S - Porady Elektryka.pl

mgr inż. Stanisław Linert
1. PODSTAWA PRAWNA
• Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. - Prawo budowlane (Dz. U. z 2000 r. Nr 106,
poz. 1126), z późniejszymi zmianami;
• Rozp. MGPiB z 14.12.1994 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny
odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz.U. Nr 15, poz. 140 z późn. zm.);
• Rozp. MSWiA z dnia 16 sierpnia 1999 r. w sprawie warunków technicznych
użytkowania budynków mieszkalnych (Dz. U. Nr 74, poz. 836, z późn. zm.);
• PN-IEC 60364 Wieloarkuszowa (i wieloczęściowa) norma pt. Instalacje elektryczne w
obiektach budowlanych;
• Ustawa z dnia 10 kwietnia 1997 r. Prawo energetyczne (Dz. U. z dnia 4 czerwca
1997 r. z późniejszymi zmianami);
• Rozp. MG z dnia 25 września 2000 r. w sprawie szczegółowych warunków
przyłączenia podmiotów do sieci elektroenergetycznych, obrotu energią elektryczną,
świadczenia usług przesyłowych, ruchu sieciowego i eksploatacji sieci oraz
standardów jakościowych obsługi odbiorców (Dz. U. Nr 85, poz. 957 z późn. zm.)
• Zasady wiedzy technicznej.
2. WAŻNIEJSZE WYMOGI WG POZYCJI b. i c.:
W instalacjach elektrycznych należy stoso-wać (wg b.):
1.Złącza instalacji elektrycznej budynku, umożliwiające odłączenie od sieci
zasilającej i usytuowane w miejscu dostępnym dla dozoru i obsługi oraz
zabezpieczone przed uszkodzeniami, wpływami atmosferycznymi, a także
ingerencją osób niepowołanych.
2. Oddzielny przewód ochronny i neutralny, w obwodach rozdzielczych i
odbiorczych.
3. Urządzenia ochronne różnicowoprądowe lub odpowiednie do rodzaju i
przeznaczenia budynku bądź jego części, inne środki ochrony
przeciwporażeniowej,
4. Wyłączniki nadprądowe w obwodach odbiorczych.
5.Zasadę selektywności (wybiórczości) zabezpieczeń.
6.Przeciwpożarowe wyłączniki prądu.
7.Połączenia wyrównawcze główne i miejscowe, łączące przewody ochronne z
częściami przewodzącymi innych instalacji i konstrukcji budynku.
8.Zasadę prowadzenia tras przewodów elektrycznych w liniach prostych
równoległych do krawędzi ścian i stropów.
9.Przewody elektryczne z żyłami wykonanymi wy-łącznie z miedzi, jeżeli ich
przekrój nie przekracza 10 mm2.
10.Urządzenia ochrony przeciwprzepięciowej.
Inne zalecenia, to (wg b.):
1. Jako uziomy instalacji elektrycznej wykorzystywać metalowe konstrukcje
budynków, zbrojenia fundamentów oraz inne metalowe elementy umieszczone
w niezbrojonych fundamentach stano-wiące sztuczny uziom fundamentowy.
2. Dopuszcza się wykorzystywanie jako uziomy instalacji elektrycznej metalowe
przewody sieci wodociągowej, pod warunkiem zachowania wymagań PN
dotyczącej uziemień i przewodów ochronnych oraz uzyskania zgody jednostki
eksploatującej tę sieć.
3. Instalacja piorunochronna musi być wykonana zgodnie z PN dotyczącą
ochrony odgromowej obiektów budowlanych.
4. Instalacja odbiorcza w budynku i w samodzielnym lokalu musi być
wyposażona w urządzenia do pomiaru zużycia energii elektrycznej,
usytuowane w miejscu łatwo dostępnym i zabezpieczone przed uszkodzeniami
i ingerencją osób niepowołanych.
5. W budynku wielorodzinnym liczniki pomiaru zużycia energii elektrycznej
zgodnie z prawem energetycznym umieszczone są w jednym miejscu jako
zbiorcze zestawy pomiarowo – zabezpieczeniowe – wprowadzono w 2009r..
6. Prowadzenie instalacji i rozmieszczenie urządzeń elektrycznych w budynku
musi zapewniać bezkolizyjność z innymi instalacjami w zakresie odległości
i ich wzajemnego usytuowania.
Inne zalecenia, to (wg b.):
cd
7. Główne, pionowe ciągi instalacji elektrycznej w budynku wielorodzinnym,
zamieszkania zbiorowego i użyteczności publicznej należy prowadzić poza
mieszkaniami i pomieszczeniami użytkowymi, w wydzielonych kanałach lub
szybach instalacyjnych, zgodnie z Polskimi Normami dotyczącymi wymagań
w tym zakresie.
8. Przewody i kable elektryczne należy prowadzić w sposób umożliwiający ich
wymianę bez potrzeby naruszania konstrukcji budynku.
Kontrole okresowe budynków (wg c.):
W celu właściwego użytkowania budynku należy przeprowadzać kontrole
okresowe, które powinny być przeprowadzane w porze wiosennej.
Osoba przeprowadzająca kontrolę okresową budynku (osoba dozoru) powinna
przed jej rozpoczęciem zapoznać się z protokołami z poprzednich kontroli, z
protokołami odbioru robót remontowych wykonanych w budynku w okresie od
poprzedniej kontroli, zgłoszeniami użytkowników lokali dotyczącymi usterek,
wad, uszkodzeń lub zniszczeń elementów budynku.
Protokoły sporządzane w wyniku kontroli okresowych muszą zawierać informacje
dotyczące:
a.stanu technicznego elementów budynku objętych kontrolą,
b.rozmiarów zużycia lub uszkodzenia elementów,
c.zakresu robót remontowych i kolejności ich wyko-nywania,
d.metod i środków użytkowania elementów budynku narażonych na szkodliwe
działanie wpływów at-mosferycznych i niszczące działanie innych czynników,
e.zakresu nie wykonanych robót remontowych zaleconych do realizacji w
protokołach z poprzednich kontroli okresowych.
Do protokołów, o których mowa w ust. 4, w razie potrzeby należy dołączyć
dokumentację graficzną wykonaną w toku kontroli.
Niezależnie od kontroli okresowych, właściciel budynku może przeprowadzać
przeglądy robocze mające na celu określenie sta-nu przygotowania budynku,
urządzeń i instalacji do użytkowania w okresie zimowym.
Okresowej kontroli, o której mowa w art. 62 ustawy Prawo budowlane, podlegają
elementy budynku narażone na szkodliwe wpływy atmosferyczne i niszczące
działanie czynników występujących podczas użytkowania, których uszkodzenia
mogą powodować zagrożenie dla:
1) bezpieczeństwa osób,
2) środowiska,
3) konstrukcji budynku.
Dokumentacja eksploatacyjna, podstawowymi i niezbędnymi dokumentami
dostępnymi dla upoważnionych organów kontrolno – nadzorczych muszącymi
bezwzględnie być u właściciela lub administratora budynku są:
1.Książka obiektu budowlanego, wydana po uzyskaniu pozwolenia na
użytkowanie;
2.Instrukcja obsługi, np. urządzeń i instalacji elektrycznych;
3.Badania okresowe, próby i ekspertyzy (instalacji i urządzeń elektrycznych,
gazowych, instalacji kominowych – otworów dymowych i wentylacyjnych) i inne.
3. ELEMENTY INSTALACJI ELEKTRYCZNEJ BUDYNKÓW
MIESZKALNYCH I UŻYTECZNOŚCI PUBLICZNEJ
Przyłącze - klasyczne występuje w linii napowietrznej, od najbliższego słupa linii
napowietrznej do budynku, przewodami w izolacji lub kablem ziemnym od tego
słupa. W przypadku linii napowietrznej na słupie z przyłączem powinna być
ochrona od przepięć atmosferycznych, zapewniająca obniżenie napięcia
udarowego poniżej poziomu wytrzymałości aparatury i urządzeń zainstalowanych
w złączu.
Złącze - najczęściej jako ZK3a, kable rozdzielcze w układzie otwartego
pierścienia, typu YAKY 4x120 mm2 lub o większym przekroju, w układzie
sieciowym
TN-C.
Przejście
na
układ
TN-C-S
albo
w
złączu lub w RG. W obwodach kabli rozdzielczych w złączu stosuje się podstawy
bezpiecznikowe ze zwieraczami. Umożliwia to zmianę lokalizacji punktu otwarcia
pierścienia. W obwodzie głównej WLZ stosuje się bezpieczniki topikowe,
przemysłowe, o charakterystykach gG lub gL. W tym przypadku
od ZK do zacisku głównego połączenia wyrównawczego należy prowadzić
przewód CC, o wymaganym przekroju.
Rozdzielnica główna ( R.G. ) - z reguły w układzie TN-C-S, pięcioszynowa. Jeżeli
przejście z układu TN-C następuje w RG, to przewód PEN ze złącza wprowadza się
na szynę PE i szynę tę mostkuje się z szyną N. Od szyny PE do zacisku głównego
połączenia wyrównawczego należy prowadzić przewód CC, o wymaganym
przekroju. WLZ-ty najczęściej zabezpiecza się rozłącznikami bezpiecznikowymi (z
wkładkami bezpiecznikowymi małogabarytowymi, typu G01 i G02, np. serii R300)
montowanymi na szynie TH35. W RG montuje się I. stopień ochrony (kategoria B)
przeciwprzepięciowej, z reguły z ogranicznikami przepięć w postaci odgromników.
W obwodach krótkich WLZ (poniżej 10 m) montuje się elementy sprzęgające,
zapewniające poprawną współpracę ograniczników I i II stopnia (o indukcyjności
około 7,5 mH). Uwaga: może wystąpić potrzeba dobezpieczenia ograniczników
przepięć bezpiecznikami topikowymi, zarówno na I jak i na II stopniu ochrony
przeciwprzepięciowej.
WLZ - w każdej klatce schodowej budynku mieszkalnego powinien być, co
najmniej jeden WLZ do zasilania mieszkań, następny do maszynowni dźwigu
(windy) i WLZ na potrzeby ogólne (oświetlenie klatki schodowej, strychu, pralni,
suszarni, piwnic). Te ostatnie dwa WLZ są opomiarowane łącznie. Rozwiązania
mogą być również inne. Od WLZ potrzeb mieszkaniowych w danej klatce, na
każdej kondygnacji odchodzą obwody zasilania poszczególnych mieszkań (lokali),
poprzez zabezpieczenia przed licznikowe i liczniki energii elektrycznej. W
mieszkaniach instaluje się skrzynki rozdzielcze obwodów mieszkaniowych.
Minimalna liczba obwodów mieszkaniowych: jeden obwód oświetleniowy, co
najmniej jeden obwód gniazd wtykowych ogólnego przeznaczenia, jeden obwód
gniazd wtykowych w łazience, jeden obwód gniazd wtykowych kuchni, jeżeli jest
kuchenka elektryczna, to wydzielony obwód dla niej. Podobnie jest z
przepływowym podgrzewaczem wody, zlokalizowanym w łazience lub kuchni oraz
oddzielne obwody do innych stacjonarnych odbiorników większej mocy.
Ograniczniki przepięć stopnia II. (kategorii C) montuje się w mieszkaniowych
skrzynkach rozdzielczych. Wszystkie te obwody zabezpiecza się wyłącznikami
nadmiarowo-prądowymi, a niektóre z nich dodatkowo wyłącznikami
różnicowoprądowymi wysokoczułymi (obligatoryjnie obwód gniazd wtykowych w
łazience i przepływowy podgrzewacz wody w łazience, fakultatywnie obwody
gniazd wtykowych w kuchni i inne obwody).
Rozdzielnice obwodów odbiorczych - stosowane są w budynkach użyteczności
publicznej, po jednej na każdej kondygnacji lub kilka (w dużych budynkach). Do
każdej z nich dochodzi odrębna WLZ. W tych rozdzielnicach, oprócz wyłączników
nadmiarowo-prądowych instalacyjnych i/lub silnikowych poszczególnych obwodów
odbiorczych montuje się ograniczniki przepięć II. stopnia ochrony
przeciwprzepięciowej, w postaci ochronników i ewentualnie bezpieczników
topikowych dobezpieczających.
Z reguły w tych budynkach montuje się oddzielną instalację zasilającą sprzęt
teleinformatyczny (komputery, serwery i in.). Z reguły z RG wyprowadza się jeden
obwód do rozdzielnicy pomocniczej, z której wyprowadza WLZ(ty) do rozdzielnic
piętrowych zasilania sprzętu teleinformatycznego. Zabezpieczenia obwodów
odbior-czych od przepięć i przetężeń w tych rozdzielnicach są podobne do
stosowanych rozwiązań w rozdzielnicach piętrowych ogólnych. Rozdzielnice te
zasilają wyłącznie gniazda wtykowe do zasilania sprzętu teleinformatycznego.
Gniazda te posiadają odpowiednie oznakowania a wtyczki do nich nie pasują do
gniazd ogólnego zastosowania i odwrotnie: wtyczki urządzeń i sprzętu ogólnego
zastosowania nie pasują do gniazd „komputerowych".
Wymogi dla instalacji elektrycznej w łazience
•strefy 0, 1,2, 3 - w strefach wolno instalować :
w strefie 0 tylko odbiorniki przeznaczone specjalnie do użytkowania w wannie,
zasilane napięciem SELV do 12 V prądu przemiennego i 30 V prądu stałego i o
stopniu ochrony IPX7,
w strefie 1 tylko podgrzewacze wody, o stopniu ochrony IPX5,
w strefie 2 tylko podgrzewacze wody, o stopniu ochrony IPX4 oraz oprawy
oświetleniowe II klasy ochronności,
w strefie 3 tylko gniazda wtykowe zasilane napięciem SELV lub z transformatora
separacyjnego (II klasa ochronności) lub gniazda o stopniu ochrony IP21 zasilane
z obwodu dodatkowo zabezpieczonego wyłącznikiem różnicowoprądowym
wysokoczułym, ale z przewodami o wzmocnionej izolacji, na napięcie 450/750 V, z
powłoką izolacyjną, w strefach 0, 1, 2 nie wolno instalować puszek, gniazd
wtykowych, odgałęźników i rozgałęźników,
a.muszą być wykonane miejscowe połączenia wyrównawcze,
b.w łazienkach publicznych instalowane urządzenia w strefach 2 i 3 muszą mieć
stopień ochrony, co najmniej IP45.
c.w łazienkach mieszkań minimalny stopień ochrony dla gniazd wtykowych,
instalowanych w strefie 3 wynosi IP21.
PRZEWODY
Budowa, przekroje, napięcia, symbole
a.Przewód jednożyłowy: żyła i izolacja robocza, spełniająca również funkcję
izolacji podstawowej.
Trzy wady aluminium: mała wytrzymałość mechaniczna, szczególnie na zginanie,
oczyszczone pokrywa się warstwą tlenku (nie przewodzącego), płynie pod
wpływem naprężenia statycznego. Może być jeszcze powłoka, czasem zwana
oponą oraz pancerz i odzież (oplot)
b. Przekroje: 0,5; 0,75; 1;... 240, 300, 400, 500, 625, 800; 1000 mm2.
c.Do 10 mm2 (przewody do układania na stałe) mają żyły jednodrutowe.
d.Zastosowanie w instalacjach elektrycznych - do 10 mm2 tylko Cu, od 16 mm2
dopuszcza się również Al.
e.Napięcia znamionowe Uo/U = 300/300, 300/500, 450/750, 600/1000 V
f.Oznakowania: Różne zasady oznakowania zależne od tego czy jest to przewód
bez powłoki, z powłoką, oponowy lub sznurowy.
- Bez powłoki: DY, ALY, DYt, DYd, DYn (ogr. rozp. płom.), DYc (izol.
ciepłoodp.), Dyp, DYpp
- Z powłoką: YDYt, YDY, YDYp
- Oponowe i sznury: SM, SMYp, OM, OMY, OMYp, OW, OP
Małe litery na końcu symbolu: p - płaski; pp - płaski do przyklejania; d zwiększona grubość izolacji; u - uzbrojony; y - osłona polwinitowa; n samonośny; c- izolacja ciepłoodporna; b - oplot z włókna szklanego.
Podane przykłady nie wyczerpują oznaczeń.
Sposoby układania:
W pomieszczeniach suchych układa się płaskie przewody kabelkowe bezpośrednio
na ścianie lub suficie i mocuje opaskami. YDYpp przykleja się do ściany lub sufitu
(do 2,5 mm2). Przewody bez powłoki metalowej można układać bezpośrednio na
podłożu drewnianym, jeżeli są zabez-pieczone wyłącznikami lub bezpiecznikami
do 16 A.
W pomieszczeniach wilgotnych, mokrych, zapylonych i z wyziewami chemicznymi
przewody kabelkowe układa się na uchwytach ostępowych (minimum 5 mm od
podłoża). Promienie zagięcia minimum siedmiokrotna średnica przewodu.
Osprzęt, gniazda wtykowe i łączniki muszą być szczelne.
Przewody w rurkach na wierzchu: obecnie najczęściej stosuje się rurki
winidurowe sztywne RL, na uchwytach. Łączy się rurki złączkami prostymi lub
stosuje się połączenia kielichowe (nadmuch gorącego powietrza i kalibrator).
Mają również wady: przy wysokich temperaturach stają się plastyczne a w niskich
kruche. Duża wydłużalność cieplna. Na 10 m przy wzroście temperatury o 20°C wydłużają się około 15 mm. Zwykłe rurki mogą pracować w
temperaturach od -5°C do +60°C. Stosuje się złączki kompensacyjne. Łatwo
wykonywać łuki (10x Dz). Rurki mają „pamięć kształtu", co wykorzystuje się przy
montażu. Odległość między sąsiednimi puszkami maksimum 6 m, lub najwyżej
dwa zagięcia.
Rurki stalowe RS stosuje się rzadko, przy dużych narażeniach mechanicznych,
rury stalowe są drogie i montaż jest pracochłonny.
Można układać przewody w rurkach Arota, montaż jest łatwy, kształtowanie łuków
bardzo proste, nie zachodzi potrzeba stosowania elementów kompensujących
wydłużenia cieplne. W instalacjach w rurkach wszelkie połączenia wolno
wykonywać wyłącznie w puszkach. Liczbę przewodów o określonych średnicach
zewnętrznych w zależności od nominalnej średnicy rurki podają tabele (podczas
montażu wybrać średnicę rurki o jeden rząd większą niż wynika to z rodzaju i
przekroju wciąganych przewodów)
Układanie przewodów w rurkach pod tynkiem - rurki elastyczne karbowane,
przykryte warstwą muru, co najmniej 5 cm. Rurki te są w kręgach po 25 lub 50 m złączki nie są potrzebne. Takie ułożenie instalacji zapewnia możliwość wymiany
przewodów bez kucia ścian.
Układanie przewodów w tynku jest dopuszczalne, ale warstwa tynku nad
przewodami powinna wynosić minimum 5 mm.
Obciążalność prądem długotrwałym - wg normy PN-IEC 60364-5-523:2001
Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Dobór i montaż wyposażenia
elektrycznego. Obciążalność prądowa długotrwała przewodów.
Rozróżniamy 7 podstawowych sposobów układania przewodów (w tym również
kabli): A, B, C, D, E, F, G.:
A - przewody jednożyłowe i wielożyłowe w rurze instalacyjnej w izolowanej
cieplnie ścianie (A1, A2)
B - przewody jednożyłowe i wielożyłowe w rurze instalacyjnej na ścianie
drewnianej (B1, B2)
C - Przewód jednożyłowy lub wielożyłowy na drewnianej ścianie
D - Kabel wielożyłowy w okrągłej osłonie w ziemi
E - przewód wielożyłowy w powietrzu
F - Przewody jednożyłowe w powietrzu stykające się (co najmniej w odległości
od ściany o jedną średnicę przewodu)
G - Przewody jednożyłowe w powietrzu oddalone od siebie (co najmniej w
odległości od siebie o jedną średnicę przewodu)
Przykładowe długotrwałe obciążalności prądowe dla przewodu miedzianego w
izolacji z PVC i przekroju żył 1,5 mm2, o obciążonych dwóch żyłach wynoszą:
A1 - 14,5 A;
A2 - 14 A;
B1 - 17,5 A;
B2 - 16,5 A;
C - 19,5 A;
D - 22 A;
E - 25 A;
F - 25 A;
G - 29 A.
Obciążalności te należy skorygować, jeżeli np. w jednej rurce będzie więcej
takich torów przewodów, lub, jeżeli temperatura otoczenia będzie inna niż 30°C,
lub rezystywność cieplna gruntu (dla kabli w ziemi) będzie inna niż 2,5 K.m/W.
Zasady doboru przekroju
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Wg obciążalności prądem długotrwałym i skoordynowaniu z
zabezpieczeniem przeciążeniowym;
Wg dopuszczalnego spadku napięcia przy prądzie obliczeniowym;
Wg dopuszczalnego spadku napięcia przy prądzie szczytowym;
Wg wytrzymałości cieplnej przewodów w czasie zwarcia;
Wg zasady uzyskania skutecznej ochrony przeciwporażeniowej przy dotyku
pośrednim, poprzez samoczynne wyłączenia zasilania zabezpieczeniem
nadmiarowo-prądowym;
Wg przepisów określających minimalny przekrój przewodu
PRZEWODY OCHRONNE I POŁĄCZEŃ WYRÓWNAWCZYCH
Przekroje przewodów ochronnych
Wg PN-IEC 60364-5-54:1999 przekrój przewodu ochronnego nie powinien
być mniejszy niż odpowiednia wartość podana w tablicy 54F.
Jeżeli wyznaczona z tej tablicy wartość przekroju nie jest wartością
znormalizowaną, należy zastosować przewód o przekroju zaokrąglonym w górę
do najbliższego przekroju znormalizowanego.
TABLICA 54F
Przekrój przewodów fazowych
instalacji SL (mm2)
Minimalny przekrój
odpowiadającego przewodu
ochronnego SPE (mm2)
S < 16
S
16 < S < 35
16
S > 35
S/2
Wartości podane w tablicy 54F są obowiązujące dla przewodów ochronnych,
wykonanych z takiego samego materiału, co przewody fazowe. W innych
przypadkach przekrój przewodu ochronnego powinien być tak, dobrany, aby
jego konduktancja nie była mniejsza niż konduktancja przewodu spełniającego
wymagania okre-ślone w tablicy 54F.
Przekrój każdego przewodu ochronnego nie będącego częścią wspólnego
układu przewodów lub jego osłona nie powinien być w żadnym przypadku
mniejszy niż:
- 2,5 mm2 w przypadku stosowania ochrony przed mechanicznymi
uszkodzeniami,
- 4 mm2 w przypadku niestosowania ochrony przed mechanicznymi
uszkodzeniami.
Połączenia przewodów ochronnych muszą być dostępne do przeprowadzania
kontroli i badań; nie dotyczy to połączeń niedostępnych lub połączeń w
obudowie nierozbieralnej.
1. W przewodach ochronnych nie umieszczać aparatury łączeniowej, można
natomiast, w celu przeprowadzenia badań, przewidzieć połączenia, które
można rozłączać jedynie z zastosowaniem narzędzi.
2. W przewodach ochronnych nie instalować cewek urządzeń kontrolnych, w
przypadku stosowania elektrycznej kontroli ciągłości uziemienia.
Wymagany przekrój miedzianych przewodów wyrównawczych
głównych i miejscowych
Połączenia
wyrównawcze
główne
Połączenia wyrównawcze miejscowe
między dwiema
między częścią
częściami
przewodzącymi
przewodzącą
dostępną i częścią
dostępnymi
Wymagania
podstawowe
Dopuszczalne
złagodze-nie
wymagania
podsta-wowego
Scc ≥ 0,5 SPEmax1)
Scc ≥ 0,5 SPEmin1)
obcą
Scc ≥ 0,5 SPE 1)
Nie wymaga się
przekroju większego
niż 25 mm2 *
Przewody CC nie ułożone we wspólnej
Wymagania
dodatkowe
Scc ≥ 6
ze względu na
wytrzymałość
mechaniczną
mm2 1)
osłonie z przewodami czynnymi:
Scc ≥ 2,5 mm2, jeśli są chronione od
uszkodzeń me-chanicznych
Scc ≥ 4 mm2, jeśli nie są chronione od
uszkodzeń mechanicznych
W przypadku przewodu innego niż miedziany obowiązuje przekrój
zapewniający taką samą konduktancję.
Oznaczenia: Scc - przekrój przewodu wyrównawczego, SPEmax - największy
wymagany przekrój przewodu ochronnego w instalacji, SPEmix - najmniejszy
wymagany przekrój przewodu ochronnego spośród przewodów doprowadzonych
do rozpatrywanych części przewodzących dostępnych, SPE - przekrój przewodu
ochronne-go doprowadzonego do rozpatrywanej części przewodzącej dostępnej
6. OCHRONA PRZED PRZEPIĘCIAMI W INSTALACJI
ELEKTRYCZNEJ
Wymagane napięcia udarowe wytrzymywane przez urządzenia przy napięciu
sieci trójfazowej 230/400V:
- urządzenia w/przy złączu: wytrzymałość udarowa kategorii IV — 6 kV,
- urządzenia rozdzielcze i obwody odbiorcze: wytrzymałość udarowa
kategorii III — 4 kV
- odbiorniki: wytrzymałość udarowa kategorii II — 2,5 kV
- urządzenia specjalnie chronione: wytrzymałość udarowa
kategorii I — 1,5 kV
Klasy ograniczników przepięć w instalacji elektrycznej
Zabezpieczenie pierwotne jest przeznaczone głównie do ograniczania udarów
pochodzenia zewnętrznego. Zabezpieczenia wtórne ograniczają stany
przejściowe powstające po zadziałaniu zabezpieczenia pierwotnego oraz udary
generowane wewnątrz budynku.
Ograniczniki przepięć przeznaczone do montażu w instalacji elektrycznej do
1000V w obiekcie budowlanym podzielono na 3 klasy:
ograniczniki klasy I (klasy B) - ochrona przed bezpośrednim działaniem prądu
piorunowego (wyrów-nanie potencjałów w obiekcie) oraz wszelkiego rodzaju
przepięciami,
ograniczniki klasy II (klasy C) - ochrona przed przepięciami atmosferycznymi
indukowanymi, przepię-ciami łączeniowymi, przepięciami przepuszczonymi
przez ograniczniki klasy I,
ograniczniki klasy III (klasa D) - ochrona przed przepięciami łączeniowymi
powstającymi w obiekcie budowlanym.
Z zakresu norm obecnie w kraju wprowadzana jest norma PrPN 61643-1
Urządzenia ograniczające napięcia dołączone do sieci rozdzielczych niskiego
napięcia. Wymagania techniczne i metody badań.
Dodatkowo należy uwzględnić uwagi zawarte w normie:
PN-EN 50160 Parametry napięcia zasilającego w publicznych sieciach
rozdzielczych. Październik 1998. Niniejsza norma dotyczy parametrów napięcia
w złączach elektroenergetycznych sieci rozdzielczych niskie-go napięcia w
normalnych warunkach pracy.
Wymagania dotyczące ograniczników klasy I
1.Układy ograniczników klasy I powinny być instalowane za
zabezpieczeniami głównymi, w pobliżu miej-sca wprowadzania instalacji
elektrycznej do obiektu budowlanego (złącze kablowe, szafka obok złącza,
rozdzielnica główna).
2.Układ połączeń ograniczników powinien być dobrany odpowiednio do
systemu sieci.
3.Należy określić skuteczną wartość napięcia trwałej pracy ogranicznika
oraz poziom ograniczenia napięć udarowych przez ograniczniki.
4.Przewody wykorzystywane do przyłączenia ogranicznika powinny być
możliwie najkrótsze (długości nie powinny przekraczać 1m).
5.Układając przewody łączące ograniczniki należy uwzględnić możliwości
oddziaływania na nie sił dynamicznych wywoływanych przez płynący prąd
piorunowy.
6.Określić potrzebę stosowania dodatkowych zabezpieczeń nadprądowych
w szereg z ogranicznikiem klasy I.
Wymagania dotyczące ograniczników klasy II
1.Ograniczniki klasy II dobrać odpowiednio do systemu sieci.
2.Miejsce montażu układu ograniczników przepięć klasy II uzależnione jest od
jego zadań. W dwustopniowym układzie są to rozdzielnice na kondygnacjach,
rozdzielnice oddziałowe, tablice rozdzielcze wewnątrz obiektu. Jeśli nie występuje
zagrożenie oddziaływaniem prądu piorunowego to ograniczniki klasy II
instalujemy w miejscu wprowadzania instalacji do obiektu (zamiast
ograniczników klasy I).
3.Określić potrzebę stosowania dodatkowych zabezpieczeń nadprądowych w
szereg z ogranicznikiem klasy II.
4.Podczas badania izolacji instalacji elektrycznej warystorowe ograniczniki klasy
II powinny zostać odłączone.
5.Wskazany jest montaż ograniczników klasy II przed wyłącznikami
różnicowoprądowymi.
6.Należy zachować wymagane odległości pomiędzy ogranicznikami klasy l i II.
7.Jeśli zachowanie wymaganych odległości jest niemożliwe należy zastosować
indukcyjności sprzęgające lub ograniczniki iskiernikowo-warystorowe nowej
generacji).
8.Należy zachować odległości pomiędzy ogranicznikami klasy II i III.
Sprawdzanie okresowe instalacji ochrony przeciwprzepięciowej
Na razie brak uregulowania prawnego. W żadnym przypadku okresy pomiędzy
kolejnymi sprawdzaniami nie powinien być dłuższe od 5 lat dla poziomu
ochrony odgromowej IV, ponieważ sprawdzanie ograniczników przepięć jest
częścią procedury sprawdzania instalacji piorunochronnej. Przy wyższych
poziomach ochrony odgromowej (III, II, I) okresy powinny być krótsze.
Należy sprawdzać, czy nie ma śladów uszkodzeń urządzeń ograniczających
przepięcia lub chroniących je bezpieczników.
Informacje uzupełniające
Minimalna odległość między ochronnikami stopnia I i II - 10 m, względnie
indukcyjności odsprzęgające. Możliwe jest stosowanie połączonych
ochronników klasy l i II.
7. ZEWNĘTRZNA OCHRONA ODGROMOWA OBIEKTÓW
BUDOWLANYCH
Najważniejsze normy z tego zakresu, to:
PN-IEC 61024-1-1 Ochrona odgromowa obiektów budowlanych. Zasady
ogólne. Wybór poziomów ochrony dla urządzeń piorunochronnych
PN-IEC 61312-1:2001 Ochrona przed piorunowym impulsem
elektromagnetycznym.
PN-IEC 61024-1-2 – Ochrona odgromowa obiektów budowlanych. Zasady
ogólne. Przewodnik B – Projektowanie, montaż, konserwacja i
sprawdzanie urządzeń piorunochronnych .
Można również przy wykonywaniu instalacji odgromowych wspomagać się starymi
normami, dobrze precyzującymi technologię wykonywania robót:
PN-86/E-05003/01 Ochrona odgromowa obiektów budowlanych. Wymagania ogólne
PN-86/E-05003/02 Ochrona odgromowa obiektów budowlanych. Ochrona podstawowa
PN-86/E-05003/03 Ochrona odgromowa obiektów budowlanych. Ochrona obostrzona
PN-86/E-05003/04 Ochrona odgromowa obiektów budowlanych. Ochrona specjalna
PN-IEC 61024-1:2001 Ochrona odgromowa obiektów budowlanych. Zasady ogólne
Zastąpiona uchwałą PKN normą PN-IEC 61024-1 – Ochrona odgromowa obiektów
budowlanych. Część 1. Zasady ogólne.
Patrz INPE 42/2002 „Ochrona odgromowa obiektów budowlanych – nowa norma do
obowiązkowego stosowania”, Autor Krzysztof Wincencik i sprostowanie w INPE 43/2002
Zwody:
1.Sztuczne: ze stali ocynkowanej - S ≥ 50 mm2, z Al - S ≥ 70 mm2, z Cu - S
≥ 35 mm2 wg normy 5.; występują przeważnie zaostrzenia wymagań w
stosunku do normy 1. Przy zbyt małych przekrojach dochodzi do eksplozji
lub stopienia przewodów podczas wyładowań atmosferycznych.
2.Naturalne: wg normy 5 dopuszcza się blachy o grubości 0,5 mm (stal
ocynkowana lub nierdzewna, miedź, aluminium, cynk, ołów!) nawet
pokryte cienką warstwą farby lub asfaltu (do 0,5 mm) lub folii (do 1 mm),
ułożone na belkach lub deskach drewnianych, pod warunkiem braku pod
blachą materiałów łatwopalnych, takich jak słoma, płyny i inne.
Występują złagodzenia wymagań w stosunku do normy 1.
3.Blacha stalowa w urządzeniach technologicznych: o grubości 2,5 i 4
mm, a wg normy 1. - 5 mm. Występuje złagodzenie wymagań w stosunku
do normy. Wg normy może to być również blacha miedziana o grubości
2,5 i 5 mm lub aluminiowa 2,5 lub 7 mm.
4.Zwody wg normy nie mogą stykać się z dachem niepalnym lub
trudnopalnym .
1.Na budynkach wysokich (h > 20 m) również instaluje się zwody na
ścianach zewnętrznych. Zwody te mogą być naturalne .
2.Kąty osłonowe zwodów pionowych lub poziomych odsuniętych zależą od
wysokości zwodów oraz poziomu ochrony i podane są tabelarycznie, w
niektórych przypadkach należy określić je na zasadzie toczącej się kuli.
3.Oka siatki /wymiary w m/ w zależności od poziomu ochrony (i
uzyskiwanej efektywności) wg norm i przy kształcie udaru 10/350 ms
/zaostrzenie wymagań dla poziomów III, II, I/:
Stopień ochrony
Podstawowa
Wartość
Oko
Oko Efektywn szczytow
Poziom
siatki wg
siatki wg
ość
a prądu,
ochrony
normy 1.
normy 5. ochrony
kA
20 x 20
IV
20 x 20
80%
200
Obostrzona
15 x 15
III
15 x 15
90%
150
Specjalna – obiekty zagrożone
wybuchem
10 x 10
II
10 x 10
95%
100
–
I
5x5
98%
100
Zbiornik naziemny narażony
na wybuch
Przewody odprowadzające:
1.Mogą stykać się ze ścianami z materiału niepalnego lub trudno palnego oraz
zachowana powinna być odległość 10 cm od ściany z materiału łatwo palnego .
2.Odległości pomiędzy wspornikami do 1,0 m, było 1,5 m
3.W miejscu połączenia przewodu odprowadzającego z przewodem uziemiającym
powinien być zacisk probierczy, na wysokości 0,3 ÷ 1,8 m nad poziomem ziemi /bez
zmiany/
4.Rezystancje styków elementów instalacji nie powinny przekraczać rezystancji 1 m
tych elementów, mierzone prądem, co najmniej 10 A.
5.Minimalne przekroje elementów na przewody odprowadzające dla stali
ocynkowanej /aluminium /miedzi wynoszą: 50/25/16 mm2
6.Średnie odległości między przewodami odprowadzającymi przy poziomach
ochrony I / II / III / IV wg normy 5. wynoszą: 10/15/20/25 m a wg normy 1.:
10/10/15/20 m.
Elementy uziomowe:
Wymiary elementów uziomowych w normie 1. określono dla drutu, taśmy, rur i
kształtowników ze stali bez pokrycia, ze stali ocynkowanej i z miedzi. W normie 5.
określono natomiast minimalne przekroje elementów uziomowych dla stali i miedzi jako
80 mm2 i 50 mm2.
Przewody uziomowe:
W normie 5. nie określono wymiarów. Pozostają wg normy 1., to jest: druty F6 mm dla
stali ocynkowanej i miedzi oraz taśma stalowa ocynkowana lub miedziana 20x3 mm. W
związku z tym przekroje drutu wg normy 1. odstają znacznie od wymogów wg normy 5.
dla zwodów i przewodów odprowadzających.
Uziomy:
Wg normy 5. uziomy podzielono na typy:
uziomy pionowe i poziome promieniowe dołączone do każdego z przewodów
odprowadzających uziomy otokowe, kratowe i fundamentowe.
Określenie wymaganej długości uziomu otokowego wg normy 5.:
Pole powierzchni objętej uziomem otokowym przyrównuje się do pola okręgu i określa
promień R. Następnie z krzywej dla danego poziomu ochrony l1 = f(rgruntu ) odczytuje się
wartość l1. Jeżeli promień jest większy od l1, to uziom otokowy jest wystarczający. W
przeciwnym razie uziom otokowy należy uzupełnić dodatkowymi uziomami.
Krzywe określające minimalną długość lmin uziomu otokowego w zależności od
rezystywności gruntu oraz przyjętego poziomu ochrony odgromowej
R ≥ l min
R < lmin
— uziom jest wystarczający
— uziom wymaga uzupełnienia dodatkowymi uziomami
poziomymi lub pionowymi
Zasada wyznaczania promienia zastępczego uziomu otokowego
A= A1 = A2
A
R=
π
Dziękuję za Uwagę