Considerații cu privire la asigurarea protecției la șoc electric la sistemul de iluminat public

autor: Jan Ignat,dr. ing., expert și verificator tehnic, specialitatea Ie, conform Legii 10 a calității în construcții

A. Precizări
Sistemele de iluminat public reprezintă o instalație electrică funcțională deoarece:
a) are rolul de a asigura microclimatul luminos confortabil pentru spații exterioare în care se desfășoară activități umane;
b) este o instalație de utilizare în proprietatea, de regulă, a administrațiilor publice, fiind delimitate de rețeaua furnizorului de energie, conform reglementărilor tehnice, de contorul electric.
Componenta de bază a sistemului de iluminat public este echipamentul electric – STÂLP PENTRU ILUMINAT.

 

 

Lampa electrică amplasată în corpul de iluminat, deoarece este alimentată cu energie, fiind expusă la tensiune electrică, face ca ansamblul STÂLP PENTRU ILUMINAT să aibă caracterul de ECHIPAMENT ELECTRIC.

Pentru ECHIPAMENTUL ELECTRIC – STÂLP PENTRU ILUMINAT se impune, ca pentru orice echipament electric, asigurarea protecției la șoc electric.
Canalizația electrică amplasată pe sau în interiorul stâlpului are rolul de a asigura alimentarea cu energie electrică a lămpii/lămpilor și protecția la șoc electric.
Pentru susținerea ansamblului corp iluminat+consolă, se pot folosi următoarele tipuri de stâlpi:
• proprii, respectiv sunt utilizați numai pentru realizarea sistemului de iluminat exterior, fiind în proprietatea exclusivă a unui consumator;
• comuni, respectiv stâlpii au în primul rând rolul de a susține canalizația electrică destinată a asigura distribuția energiei electrice la consumatori, iar în al doilea rând, cu acordul furnizorului de energie electrică și cu anumite restricții, pot fi folosiți și pentru susținerea corpului de iluminat+consolă, componente ale sistemului de iluminat public.
Indiferent de tipul de stâlp, ca pentru orice echipament electric, deci și pentru STÂLP PENTRU ILUMINAT, se impune realizarea legăturilor interioare între componentele sale bune conducătoare de electricitate care nu fac parte din circuitul curenților de lucru. Ansamblul acestora reprezintă CARCASA/MASA echipamentului electric.
În cazul stâlpilor comuni, protecția la șoc electric se asigură în primă instanță de furnizorul de energie electrică, conform reglementărilor proprii, respectiv:
• PE 132/ 2003 – Normativ pentru proiectarea rețelelor electrice de DISTRIBUȚIE publică – în care se precizează:
„1.1. Domeniul de aplicare, obiectul și scopul normativului
1.1.1. Normativul se aplică la proiectarea rețelelor electrice de distribuție de 110 kV medie tensiune (20 kV) și joasă tensiune (400/230 V) urbane și rurale, pentru alimentarea cu energie electrică a consumatorilor casnici, terțiari, și micii consumatori.
Nu se aplică la proiectarea branșamentelor și coloanelor, care se dimensionează în conformitate cu PE 155/94 și I 7/2002” (cu atât mai puțin NU SE APLICĂ la consumatori, respectiv în rețelele de utilizare – n.a., nota autorului).
Pentru Sistemele de iluminat public, reglementările tehnice care se aplică sunt:
• 1 RE-Ip3-1991 – îndrumar Iluminat Public elaborat de ICEMENERG București, la comanda RENEL. Acesta reglementează coexistența rețelelor de distribuție cu sistemul de iluminat public, respectiv cazul stâlpilor comuni.

• 1 RE-Ip 30/2004 – îndreptar de proiectare și execuție a instalațiilor de legare la pământ – Instituția responsabilă de elaborarea îndreptarului: S.C. ELECTRICA S.A.
• NP I7/2011- normativ privind proiectarea, execuția și exploatarea instalațiilor electrice aferente clădirilor.
B. Asigurarea protecției la șoc electric la sistemul de iluminat public
În sistemele de iluminat public care au utilizat stâlpi comuni, realizate până în 2011, protecția la șoc electric s-a asigurat:
• conform 1RE-Ip3-1991 respectiv, citez: „6. Protecția împotriva electrocutărilor în instalațiile de      iluminat public.
6.1. În instalațiile de iluminat public protecția împotriva electrocutărilor se realizează prin legarea la nul, conform STAS 6613-83 „Instalații de legare la nul de protecție”, conform fig 6.1-3.

Constatări
În niciuna dintre variante NU se realizează și legarea la pământ a echipamentului electric STÂLP PENTRU ILUMINAT, se aplica rețea TN-C, cu separarea PEN-ului la nivelul fiecărui stâlp.
Deși figurile sunt pentru rețea TN, respectiv legarea la nul, în legende se menționează în mod eronat sintagma bornă de legare la pământ a stâlpului, în loc de bornă de protecție a stâlpului, care în rețea TN se leagă la neutrul alimentării prin PEN/PE (caz reprezentat în figuri), iar în rețea TT se leagă la o priză de pământ.
Legarea PEN la pământ (ca măsură de siguranță, respectiv asigurarea unei căi suplimentare prin pământ, pentru curentul de defect în cazul întreruperii conductorului PEN, măsură de siguranță similară cu cea care interzice trecerea PEN/PE prin aparate electrice de     comutare sau protectie) se realizează conform    1RE-Ip3-1991, citez:
„6.2. Conductorul de nul al rețelei de alimentare se leagă la pământ în apropierea sursei de alimentare (post de transformare), la capetele liniilor sau ramificațiilor, la toate punctele de alimentare sau cutii de distribuție”.

Măsura suplimentară de protecție la șoc electric se asigură prin întreruperea automată a alimentării de către PACD (destinată, în primul rând, pentru protecția rețelei electrice de distribuție) în timpul impus de NP I7/2002 (tab 4.1.)
• conform PE 132, citez: „5.4. Se interzice proiectarea unor rețele care au neutrul tratat diferit de alte rețele cu care urmează a fi legate galvanic.
5.5. În rețelele de distribuție de joasă tensiune, neutrul rețelelor se va lega rigid la pământ la PT și repetat, în rețea, conform STAS 12604/90”

Protecția împotriva tensiunilor accidentale se va face în conformitate cu prevederile grupei de standarde STAS 12604.
• conform 1 RE-Ip 30/2004, citez: „1.1. Domeniul de aplicare 1.1.1. Prezentul îndreptar se aplică în cazul instalațiilor și echipamentelor electrice din obiectivele energetice (centrale, stații, posturi de transformare, puncte de alimentare, linii de transport și distribuție).”
„1.1.5. Elementele care trebuie legate la pământ (sau la nul în cazul schemei TN) pentru protecția împotriva electrocutărilor sunt indicate în STAS 12604/4-89…. cum sunt:
a) carcasele echipamentelor și utilajelor fixe și mobile (excavatoare, drăgi etc.) ale instalațiilor electrice, inclusiv elementele de susținere ale acestora (metalice sau din beton armat);…………………………………………………………..
d) stâlpii metalici sau din beton armat ai liniilor electrice aeriene (LEA) din zonele cu circulație frecventă din localități; în toate cazurile va fi asigurată continuitatea electrică, până la nul (în cazul schemei TN – n.a.) sau până la priza de pământ (în cazul schemei TT – n.a.), între armăturile, suporturile metalice ale izolatoarelor, traversele și consolele  metalice și armătura stâlpului metalic sau din beton armat.
3.1.3. Instalații de legare la pământ pentru protecția prin legare la nul din rețeaua de joasă tensiune (schema TN)
3.1.3.1. Reguli generale
Pentru o instalație electrică de joasă tensiune se va realiza, de regulă, protecția prin legare la nul, respectându-se prevederile standardelor 12604/4-89 și 12604/5-90.
Când se aplică protecția de legare la nul se vor realiza totdeauna legături suplimentare la pământ în conformitate cu prevederile standardului STAS 12604/5-90.
Conform acestui standard, se vor realiza legăturile la pământ la bornele și barele de nul ale tuturor tablourilor de distribuție și pe traseele conductoarelor de nul ale rețelelor aeriene ……
În cazul rețelelor electrice cu conductoare izolate torsadate se admite ca pentru protecția împotriva atingerilor indirecte la stâlpul respectiv să se aplice o izolare de protecție (conform definiției de la pct.1) a conductoarelor           față de stâlp în loc de legare la nul (a se vedea STAS   12604/5-90).
3.1.3.6. Corpuri de iluminat
Corpurile de iluminat care, conform STAS 12604/5-90, trebuie racordate la instalația de protecție prin legare la nul, vor avea borne de protecție.
Legarea la instalația de protecție se va face numai printr-un singur conductor (separat de conductorul de nul de lucru). Conductorul de protecție se va lega fie la nul ( în cazul schemei TN, variantă în care SE DISTRIBUIE conductorul de protecție PEN/PE – n.a.), fig. 2a, fie la instalația de legare la pământ (în cazul schemei TT, variantă în care NU SE DISTRIBUIE conductorul de protecție PEN/PE
– n.a.), fig. 2b.
La corpurile de iluminat, în nicio situație nu se impune vreo măsură suplimentară de protecție față de simpla legare, fie la nul, fie la instalația de legare la pământ” .
• conform NP I7/201, citez: „3.3.2.3 Rețeaua TN are un punct al alimentării legat la pământ, masele instalației fiind legate în acest punct prin conductoare de protecție” (PEN/PE, fig. 2a – n.a.).
3.3.2.8 Rețeaua TT are un punct al alimentării legat direct la pământ, masele instalației electrice fiind legate la prize de pământ independente față de priza de pământ a alimentării” (PE, fig. 2b – n.a.).
Conform STAS 12604 și așa cum menționează și PE 132 (5.4. Se interzice proiectarea unor rețele care au neutrultratat diferit de alte rețele cu care urmează a fi legate galvanic), este interzisă realizarea din secundarul aceleiași surse a două tipuri de rețele, în special a Rețelei TN și a Rețelei TT.
Această interdicție este impusă deoarece, conform fig. 3, în cazul unui defect de izolare la o carcasă legată la pământ (Rețea TT, pe care trebuie să se regăsească max. 40V – dacă se măsoară în zona de potențial nul a prizei de pământ), între conductorul de protecție al Rețelei TN (și toate carcasele legate la acesta) și pământ, în zona de potențial nul a prizei de pământ a sursei se măsoară max. 180V, ceea ce determină șoc electric letal – electrocutare pentru persoanele ce ating una din carcase, la consumatorul ce aplică Rețea TN, deși la acesta nu s-a produs un defect care să determine șoc electric.

C. Concluzii
1. În România și în Comunitatea Europeană, marea majoritate a consumatorilor sunt alimentați de la rețele electrice care au punctul neutru legat la pământ (simbol T) și distribuit în rețea prin PEN, simbol N, rezultând Rețea TN.
2. Sistemele de iluminat public sunt alimentate, prin rețele proprii, de la surse comune cu alți consumatori, de la Rețea TN.
3. Ca urmare, măsura principală de protecție la șoc electric este legarea echipamentului electric STÂLP PENTRU ILUMINAT la conductorul neutru de protecție PEN/PE.
4. Conform Reglementărilor tehnice, se interzice ca din secundarul aceleiași surse (post trafo) consumatorii să aplice, ca măsură principală de protecție la șoc electric, rețea TN și TT.
5. Cu toate acestea, în practică, sunt situații în care se aplică și legarea la pământ a FIECĂRUI STÂLP PENTRU ILUMINAT, alimentat de la Rețea TN (în unele cazuri, priza de pământ este unică și distribuită!!!) fărăa justifica această soluție cu argumente din reglementări tehnice sau cu referire la cerințe care nu se impun sau se impun prin calcul adecvat, de ex. pentru că se consideră stâlpul dispozitiv de captare a loviturii directe de trăsnet.
6. În rețeaua de distribuție a furnizorului există stâlpi legați la pământ, dintre care unii nu susțin și console+corpuri de iluminat, ca urmare această legătură nu este impusă de protecția la șoc electric a echipamentului electric STÂLP PENTRU ILUMINAT.
7. Conform MANUALULUI CALITĂȚII VOLUMUL II – Procedura tehnică de verificare a calității montajului stâlpilor de iluminat cu panouri fotovoltaice, acumularea energiei în boxuri de baterii și sursă de lumină lampă LED în curent continuu, se impune legarea la pământ a stâlpului, dar aceasta este o legare la pământ funcțională,măsuri de protecție la șoc electric nefiind necesare datorită tensiunilor reduse cu care se operează.
8. Pentru echipamentul electric STÂLP PENTRU ILUMINAT, în nicio situație nu se impune și o măsură suplimentară de protecție față de simpla legare, fie la nul, fie la instalația de legare la pământ.
9. Dacă echipamentul electric STÂLP PENTRU ILUMINAT este alimentat de la rețeaua TT, masa/carcasa acestora se va lega la prize de pământ independente Rp1, față de priza de pământ a alimentării, Rp, fig. 3.
10. În rețea TT există doua variante de distribuire a conductorului neutru de lucru, una în care acesta se distribuie, are nivel de izolație similar cu conductoarele de fază și este trecut prin aparate de comutare și protecție, și alta în care acesta nu se distribuie, din NP I7/2011.
Evident, nu se distribuie conductor neutru de protecție care sa aibă legătură cu punctul neutru al sursei. Există conductor de legare la pământ de protecție – conductor de protecție prevăzut pentru a realiza legarea
la pământ de protecție și conductor de legare la pământ – conductor care asigură o cale conductoare sau o parte a unei căi conductoare, între un punct dat al unei rețele, al unei instalații sau al unui echipament și o priză de pământ sau o rețea de prize de pământ (conform cap. 2/7/2011 – n.a.).
11. La proiectarea Sistemelor de iluminat noi sau a extinderilor se va realiza rețea TN-S, din punctul deaprindere sau din cutia de conexiuni aferentă extinderii iar, conform NP I7/2011 și a GEx-012/2015, întrerupătoarele automate se vor echipa și cu DDR.

 

Share