Instalacje elektryczne w budynkach jednorodzinnych

mgr inż. Karol Kuczyński

Przepływ prądu przez przewód (żyłę) powoduje wydzielenie się ciepła, którego ilość zależy od wielkości prądu i rezystancji przewodu. Wytworzone ciepło powoduje wzrost temperatury przewodu. Temperatura ta nie powinna przekroczyć temperatury dopuszczalnej, po której mogłoby nastąpić uszkodzenie (zniszczenie) izolacji przewodu.

Rys. 1 Przykładowy plan instalacji gniazd wtyczkowych w budynku jednorodzinnym [1]

Odbiorniki energii elektrycznej powinny być zasilane napięciem o wartości zbliżonej do znamionowej w celu zapewnienia poprawnej ich pracy. Wymaga to niekiedy zastosowania przewodów o większym przekroju niż wynika to z obciążalności prądowej. Dopuszczalny spadek napięcia w instalacjach elektrycznych nieprzemysłowych w obwodach odbiorczych, od licznika do dowolnego odbiornika, wg N-SEP-E-002, nie powinien przekraczać 3%, a od licznika do złącza 0,5%, przy mocy przesyłanej do 100 kVA i 1% przy mocy od 100 do 250 kVA [1].

Instalacja gniazd wtyczkowych i ogrzewania

Rys. 2. Budowa natynkowego jednofazowego gniazda bryzgoszczelnego [2]
Rys. 3. Potrójne gniazdo umożliwia podłączenie trzech urządzeń bez konieczności stosowania rozgałęźnika [3]

Instalację gniazd wtyczkowych jednofazowych oraz obwodów zasilających urządzenia grzewcze należy wykonać przewodem miedzianym o minimalnym przekroju 3×2,5 mm², w rurkach o średnicy ?16. Natomiast instalacje odbiorów trójfazowych (kuchnia, przepływowy podgrzewacz wody) zaleca się wykonać przewodem miedzianym o minimalnym przekroju 5×2,5 mm², w rurkach o średnicy Φ21. Przewody i rurki pod tynkiem należy układać pionowo i poziomo [1]:

• poziome odcinki instalacji na ścianach należy układać w odległości 0,3 m od sufitu,

• pionowe odcinki instalacji powinno się prowadzić w odległości 0,15 m od krawędzi ościeżnicy lub prostopadle od puszki do gniazda,

• przewód biegnący od gniazda do gniazda powinien znajdować się na wysokości 0,3 m nad podłogą.

Na rysunku 1 przedstawiono przykładowy plan instalacji gniazd wtyczkowych w budynku jednorodzinnym. Gniazda o prądzie nominalnym 16 A ze stykiem ochronnym należy montować [1]:

• w pokojach – na wysokości 0,3 m od podłogi,

• w łazience – na wysokości 1,3 m od podłogi,

• w kuchni – na wysokości 1,2 m od podłogi.

Ze względu na sposób montażu, w instalacjach elektrycznych wyróżnia się trzy rodzaje gniazd wtyczkowych [2]:

Podtynkowe – instalacja wykonana jest pod tynkiem za pomocą rur cienkościennych ułożonych w wykutych bruzdach. 
Wtynkowe – instalacja montowana jest w tynku, a osprzęt charakteryzuje się specjalną budową. W miejscach rozgałęzień instaluje się puszki wtynkowe. Mają one zaciski do łączenia przewodów i szczęki do przyłączania osprzętu. Wszelkiego rodzaju osprzęt, w tym gniazda wtyczkowe są wyposażone w styki nożowe, które wchodzą do szczęk puszek wtynkowych. Tego typu osprzęt można spotkać w budownictwie z lat 50., 60. i 70. Charakteryzuje się on jednak niską obciążalnością styków nożowych w przypadku gniazd wtynkowych. 
Natynkowe – instalacja i osprzęt instalowany są na powierzchni ściany.

Ze względu na budowę, gniazda wtykowe można podzielić na pojedyncze i podwójne, z bolcem ochronnym i bez bolca oraz gniazda bryzgoszczelne o stopniu ochrony obudowy nawet IP44 (rys. 2). Innym interesującym przykładem jest gniazdo typu „schuko”, w którym bolec ochronny zastąpiony jest przez dwa styki znajdujące się na obwodzie wtyczki (przykład tego typu gniazda przedstawiony jest w zestawieniu firmy Ospel na zdjęciu 2 od lewej). 
Instalacje przewodów grzejnych ogrzewania podłogowego zaleca się montować na warstwie izolacji termicznej, styropianu lub wełny mineralnej przykrytej folią ochronną i cienką warstwą masy betonowej. W pomieszczeniach wilgotnych, jak np. łazienki i kuchnie, izolację przeciwwilgociową należy umieścić tuż pod posadzką. Przewody grzejne należy upinać na taśmie lub siatce montażowej w odpowiednich odległościach, a następnie pokryć warstwą zaprawy betonowej z dodatkiem plastyfikatora albo warstwą jastrychu gipsowego czy cementowego.W instalacjach ogrzewania podłogowego, układanych w podłogach drewnianych na legarach, kable grzejne należy kłaść bezpośrednio na izolacji termicznej, nie przykrywając ich warstwą zaprawy. Pomiędzy elementami grzejnymi a drewnianą posadzką należy pozostawić pustą przestrzeń – około 0,03-0,05 m [1].
Grzejniki konwekcyjne należy ustawiać przy ścianach zewnętrznych, pod oknami. Otwory wylotowe konwektora nie mogą być niczym osłonięte. Montując grzejnik na ścianie, należy zachować odpowiednie odległości od podłogi i ściany, co najmniej 0,01 m. Grzejniki mocuje się na ścianie, używając specjalnych uchwytów, przystosowanych do konkretnego modelu. Załączanie grupy obwodów zasilających obwody grzewcze może być realizowane za pomocą automatyki lub ręcznie.

Pomieszczenia wyposażone w wannę lub basen natryskowy 

Rys. 4. Strefy zagrożenia w pomieszczeniach wyposażoych w wannę lub basen [1]

Zgodnie z PN-IEC 60364-7-701:1999, w pomieszczeniach wyposażonych w wannę lub brodzik (basen natryskowy) wyróżnia się cztery strefy (rys. 4):

• Strefa 0 stanowi wnętrze wanny lub brodzika. Sprzęt i osprzęt zainstalowane w tej strefie powinny mieć stopień ochrony nie mniejszy niż IPX7.

• Strefa 1. jest ograniczona płaszczyznami: pionową – przebiegającą wzdłuż zewnętrznej krawędzi obrzeża wanny/brodzika lub w odległości 0,60 m od prysznica w przypadku braku brodzika oraz poziomą – przebiegającą na wysokości 2,25 m nad poziomem podłogi. Sprzęt i osprzęt zainstalowane w tej strefie powinny mieć stopień ochrony nie mniejszy niż IPX5, np. podgrzewacz prysznicowy IP25 zainstalowany na stałe, zabezpieczony wyłącznikiem ochronnym różnicowoprądowym 30 mA.

• Strefa 2. jest ograniczona płaszczyznami: pionową – przebiegającą w odległości 0,60 m na zewnątrz od płaszczyzny ograniczającej strefę 1. oraz poziomą – przebiegającą na wysokości 2,25 m nad poziomem podłogi. Sprzęt i osprzęt w tej strefie powinny mieć stopień ochrony nie mniejszy niż IPX4 (IPX5 w strefie 2. w łazienkach publicznych), np. podgrzewacz wody IP24 zainstalowany na stałe (gniazdo w strefie 3.), oprawy oświetleniowe w II klasie ochronności (wyłącznik w strefie 3.).

• Strefa 3. jest ograniczona płaszczyznami: pionową – przebiegającą w odległości 2,40 m na zewnątrz od płaszczyzny ograniczającej strefę 2. oraz poziomą – przebiegającą na wysokości 2,25 m nad poziomem podłogi. Sprzęt i osprzęt zainstalowane w tej strefie powinny mieć stopień ochrony nie mniejszy niż IPX1 (IPX5 w strefie 3. w łazienkach publicznych), np. podgrzewacz wody zainstalowany na stałe, pralka, grzejnik ścienny IP24, oprawy oświetleniowe w II klasie ochronności, wyłączniki oświetlenia, gniazda wtyczkowe z bolcem, o stopniu ochrony obudowy IP44

W pomieszczeniach tych obowiązują następujące podstawowe zasady w zakresie ochrony przeciwporażeniowej oraz instalowania sprzętu, osprzętu, przewodów i odbiorników [1]:

1. Wykonanie połączeń wyrównawczych dodatkowych (miejscowych), łączących wszystkie części przewodzące ze sobą oraz z przewodami ochronnymi. Dotyczy to takich części przewodzących jak: metalowe wanny, brodziki, wszelkiego rodzaju rury, baterie, krany, grzejniki wodne, podgrzewacze wody, armatura, konstrukcje i zbrojenia budowlane. W przypadku zastosowania w instalacjach wodociągowych zimnej i ciepłej wody oraz w instalacjach ogrzewczych wodnych, w miejsce rur metalowych, rur wykonanych z tworzyw sztucznych, połączeniami wyrównawczymi należy objąć wszelkiego rodzaju elementy metalowe, które mogą mieć styczność z wodą w tych rurach, jak na przykład armaturę i grzejniki.

2. Instalowanie gniazd wtyczkowych w strefie 3. lub w odległości nie mniejszej niż 0,60 m od otworu drzwiowego prefabrykowanej kabiny natryskowej. Gniazda te należy zabezpieczać wyłącznikami ochronnymi różnicowoprądowymi o znamionowym prądzie różnicowym nie większym niż 30 mA albo zasilać indywidualnie z transformatora separacyjnego lub napięciem nie przekraczającym napięcia dotykowego dopuszczalnego długotrwale (układ SELV – Safety Extra-Low Voltage).

3. Instalowanie przewodów wielożyłowych izolowanych w powłoce izolacyjnej lub przewodów jednożyłowych w rurach z materiału izolacyjnego.

4. Instalowanie puszek, rozgałęźników oraz urządzeń rozdzielczych i sprzętu łączeniowego poza strefami 0, 1. i 2.

5. Instalowanie w strefie 1. jedynie elektrycznych podgrzewaczy wody, a w strefie 2. jedynie opraw oświetleniowych o II klasie ochronności oraz elektrycznych podgrzewaczy wody.

6. Możliwość stosowania w strefie 0 napięcia o wartości nie większej niż 12 V (układ SELV), jednak źródło zasilania powinno być usytuowane poza tą strefą.

7. Możliwość stosowania w strefie 3. przenośnych odbiorników w II klasie ochronności, np. suszarka, golarka, lokówka.

Literatura:
1. Praca zbiorowa "Współczesne instalacje elektryczne w budownictwie jednorodzinnym - poradnik elektroinstalatora", COSiW SEP, Warszawa 2006
2. K. Pazdro, A. Wolski, "Instalacje elektryczne w budynkach mieszkalnych w pytaniach i odpowiedziach", WNT, Warszawa 1997
3. Materiały firmy Schneider Electric