WERSJA SKRÓCONA - Szkolenia elektryczne

WERSJA SKRÓCONA
Instalacje elektryczne w praktyce
oraz w świetle aktualnie obowiązujących przepisów
prawnych
„Dostałem zlecenie od firmy ubezpieczeniowej na usunięcie awarii instalacji elektrycznej u
ich Klienta. Skontaktowałem się z nim telefonicznie w celu ustalenia terminu i zakresu
naprawy. Klient poinformował mnie o tym że zgrzała mu się wtyczka przedłużacza do
którego była podłączona pralka z gniazdkiem w łazience i podczas jej wyjmowania w
gniazdku pozostał „bolec” od wtyczki. Na pytanie czy w/w gniazdko jest z uziemieniem –
potwierdził że jest. Po przybyciu do Klienta i odkręceniu wspomnianego gniazdka okazało się
że styk ochronny nie jest w ogóle podłączony, natomiast instalacja jest 2-żyłowa (linka
2x1,5). Pytałem Klienta czy ma może umowę z Zakładem Energetycznym żeby sprawdzić
jaki jest typ sieci tj. TN-C czy TT jednak okazało się że jej nie ma. W efekcie wymieniłem
gniazdko na nowe z uziemieniem (bo takie było i takie miałem) podłączyłem przewody „faza i
zero” oraz wykonałem mostek pomiędzy zaciskiem ochronnym i „zerem” sprawdziłem
podłączenia przewodów oraz ciągłość przewodu „zerującego” w gniazdku, wymieniłem
przepaloną wkładkę bezpiecznikową na taką samą jaka była poprzednio tj 16A, sprawdziłem
działanie pralki podłączonej do wymienionego gniazda. Dodam że ku mojej zgrozie w
łazience pralka (stosunkowo nowa) stoi przy samej wannie natomiast klient stwierdził że
przez 20 lat nic mu się nie stało i tak ma zostać. Często spotyka się w starych instalacjach
mostek wykonany przewodem 1,5 - 2,5 mm2 łączący styk ochronny ze stykiem neutralnym,
jednakże nie wiem czy nadal jest to dozwolona w świetle prawa praktyka. Z tego co wiem
rozdziału przewodu PEN na PE i N można dokonywać w przypadku gdy minimalny przekrój
przewodu PEN wynosi dla Cu 10 mm2 natomiast dla Al 16mm2, więc jak do tego mają się
mostki w gniazdkach?
Co w w/w sytuacji powinienem zrobić żeby nie narobić sobie problemów nie znając układu
sieci.
Dodam jeszcze jako ciekawostkę że po wyjęciu puszki podtynkowej która była tylko włożona
do otworu w płytce widziałem że oryginalnym przewodem jest prawdopodobnie YADY 2x2,5
(sądząc po jego rozmiarze zewnętrznym i informacji od Klienta że ma przewody aluminiowe)
do którego podłączone były 2 przewody typu YLYp 2x1.5 z czego jeden podłączony z w/w
gniazdkiem a drugi z oświetleniem przy lustrze.
Jeśli nadal można wykonywać mostki w gniazdkach między stykiem N i PE, to czy kolejność
podłączenia przewodów instalacyjnych ma znaczenie? Najpierw do styku ochronnego,
a dopiero mostkiem do styku neutralnego czy w odwrotnej konfiguracji – przewód na N
i mostkiem na PE?”
www.szkolenia.tim.pl
WERSJA SKRÓCONA
Rok 1995 często nazywamy rokiem przełomowym dla instalacji elektrycznych
w budynkach, ponieważ w tym roku zaczynają obowiązywać przepisy [5], które
w zasadniczy sposób zmieniają instalacje elektryczne.
Elektrycy w swoim żargonie używają następujących pojęć przy nazywaniu instalacji
elektrycznych w budynkach:
 „stare” instalacje elektryczne – wykonane do 01.04.1995 roku
 „nowe instalacje elektryczne – wykonane po 01.04.1995 roku
Podana data jest datą, od której zaczęło obowiązywać Rozporządzenie Ministra
Gospodarki Przestrzennej i Budownictwa [5] dotyczące między innymi instalacji
elektrycznych
w budynkach, kładąc kres „starym” instalacjom [1, 2,
3, 4].
W „starych” instalacjach elektrycznych zgodnie z przepisami należało stosować
przewody
z żyłami aluminiowymi. Zezwalało się tylko na stosowanie
przewodów miedzianych
w obwodach wtórnych przekładników,
sterowniczych i obiektach narażonych na szkodliwe działanie czynników oraz o
przekrojach do 6 mm2 w obiektach użyteczności publicznej.
Obowiązujące przepisy zebrane zostały w dwa tomy:
 PBUE – przepisy budowy urządzeń elektrycznych (tom czerwony),
 PEUE – przepisy eksploatacji urządzeń elektrycznych (tom zielony).
Wymienione przepisy i obowiązkowe do stosowania w tym czasie Polskie Normy były
przejrzyste, kompleksowe i w pełni wyczerpywały zagadnienia dotyczące instalacji
elektrycznych.
W budownictwie mieszkaniowym stosowano instalacje elektryczne trójfazowe na
napięcie międzyfazowe 380 V (tzw. siłowe) wykonane z przewodów z 4 żyłami
aluminiowymi [lub na napięcie fazowe 220 V wykonane z przewodów z 2 żyłami
aluminiowymi (faza, zero)]. Przekroje żył dobierane były do obciążalności obwodów.
W mieszkaniach były zazwyczaj dwa obwody: oświetleniowy i gniazd wtykowych.
Najczęściej stosowane przekroje przewodów aluminiowych w instalacjach
elektrycznych w mieszkaniach to 1,5 mm2 lub
2,5 mm2.
Instalacje te były zasilane z sieci elektrycznej o napięciu 380/220 V z uziemionym
punktem zerowym transformatora, które to uziemienie pełniło funkcję uziemienia
roboczego
i ochronnego sieci. Do uziemionego punktu zerowego
transformatora podłączony był przewód koloru niebieskiego, który w sieci i
instalacjach pełnił funkcje przewodu roboczego
i ochronnego i nosił
nazwę „przewód zerowy”. Pozostałe trzy przewody to tzw. przewody fazowe
oznaczane literami R, S, T.
www.szkolenia.tim.pl
WERSJA SKRÓCONA
Na rysunku przedstawiono przykładowy układ sieci i podłączenie gniazdka
jednofazowego:
Do zabezpieczania instalacji od skutków zwarć (problematyczne było zabezpieczenie
od skutków przeciążeń) najczęściej stosowano bezpieczniki topikowe o
charakterystyce niepełnozakresowej typu BiWts oraz BiWtz.
Łączenie przewodów wykonywano w puszkach łączeniowych za pomocą pierścieni,
kostek,
a nawet na tzw. skrętki.
Najbardziej rozpowszechnioną ochroną od porażeń prądem elektrycznym [2, 3, 4]
było zerowanie. Najczęściej polegało ono na połączeniu przewodzącej obudowy
urządzenia za pomocą przewodu zerującego koloru niebieskiego z przewodem
zerowym instalacji elektrycznej. Podczas awarii urządzenie wyłączał najczęściej
bezpiecznik topikowy. Do 1990 roku skuteczność zerowania wyznaczano na
podstawie impedancji pętli zwarcia i prądu wyłączalnego bezpiecznika określanego
na podstawie odpowiednich współczynników, a po 1990 roku – na podstawie
charakterystyk.
Urządzenia do instancji podłączane były:
 przewodem z dwiema żyłami aluminiowymi (odbiorniki stacjonarne,
gniazda wtykowe jednofazowe),
 przewodem z czterema żyłami aluminiowymi (odbiorniki stacjonarne,
gniazda wtykowe trójfazowe).
www.szkolenia.tim.pl
WERSJA SKRÓCONA
W latach 60., 70. i 80. ubiegłego wieku nakazując stosowanie kabli i przewodów
aluminiowych, używano następujących argumentów:
Wyszczególnienie
Jednostki
Aluminium Miedź
[Al]
[Cu]
Porównanie
Al/Cu [%]
Waga atomowa
26,98
63,57
Liczba atomowa
13
29
Masa właściwa przy temperaturze
g/cm3
20°C
2,703
8,89
30,4
Przewodność elektryczna
mS/km
33
58
56,9
Współczynnik temperaturowy oporu
1/°C
0,004
0,0043
93,0
Temperatura topnienia
°C
650
1083
Temperatura wrzenia
°C
2270
2310
Współczynnik
rozszerzalności
1/1000 °C 0,024
liniowej od 18°C do 100°C
0,017
141,2
Przewodność cieplna
340
55,1
9
23
39,1
8,5
20
42,5
kcal/mh°C 187,2
Wytrzymałość
na
rozciąganie
kg/mm2
średnice od 0,51 do 3,00mm
Wytrzymałość
na
rozciąganie
kg/mm2
średnice od 3,01 do 6,00mm
W tabeli przedstawiono porównanie podstawowych parametrów aluminium i miedzi.
Z porównania wynika, że przewodność elektryczna aluminium stawi ok. 70%
przewodności elektrycznej miedzi, ale masa żyły przewodzącej wykonanej z
aluminium wynosi ok. 30% masy żyły z miedzi, natomiast o tyle żyła aluminiowa
będzie miała większą objętość od żyły miedzianej.
Dla porównywalnych parametrów prądowych przewody lub kable wykonane z
aluminium mają mniejszą masę (łatwiejszy montaż), lecz większą objętość niż te
wykonane z miedzi. Cena kabli i przewodów wykonanych z aluminium jest (czy
raczej była) od 35% do 25% niższa niż tych wykonanych z miedzi.
Trudno jest się nie zgodzić z tymi argumentami, ale w 1995 roku wydano
Rozporządzenie Ministra Infrastruktury [5], które wprowadzało bardzo istotne zmiany
w instalacjach elektrycznych, i które elektrycy w żargonie nazwali „nowe” instalacje
elektryczne.
W rozporządzeniu wprowadzono nowe wymagania, wg których w instalacjach
elektrycznych należy stosować:
 oddzielny przewód ochronny i neutralny,
 wyłączniki przeciwporażeniowe różnicowoprądowe,
 żyły przewodów elektrycznych do 10 mm2 wykonane z miedzi.
www.szkolenia.tim.pl
WERSJA SKRÓCONA
Podstawowe pytanie brzmi następująco: dlaczego wprowadzono tak istotne zmiany
w instalacji i ochronie przeciwporażeniowej oraz nakazano stosowanie w przewodach
elektrycznych żył do 10 mm2 wykonanych z miedzi?
Rozporządzenia te były kilkakrotnie zmieniane.
Obecnie instalacje elektryczne i odgromowe należy wykonywać wg Rozporządzeń
Ministra Infrastruktury [6, 7] (bardzo duże zmiany), a instalacje telekomunikacyjne wg
Rozporządzenia Ministra Infrastruktury i Rozporządzenia Ministra Transportu,
Budownictwa i Gospodarki Morskiej [6, 8] (nowe przepisy).
Najczęściej stosowane układy połączeń sieci elektrycznej:
Układ TN-C
Nie może być obecnie stosowany w nowych instalacjach
zmieniających parametry instalacji (modernizowanych).
i przeróbkach
Układ TN-S
W tym układzie należy wykonywać nowe i modernizowane instalacje elektryczne.
www.szkolenia.tim.pl
WERSJA SKRÓCONA
Układ TN-C-S
Układ przejściowy
Układ IT
Sieć izolowana, stosowana w warunkach dużych wymagań
przeciwporażeniowej, obecnie szeroko rozpowszechniana.
dla
ochrony
Obecnie w instalacjach elektrycznych należy stosować:
 złącza instalacji elektrycznej budynku umożliwiające odłączenie od sieci
zasilającej, usytuowane w miejscu dostępnym dla dozoru i obsługi oraz
zabezpieczone przed uszkodzeniami spowodowanymi działaniem
szkodliwych czynników atmosferycznych oraz ingerencją osób
niepowołanych,
 oddzielny przewód ochronny i neutralny w obwodach rozdzielczych
i odbiorczych,
www.szkolenia.tim.pl
WERSJA SKRÓCONA








urządzenia ochronne różnicowoprądowe lub odpowiednie do rodzaju
i przeznaczenia budynku bądź jego części, inne środki ochrony
przeciwporażeniowej,
wyłączniki nadprądowe w obwodach odbiorczych,
zasadę selektywności (wybiórczości) zabezpieczeń,
przeciwpożarowe wyłączniki prądu,
połączenia wyrównawcze główne i miejscowe, łączące przewody
ochronne
z częściami przewodzącymi innych instalacji i
konstrukcji budynku,
zasadę prowadzenia tras przewodów elektrycznych w liniach prostych,
równoległych do krawędzi ścian i stropów,
przewody elektryczne z żyłami wykonanymi wyłącznie z miedzi, jeżeli ich
przekrój nie przekracza 10 mm2,
urządzenia ochrony przeciwprzepięciowej.
W instalacji elektrycznej w mieszkaniu należy stosować wyodrębnione obwody:
 oświetlenia,
 gniazd wtyczkowych ogólnego przeznaczenia,
 gniazd wtyczkowych w łazience,
 gniazd wtyczkowych do urządzeń odbiorczych w kuchni,
 obwody do odbiorników wymagających indywidualnego zabezpieczenia.
Instalacje elektryczne i odgromowe należy wykonywać według polskich norm, które
są wyszczególnione w załączniku do rozporządzenia (zmiany są duże).
Zastosowane w instalacjach elektrycznych urządzenia i materiały powinny być
oznakowane za pomocą symbolu CE i posiadać deklarację zgodności WE zgodnie z
obowiązującymi przepisami w tym zakresie.
Nawet przy bardzo pospiesznym przeczytaniu powyższego tekstu widzimy, że „stara”
i „nowa” instalacja elektryczna to dwa różne światy.
Lata 90. to nie tylko zmiana ustroju, ale również rewolucja techniczna w instalacjach
elektrycznych. Połączenie „starej” i „nowej” instalacji elektrycznej nie jest łatwe i
nastręcza szereg problemów instalatorom, szczególnie w przypadku, gdy instalacja
wykonana była na tzw. skrętkę.
Najczęściej występujące problemy:
 połączenie aluminium i miedzi, często o różnych przekrojach
 połączenie „skrętki”, pierścieni, kostki i szybkozłącza
 skoordynowanie ochrony przeciwporażeniowej (zerowanie, wyłączniki
różnicowoprądowe,
szeregowe
połączenie
wyłączników
różnicowoprądowych)
 skoordynowanie i wykonanie uziemień roboczych i ochronnych dla
normalnej pracy i różnych systemów ochrony przeciwporażeniowych
www.szkolenia.tim.pl
WERSJA SKRÓCONA







zapewnienie selektywności działania zabezpieczeń nadprądowych,
przeciążeniowych i zwarciowych w różnych układach sieci bezpiecznik –
wyłącznik nadprądowy
szeregowe połączenie wyłączników nadprądowych
zastosowanie i skoordynowanie ochrony od przepięć w instalacjach,
współpraca z instalacją odgromową
czy potrzebny jest projekt i na jaki zakres
czy wymagane są deklaracje zgodności WE na podstawie Dyrektyw UE,
jakie dokumenty przygotować do odbioru
jaki jest zakres odpowiedzialności wykonawcy za wykonane prace i
istniejącą instalację
Powyższe i inne zagadnienia zostaną omówione na szkoleniu.
Literatura:
1. Rozporządzenie Ministrów Energetyki i Energii Atomowej oraz Administracji,
Gospodarki Terenowej i Ochrony Środowiska z dnia 9 kwietnia 1977 r. w
sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać instalacje
elektroenergetyczne
i urządzenia oświetlenia elektrycznego (Dz. U.
1977.14.58).
2. Zarządzenie Ministra Górnictwa i Energetyki oraz Ministra Budownictwa
i Przemysłu Materiałów Budowlanych z dnia 31 grudnia 1968 r. w sprawie
warunków
technicznych,
jakim
powinna
odpowiadać
ochrona
przeciwporażeniowa
w urządzeniach
elektroenergetycznych o napięciu do 1 kV (D.B. 1969.4.13 zm.).
3. Rozporządzenie Ministra Górnictwa i Energetyki oraz Ministra Administracji,
Gospodarki Terenowej i Ochrony Środowiska z dnia 30 stycznia 1976 r. w
sprawie niektórych warunków technicznych, jakim powinna odpowiadać
ochrona przeciwporażeniowa w urządzeniach elektroenergetycznych o
napięciu
do
1
kV
(Dz. U. 1976.6.31).
4. Rozporządzenie Ministra Przemysłu z dnia 8 października 1990 r. w sprawie
warunków
technicznych,
jakim
powinny
odpowiadać
urządzenia
elektroenergetyczne w zakresie ochrony przeciwporażeniowej (Dz. U. 1990
.81. 473).
5. Rozporządzenie Ministra Gospodarki Przestrzennej i Budownictwa z dnia 14
grudnia 1994 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny
odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U. 1995.10 . 46).
6. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie
warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie
(Dz. U. 2002.75.690 zm.).
www.szkolenia.tim.pl
WERSJA SKRÓCONA
7. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 10 grudnia 2010 r. zmieniające
rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny
odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U. 2010.239.1597).
8. Rozporządzenie Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z
dnia 6 listopada 2012 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków
technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U.
2012 poz. 1289).
9. Ustawa Prawo Energetyczne z dnia 10 kwietnia 1997 r. (Dz. U. 1997.54.348
zm.).
10. Rozporządzenie Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej z dnia 28
kwietnia 2003 r. w sprawie szczegółowych zasad stwierdzania posiadania
kwalifikacji przez osoby zajmujące się eksploatacją urządzeń, instalacji i sieci
(Dz. U. 2003.89.828 zm.).
11. Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. prawo budowlane (tekst jednolity)
(Dz.U. 2010.243.1623 t zm.).
12. Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 16
sierpnia 1999 r. w sprawie warunków technicznych użytkowania budynków
mieszkalnych
(Dz. U. 1999.74.836).
www.szkolenia.tim.pl