Urządzenie to punkt ładowania samochodów elektrycznych (niepodlegający pod UDT). Ładowarka jest zamontowana w szafce wolno stojącej ze stali nierdzewnej. Przez stalową nogę szafki, która jest przymocowana do fundamentu, przechodzi kabel zasilający. Sama ładowarka ma II klasę ochronności. Problem jest z uziemieniem szafki, ponieważ w ładowarce nie ma możliwości wykonania wyprowadzenia dodatkowego otworu na przewód PE do obudowy szafki bez naruszenia gwarancji ładowarki. Uziemienie szafki byłoby możliwe jedynie przez wykonanie dodatkowego uziemienia obok niej, poprzez pogrążenie szpilek, ale chciałbym tego uniknąć. Sieć jest w układzie TN-S. Za punktem ładowania, w odległości 0,5 m przebiega stalowe ogrodzenie. Moje pytanie brzmi: czy przy zastosowaniu dodatkowej osłony kabla zasilającego (rury osłonowej) cały punkt ładowania możemy potraktować jako urządzenie II klasy ochronności i wówczas uniknąć uziemienia szafki?
Odpowiada Łukasz Gorgolewski
rzeczoznawca budowlany
Centralna Komisja Norm i Przepisów Elektrycznych Stowarzyszenia Elektryków Polskich
Wymagania dotyczące ochrony przed porażeniem elektrycznym zawarto w normie PN-HD 60364-4-41 Instalacje elektryczne niskiego napięcia – Część 4-41:2009 Ochrona zapewnienia bezpieczeństwa. Ochrona przed porażeniem elektrycznym [1], powołanej w rozporządzeniu w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie [2]. Norma ta została wycofana z zasobu norm PKN i zastąpiona nową – PN-HD 60364-4-41:2017-09 [3]. Nie jest ona jak dotąd powołana w warunkach technicznych, ale może być wykorzystana jako źródło wiedzy technicznej w rozumieniu ustawy – Prawo budowlane [4]. Na tej zasadzie oparto odpowiedź na list czytelnika.
Punkt ładowania samochodów elektrycznych. Fot. Artūrs Laucis photo – stock.adobe.com
>>> Zwiększenie autokonsumpcji energii elektrycznej z instalacji fotowoltaicznej
>>> Magazyn energii z baterii autobusów elektrycznych
>>> Kontenerowa stacja transformatorowa – formalności przy rozbudowie
Pytanie dotyczy sytuacji, gdy urządzenie do ładowania samochodów z napędem elektrycznym zamontowano w metalowej szafce ze stali nierdzewnej, posadowionej na fundamencie, usytuowanej w terenie otwartym. W pobliżu, w odległości 0,5 m od szafki przebiega metalowe ogrodzenie. Układ zasilania to TN-S. Urządzenie do ładowania wykonane jest w II klasie ochronności. Oznacza to, że środkiem ochrony przed porażeniem elektrycznym jest podwójna lub wzmocniona izolacja. W pierwszym przypadku ochronę podstawową (przed dotykiem bezpośrednim) zapewnia izolacja podstawowa, a ochronę przy uszkodzeniu (przy dotyku pośrednim) – izolacja dodatkowa.
Izolacja wzmocniona między częściami czynnymi a częściami dostępnymi to taka, która ma własności elektryczne i mechaniczne równoważne izolacji podwójnej i jest zwykle stosowana wtedy, gdy izolacja podwójna jest praktycznie niewykonalna [5].
Izolacja wzmocniona zapewnia równocześnie ochronę podstawową i ochronę przy uszkodzeniu.
Również oprzewodowanie zasilające urządzenie ładujące, zainstalowane zgodnie z normą PN-HD 60364-5-52:2011 [6], musi spełniać wymagania II klasy ochronności. Ma to miejsce wówczas, gdy składa się ono z przewodów w izolacji (izolowanych) o napięciu znamionowym nie niższym niż napięcie znamionowe układu i nie niższym niż 300/500 V, umieszczonych w listwach instalacyjnych zamkniętych lub otwieranych albo w rurach instalacyjnych, o izolacji elektrycznej zgodnej z normami dotyczącymi tych osłon. Wymagania są spełnione również w przypadku zastosowania kabla o takiej wytrzymałości elektrycznej, termicznej, mechanicznej oraz środowiskowej, która zapewni taką samą niezawodność jak izolacja podwójna (w normie PN-HD 60364-4-41:2009 [1] zapisano, że ma to miejsce w przypadku, gdy odpowiednia ochrona mechaniczna izolacji podstawowej jest zapewniona przez niemetalowe osłony kabli). Zastosowane środki ochrony zapobiegają pojawieniu się niebezpiecznego napięcia na częściach dostępnych w wyniku uszkodzenia izolacji podstawowej. Spełnienie tych wymagań sprawia, że w przypadku gdy obudowa urządzenia do ładowania jest:
- izolacyjna, to metalowa szafka jest częścią dostępną obcą i nie ma potrzeby jej przyłączania do przewodu ochronnego PE;
- metalowa i połączona elektrycznie z metalową szafką, to cały punkt ładowania (szafka i urządzenie) ma II klasę ochronności i wówczas nie wolno przyłączyć szafki do przewodu ochronnego PE (przyłączenie spowodowałoby zmianę klasy ochronności z II na I, czyli ze środka ochrony mniej zawodnego na bardziej zawodny).
Jeżeli izolacja ochronna jest stosowana jako jedyny środek zabezpieczający, czyli gdy obwód lub cała instalacja będzie składać się wyłącznie z wyposażenia o podwójnej lub wzmocnionej izolacji, to zgodnie z normą, powinny być one pod stałym nadzorem umożliwiającym wykrycie usterek lub zapobieganie wprowadzaniu zmian, które mogłyby osłabić skuteczność środka ochronnego. Przy braku takiego nadzoru obwód zasilający urządzenia II klasy ochronności powinien mieć przewód ochronny doprowadzony i zakończony w każdym punkcie oprzewodowania oraz w każdym elemencie wyposażenia.
>>> Ochrona przeciwporażeniowa w sieciach elektroenergetycznych o napięciu wyższym niż 1 kV
>>> Ustawa o elektromobilności i paliwach alternatywnych – zmiany
>>> Zasilanie energią elektryczną tuneli
Części przewodzące znajdujące się w obudowie izolacyjnej nie powinny być połączone z przewodem ochronnym. Wewnątrz obudowy każdy z takich przewodów i ich zaciski należy izolować tak, jakby były częściami czynnymi, a zaciski oznaczyć PE. Części przewodzące dostępne i pośrednie nie powinny być przyłączone do przewodu ochronnego (o ile nie określono szczególnego wymogu i/lub warunku w specyfikacji urządzenia dostarczonej przez producenta).
Dodatkowo musi być spełniony warunek samoczynnego wyłączenia zasilania. Takie rozwiązanie zapewnia możliwość zamiany przez użytkownika, w każdym momencie, urządzeń II klasy ochronności na urządzenia klasy I. Zmiana klasy ochronności nastąpiłaby również wtedy, gdyby izolacja urządzenia ładującego została naruszona (np. byłaby uszkodzona podczas montażu w szafce). Wówczas punkt ładowania (metalowa szafka i urządzenie) miałby I klasę ochronności i wymagałby przyłączenia do przewodu ochronnego PE.
W opisanym przez czytelnika przypadku wydaje się, że nie zachodzi potrzeba zastosowania dodatkowego uziemienia przewodu ochronnego PE. Ewentualny wymóg mógłby wynikać z warunków szczególnych dla danej lokalizacji i zależałby od niezawodnych oraz skutecznych połączeń przewodów PE z ziemią.
Metalowe ogrodzenie przebiegające w pobliżu jako część przewodząca obca (niebędąca częścią urządzenia ani instalacji elektrycznej) może wynieść określony potencjał, w tym przypadku potencjał ziemi. Aby mieć pewność, że ogrodzenie będzie miało w układzie sieci TN taki sam potencjał względem ziemi jak przewód PE, warto wykonać połączenie wyrównawcze.
Literatura
- PN-HD 60364-4-41:2009 Instalacje elektryczne niskiego napięcia – Część 4-41: Ochrona zapewnienia bezpieczeństwa – Ochrona przed porażeniem elektrycznym.
- Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (t.j. Dz.U. z 2022 r. 1225).
- PN-HD 60364-4-41:2017-09 Instalacje elektryczne niskiego napięcia – Część 4-41: Ochrona zapewnienia bezpieczeństwa – Ochrona przed porażeniem elektrycznym.
- Ustawa z dnia 7 lipca 1994 – Prawo budowlane (t.j. Dz.U. z 2023 r. poz. 682 ze zm.).
- E. Musiał, Ochrona przeciwporażeniowa w urządzeniach niskiego napięcia. Konsekwencje ustanowienia normy PN-HD 60364-4-41:2009, SEP INPE nr 129-130/2010.
- PN-HD 60364-5-52:2011 Instalacje elektryczne niskiego napięcia – Część 5-52: Dobór i montaż wyposażenia elektrycznego – Oprzewodowanie.
