniach o napięciu powyżej 1 kV 36
	4.3. Rola uziemień w zmniejszaniu napięć spodziewanych   39
	4.4. Napięcie dotykowe    41
	4.5. Napięcie krokowe    47
	4.6. Dopuszczalne wartości napięć dotykowych rażeniowych   50
	4.7. Dopuszczalne wartości napięć krokowych rażeniowych   57
5. Rezystywność gruntu   59
	5.1. Wiadomości ogólne  59
	5.2. Definicja rezystywności gruntu   60
	5.3. Grunty i gleby  61
	5.4. Wpływ różnych czynników na rezystywność gruntu 66
	5.5. Zmienność rezystywności gruntów w warunkach naturalnych   76
		5.5.1. Uwagi ogólne    76
		5.5.2. Źródło danych    78
		5.5.3. Wyniki z poligonu   80
		5.5.3. Uogólnienie obserwacji   86
		5.5.4. Możliwe kierunki rozwiązania problemu 88
	5.6. Podsumowanie  91
6. Beton i jego właściwości elektryczne    93
	6.1. Uwagi wstępne  93
	6.2. Własne kryterium oceny przewodności betonu 97
	6.3. Ocena przewodnictwa betonu   99
		6.3.1. Uwagi wstępne   99
		6.3.2. Opis próbek betonu   100
		6.3.3. Badanie zależności rezystywności próbki od przyłożonego napięcia  101
		6.3.4. Wpływ temperatury na rezystywność betonu   103
		6.3.5. Badanie wpływu wilgotności betonu na jego rezystywność  105
		6.3.6. Badania rezystywności próbek betonu narażonych na działanie roztworów glebowych   107
		6.3.7. Badania rezystywności zewnętrznej warstwy betonu gotowych żerdzi wirowanych   108
	6.4. Wnioski  109
7. Parametry i rozpływ prądu ziemnozwarciowego   111
	7.1. Uwagi wstępne  111
	7.2. Czas trwania zakłócenia    112
		7.2.1. Podstawy    112
		7.2.2. Obliczanie dla potrzeb doboru elementów instalacji ze względu na zagrożenie porażeniem   112
		7.2.3. Obliczanie dla potrzeb doboru elementów instalacji ze względu na zjawiska cieplne   117
	7.3. Prądy uwzględniane przy doborze instalacji uziemiających   119
	7.4. Przykłady rozpływów prądów ziemnozwarciowych 128
		7.4.1. Przykład z normy PN-EN 50522 [N11] 128
		7.4.2. Typowa polska stacja 110 kV/SN  132
		7.4.3. Słup linii SN    134
		7.4.4. Słup linii WN    138
		7.4.5. Stacja SN/nn zasilana linią napowietrzną 141
		7.4.6. Stacja SN/nn zasilana linią kablową  144
		7.4.7. Stacja SN/nn z rozdzielonymi uziemieniami 146
8. Teoria i obliczanie uziemień     147
	8.1. Funkcje uziemień    147
	8.2. Uziemienia ochronne    149
	8.3. Uziomy pojedyncze    150
		8.3.1. Uziom pionowy    150
		8.3.2. Uziom poziomy    159
		8.3.3. Uziom pierścieniowy   166
	8.4. Uziomy złożone  167
		8.4.1. Uwagi ogólne    167
		8.4.2. Symetryczny układ trzech uziomów pionowych   170
		8.4.3. Uziom otokowy    170
		8.4.4. Uziomy pionowe na obwodzie kwadratu wg normy BS 7430  171
		8.4.5. Uziom rzędowy    173
		8.4.6. Uziom kratowy    177
		8.4.7. Uziom kratowy rozbudowany o uziomy pionowe   180
	8.5. Dywagacje  181
9. Wymagania cieplne i mechaniczne dla uziomów   183
	9.1. Nagrzewanie  183
		9.1.1. Nagrzewanie gruntu   183
		9.1.2. Nagrzewanie uziomów i przewodów uziemiających   187
	9.2. Minimalne wymiary uziomów ze względu na wytrzymałość mechaniczną i odporność na korozję  202
	9.3. Minimalne wymiary przewodów uziemiających ze względu na wytrzymałość mechaniczną i odporność na korozję   212
10. Ochrona przed porażeniami przy dotyku pośrednim w stacjach elektroenergetycznych     216
	10.1. Zakres   216
	10.2. Algorytm podstawowy    217
	10.3. Ogrodzenia zewnętrzne wokół stacji elektroenergetycznej   227
	10.4. Rurociągi  228
	10.5. Szyny kolejowe  228
	10.6. Kable telekomunikacyjne    229
	10.7. Obwody wtórne przekładników   229
	10.8. Studzienka kontrolna    230
	10.9. Uziom kratowy  231
	10.10. Słup nieprzewodzący z aparaturą łączeniową 232
	10.11. Stacje transformatorowe i/lub aparatura łączeniowa zamontowane na słupach – zasady ogólne   232
	10.12. Stacja SN/nn jako obiekt szczególny  233
		10.12.1. Uwagi wstępne    233
		10.12.2. Skutki zwarcia po stronie SN  235
		10.12.3. Warunki dla stacji SN/nn zasilającej sieć TN o wspólnym uziemieniu  239
		10.12.4. Stacja SN/nn z rozdzielonymi uziemieniami 248
11. Uziemienia słupów napowietrznych linii elektroenergetycznych o napięciu powyżej 1 kV    253
	11.1. Uwagi wstępne  253
	11.2. Dobór uziemień słupów z punktu widzenia ochrony odgromowej  255
	11.3. Algorytm projektowania instalacji uziemiającej słupa 260
	11.4. Wyjątki od algorytmu    270
	11.5. Zmodyfikowane algorytmy oceny układu uziomowego słupów   274
		11.5.1. Sieć o punkcie neutralnym uziemionym bezpośrednio, przez rezystor lub za pomocą układu równoległego   274
		11.5.2. Sieć z izolowanym punktem neutralnym, skompensowana lub z dekompensacją   276
	11.6. Określenie rezystywności gruntu   280
	11.7. Słup z aparaturą łączeniową lub pomiarową  284
	11.8. Słup z głowicą kablową    285
	11.9. Wykonanie uziemień przy słupach betonowych linii SN   286
	11.10. Uwagi praktyczne    289
12. Zagadnienia różne   293
	12.1. Uziomy naturalne    293
	12.2. Zespolona instalacja uziemiająca   294
	12.3. Unikanie zjawiska wynoszenia potencjału  300
	12.4. Uziemienia w liniach nn   300
13. Zagrożenia korozyjne instalacji uziemiających   304
	13.1. Wprowadzenie    304
	13.2. Mechanizmy i typy korozji występujące w układach uziomowych  305
	13.3. Wnioski  318
14. Konstrukcja uziomów   320
	14.1. Wprowadzenie  320
	14.2. Konstrukcje uziomów    320
		14.2.1. Uziomy fundamentowe   320
		14.2.2. Kratownice i uziomy płytowe  320
		14.2.3. Uziomy poziome   321
		14.2.4. Uziomy pionowe   322
	14.3. Sposoby pogrążania uziomów pionowych  325
	14.4. Sposoby łączenia uziomów poziomych i pionowych   326
15. Badania związane z instalacjami uziemiającymi   329
	15.1. Wstęp  329
	15.2. Pomiar rezystywności gruntu   329
	15.3. Pomiar napięć dotykowych rażeniowych  331
	15.4. Sprawdzanie ciągłości instalacji uziemiającej  344
	15.5. Pomiary rezystancji uziemienia   346
Literatura    356
Artykuły, książki, źródła internetowe   356
Normy   358
Inne piśmiennictwo  359
Załącznik nr 1. Niesamowite porażenie zwierząt   360
Załącznik nr 2. Uwagi do normy dotyczącej uziemień stacji elektroenergetycznych o napięciu powyżej 1 kV  365