„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
MINISTERSTWO EDUKACJI
NARODOWEJ
Jarosław Świtalski
Użytkowanie instalacji elektrycznych
312[02].O1.05
Poradnik dla ucznia
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
1
Recenzenci:
doc. dr inż. Stanisław Derlecki
dr inż. Marian Jerzy Korczyński
Opracowanie redakcyjne:
mgr inż. Ryszard Zankowski
Konsultacja:
mgr Małgorzata Sienna
Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 312[01].O1.05
„Użytkowanie instalacji elektrycznych”, zawartego w programie nauczania dla zawodu
technik teleinformatyk.
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
2
SPIS TREŚCI
1. Wprowadzenie
3
2. Wymagania wstępne
5
3. Cele kształcenia
6
4. Materiał nauczania
7
4.1. Wprowadzenie do instalacji elektrycznych
7
4.1.1. Materiał nauczania
7
4.1.2. Pytania sprawdzające
21
4.1.3. Ćwiczenia
22
4.1.4. Sprawdzian postępów
24
4.2. Zabezpieczenia i ochrona przeciwporażeniowa
25
4.2.1. Materiał nauczania
25
4.2.2. Pytania sprawdzające
55
4.2.3. Ćwiczenia
56
4.2.4. Sprawdzian postępów
59
5. Sprawdzian osiągnięć
60
6. Literatura
65
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
3
1. WPROWADZENIE
Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy o instalacjach elektrycznych
i kształtowaniu umiejętności, dotyczących zabezpieczeń i ochrony przeciwporażeniowej przy
eksploatowaniu instalacji elektrycznych.
W poradniku zamieszczono:
–
wymagania wstępne – wykaz umiejętności, jakie powinieneś mieć już ukształtowane,
abyś bez problemów mógł korzystać z poradnika,
–
cele kształcenia – wykaz umiejętności, jakie ukształtujesz podczas pracy z poradnikiem,
–
materiał nauczania – wiadomości teoretyczne niezbędne do opanowania treści jednostki
modułowej,
–
zestaw pytań, abyś mógł sprawdzić, czy już opanowałeś określone treści,
–
ćwiczenia, które pomogą Ci zweryfikować wiadomości teoretyczne oraz ukształtować
umiejętności praktyczne,
–
sprawdzian postępów,
–
sprawdzian osiągnięć, przykładowy zestaw zadań. Zaliczenie testu potwierdzi
opanowanie materiału całej jednostki modułowej,
–
literaturę uzupełniającą.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
4
Schemat układu jednostek modułowych
322[18].O1.01
Przestrzeganie przepisów
bezpieczeństwa i higieny
pracy, ochrony
przeciwpożarowej oraz
ochrony środowiska
312[02].O1.03
Badanie obwodów prądu
stałego
312[02].O1
Podstawy mechaniki
i elektrotechniki
312[02].O1.02
Projektowanie i wykonywanie
konstrukcji mechanicznych
312[02].O1.04
Badanie obwodów prądu
przemiennego
312[02].O1.05
Użytkowanie instalacji
elektrycznych
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
5
2. WYMAGANIA WSTĘPNE
Przystępując do realizacji programu nauczania jednostki modułowej powinieneś umieć:
–
rozróżniać podstawowe wielkości elektryczne i ich jednostki,
–
przeliczać jednostki wielkości elektrycznych w układzie SI,
–
czytać schematy obwodów elektrycznych,
–
stosować podstawowe prawa elektrotechniki do analizy obwodów elektrycznych,
–
obliczać wartości wielkości elektrycznych w obwodach prądu stałego i zmiennego,
–
charakteryzować wymagania dotyczące bezpieczeństwa pracy przy urządzeniach
elektrycznych,
–
wykonywać połączenia elementów elektrycznych,
–
posługiwać się podstawowymi miernikami wielkości elektrycznych i oscyloskopem,
–
mierzyć wielkości elektryczne oraz interpretować otrzymane wyniki,
–
lokalizować usterki w prostych obwodach elektrycznych,
–
czytać dokumentację techniczną urządzeń elektrycznych,
–
korzystać z różnych źródeł informacji,
–
obsługiwać komputer,
–
współpracować w grupie.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
6
3. CELE KSZTAŁCENIA
W wyniku realizacji programu jednostki modułowej uczeń powinien umieć:
−
rozróżnić układy zasilania odbiorników przez instalacje elektryczne,
−
rozróżnić sposoby podłączenia komputerów do instalacji zasilającej,
−
posłużyć się dokumentacją techniczną instalacji elektrycznych,
−
rozróżnić materiały, osprzęt i urządzenia stosowane w instalacjach odbiorczych
jednofazowych i trójfazowych,
−
rozróżnić rodzaje łączników i innych aparatów stosowanych w instalacjach odbiorczych
oraz określić ich znaczenie dla ochrony przeciwzwarciowej i przeciwporażeniowej,
−
zidentyfikować zgodność urządzeń i podzespołów z PN, EN i CE,
−
wykonać montaż aparatów elektrycznych i osprzętu w instalacjach zasilających
urządzenia komputerowe,
−
zbadać skuteczność zabezpieczeń zastosowanych w instalacjach odbiorczych,
−
wyjaśnić przyczyny porażenia prądem elektrycznym,
−
scharakteryzować zagrożenie prądem elektrycznym dla zdrowia i życia ludzi,
−
zastosować środki profilaktyczne i ochronne,
−
udzielić pierwszej pomocy osobom porażonym prądem elektrycznym,
−
zastosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej
oraz ochrony środowiska.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
7
4. MATERIAŁ NAUCZANIA
4.1. Wprowadzenie do instalacji elektrycznych
4.1.1. Materiał nauczania
Przewody elektroenergetyczne
Przewody elektroenergetyczne służą do przewodzenia prądu elektrycznego w liniach
elektroenergetycznych, instalacjach elektrycznych i telefonicznych oraz innych, stanowiąc
połączenie odpowiednich źródeł zasilania z odbiornikami energii elektrycznej, urządzeniami
teletechnicznymi, przyrządami pomiarowymi, sygnalizacyjnymi i innymi.
Zasadniczą częścią przewodu jest żyła wykonana z miedzi miękkiej (wyżarzonej)
o konduktywności nie mniejszej niż 58 S • m/mm
2
, czyli 58 m/(Ω • mm
2
), lub z aluminium
półtwardego o konduktywności nie mniejszej niż 35 S • m/mm
2
w temperaturze 20°C.
Znamionowe przekroje poprzeczne żył przewodów wynoszą od 0,20 do 500 mm
2
, a nawet
więcej, choć raczej wyjątkowo. Dzięki temu jest możliwy dobór przewodu najbardziej
właściwego do spodziewanego obciążenia prądowego.
Żyły przewodów mogą być wykonane jako jedno- lub wielodrutowe (linki). Linki mogą
być zwykłe, skręcone z kilku pojedynczych drutów oraz giętkie powstałe przez skręcenie wielu
drutów o bardzo małej średnicy, przeznaczone do zasilania odbiorników ręcznych i ruchomych.
Przewody wytwarza się jako gołe (nieizolowane) lub izolowane, przy czym stosuje się izolacje
różnych rodzajów o bardzo różnych właściwościach dotyczących rezystywności, giętkości,
odporności na temperaturę, wodę, oleje, promieniowanie ultrafioletowe i inne narażenia.
Izolacja oddziela żyły przewodów od siebie i innych uziemionych elementów oraz
zapewnia ochronę przewodów przed szkodliwymi wpływami środowiska, a ludzi chroni
przed możliwością dotknięcia części pod napięciem. Izolację przewodów wykonuje się
przeważnie z polwinitu, gumy, polietylenu oraz z tworzyw termoutwardzalnych.
Przewody izolowane wykonuje się jako jedno- oraz wielożyłowe, od dwóch do pięciu żył
i więcej, ze wspólną powłoką (warstwą izolacyjną zewnętrzną), okrągłe lub płaskie (rysunek 1).
Rys. 1. Szkice niektórych typów przewodów elektroenergetycznych wielożyłowych: a) przewód oponowy
warsztatowy typu OWY; b) przewód typu YLYu o izolacji i powłoce polwinitowej, uzbrojony;
c) przewód typu YDYp o izolacji i powłoce polwinitowej płaski; d) przewód typu YDYt o izolacji
i powłoce polwinitowej wtynkowy [1, s. 129]
W celu wyróżnienia poszczególnych żył w przewodach wielożyłowych stosuje się różne
barwy izolacji, a w przewodach o dużej liczbie żył również numerację poszczególnych żył.
Barwa zielono-żółta jest zarezerwowana wyłącznie dla żył ochronnych PE, barwa niebieska zaś
dla żył neutralnych N. Wszystkie przewody powinny być zaopatrzone w cechę rozpoznawczą
producenta.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
8
Przewody elektroenergetyczne wytwarza się na napięcia znamionowe 300/300, 300/500,
450/750 oraz 600/1000 V. Pierwsza z liczb oznacza dopuszczalną wartość skuteczną napięcia
pomiędzy żyłą a ziemią lub ekranem, a druga - napięcie między poszczególnymi żyłami, przy
których przewody mogą trwale pracować bez uszkodzeń wywołanych polem elektrycznym
w izolacji. Przewody o specjalnym przeznaczeniu (górnicze, samochodowe, lotnicze i inne)
mogą być również wykonywane na inne napięcia znamionowe. W Polsce obecnie wytwarza się
dziesiątki przewodów różnych typów i o różnym przeznaczeniu. Każdy typ przewodu jest
oznaczony symboli literowym zawierającym informację o konstrukcji przewodu
i zastosowanych materiałach (tabela 1).
Tabela 1. Oznaczenia przewodów elektroenergetycznych do układania na stałe
Symbol literowy i jego znaczenie
Przykład oznaczeń
Dodatkowe objaśnienia
Konstrukcja żyły
D – żyła jednodrutowa
D
przewody gołe miedziane jednodrutowe
L – żyła wielodrutowa (linka)
L
linki gołe miedziane
Lg – żyła wielodrutowa giętka
Lg
Materiał żyły
bez oznaczenia – miedź
D, L
przewody gołe o żyłach miedzianych
A – aluminium
AD, AL
przewody gołe o żyłach aluminiowych
Rodzaj izolacji i powłok ochronnych
G – guma
DG, LG, ADG
przewody o izolacji gumowej
Y – polwinit
DY, ADY, ALY
przewody o izolacji polwinit
YADY, YLY
przewody o izolacji i powłoce winietowej
XS – polietylen usieciowany
YKXS, YAKXS
kable o izolacji z polietylenu
usieciowanego i powłoce z polwinitu
Inne oznaczenia
przewody wtynkowe o izolacji PVC
t – wtynkowy
YDYt, YADYt
d – o zwiększonej grubości izolacji
DYd
przewody o izolacji polwinitowej
ciepłoodpornej
c – izolacja odporna na działanie
podwyższonej temperatury
DYc, LYc
p – przewód płaski
YDYp
przewody o izolacji i powłoce winitowej,
pp – przewód płaski do przyklejania
YDYpp, YADYpp,
płaskie do przyklejania'
n – z linką nośną
YDYn, YALYn
przewody o izolacji i powłoce winitowej
z dodatkową linką nośną stalową
żo – żyła zielono-żółta
YLYżo
u – uzbrojony
YLYużo
y – osłona poliwinitowa
YLYuyżo
Dotychczas nie ma międzynarodowych ustaleń dotyczących oznaczenia przewodów, co
nierzadko skutecznie utrudnia lub nawet ogranicza odczytywanie planów i schematów instalacji
opracowanych w innych krajach. Do wykonywania instalacji elektrycznych są przede wszystkim
przeznaczone przewody do układania na stałe (tabela 2).
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
9
Tabela 2. Zakresy zastosowania niektórych typów przewodów elektroenergetycznych do układania na stałe,
wytwarzanych w Polsce
Przewody o żyłach miedzianych
Przewody o żyłach aluminiowych
Zakres zastosowania
typ
liczba i przekrój
żył, mm
2
typ
liczba i przekrój żył,
mm
2
Przewody jednożyłowe
Do układania
w pomieszczeniach
suchych, w rurkach pod
tynkiem i na tynku
DY 300 DY750
LY 300 LY750
0,5-4 1-10 0,35-6
0,35-120
ALY 750
16-120
Jw., lecz narażonych na
działanie podwyższonej
temperatury: do 105°C - do
90°C
LYc 300 DYc 750
LYc 750
0,35-2,5 0,35-6
0,35-300
-
-
Do układania na stałe
DYd 750
1-10
w pomieszczeniach
wilgotnych i na zewnątrz
budynków, do przyłączy
domowych
LYd 750
10-120
ALYd 750
16-120
Do układania w instala-
cjach narażonych na drga-
nia, wielokrotne zginanie,
do połączeń ruchomych
elementów odbiorników
-
w pomieszczeniach
suchych,
-
w pomieszczeniach
wilgotnych
-
w pomieszczeniach
wilgotnych
w instalacjach
pracujących
w temperaturze do
85°C
LgY 300 LgY 750
LgYd 750
LgYc 750
0,5-2,5 1-120 1-
120
0,35-120
Przewody wielożyłowe
Do układania na stałe
w pomieszczeniach suchych
i wilgotnych na tynku i pod
tynkiem
YDY 450/750 YDYp
300/500
2x(l-6) 2x(l-6)
4x(l-6) 2x(l-10)
3x(l-10)
NYM-O 300/500 »
NYM-J 300/500
1(
4 x (1-10) 1 x(l-
16) 2x(l,5-35)
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
10
typ
liczba i przekrój
żył, mm
2
typ
liczba i prze- • krój żył,
mm
2
11
Do układania na stałe w
pomieszczeniach suchych i
wilgotnych na tynku i pod
tynkiem
NYM-O 300/500 »
NYM-J 300/500
U
YLY 1000
5 x (1-35) 7x(l,5
+ 35) 1 x(l,5 +
150) 2 x (1,5 -
150) 3x(l,5 +
150) 4 x (1,5 +
150) 7 x (1,5 +
150)
10x(l,5+150)
YALY 1000
lx (16 + 150) 2 x (16+
150) 3 x (16+ 150)
4x(16+150)
Do układania na stałe w
pomieszczeniach suchych
oraz w budynkach
wykonywanych z półfab-
rykatów, w tynku lub na
tynku
YDYt 300 YDYt 750
2x0+2,5)
3x(l+2,5)
2x0+2,5)
3x(l+2,5)
-
-
Do przyklejenia na ścia-
nach w pomieszczeniach
suchych i wilgotnych
YDYpp 300
2 x (1+2,5)
3x(l+2,5)
-
-
Do zasilania napowietrz-
nego instalacji w budyn-
kach jako przewody sa-
monośne (przewody
z dodatkową linką nośną
stalową)
YDYn 750
2x(l,5 + 6) 3x(l,5
+ 6) 4x(l,5 + 6)
YALYn 750
4x(16 + 25) 3x16-1-10 3
x 25 -1- 16
Przewody samonośne do
budowy linii elektroener-
getycznych nadziemnych,
izolowane polietylenem
usieciowanym (AsXS) oraz
polietylenem usieciowanym
odpornym na roz-
przestrzenianie się pło-
mienia (AsXSn)
-
-
AsXS,
AsXSn
l+(25 + 70) 2 x (16 +
35) 4 x (16 + 95) 2 x (35
+95) + + lx(25 + 35) 4 x
(50 + 95) + + 2 x (25 +
35)
Przewody typu NYM są wykonane wg normy DIN/YDE-0250; przewody typu NYM-J mają wyróżnioną
jedną żyłę (ochronną) barwą izolacji zielono-żółtą.
Jako przewody do odbiorników ruchomych i przenośnych stosuje się sznury i przewody
oponowe wielożyłowe, oznaczone literami S lub O na początku kodu literowego. Przewodów tych
używa się w różnorodnych warunkach, zależnie od przeznaczenia. Mogą to być np. sznury
mieszkaniowe (SMY), przewody oponowe mieszkaniowe i warsztatowe (OMY, OW, OWY).
Kable elektroenergetyczne i sygnalizacyjne
Kablami nazywa się wyroby składające się z jednej lub większej liczby żył izolowanych,
zaopatrzonych w szczelną powłokę zewnętrzną (rys. 2) chroniącą izolację żył przed wilgocią,
wpływami chemicznymi i dowolnymi innymi oddziaływaniami środowiskowymi. Kable mogą być
więc układane w ziemi, na zewnątrz i wewnątrz pomieszczeń, w kanałach kablowych, na
konstrukcjach itp. Kable wielożyłowe o przekrojach żył większych niż 35 mm
2
mają żyły sektorowe,
dzięki czemu ich zewnętrzne średnice są mniejsze.
Jako izolację żył stosuje się polwinit (PVC), polietylen, a w kablach na napięcie znamionowe
wyższe niż l kV również papier izolacyjny nasycony specjalnym syciwem. Powłoki zewnętrzne kabli
wykonuje się obecnie przeważnie z polwinitu; wcześniej dość powszechnie stosowano powłoki
ołowiane. Właściwości polwinitów oponowych są zbliżone do polwinitów izolacyjnych, przy czym po
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
11
dodaniu różnych stabilizatorów uzyskuje się zwiększoną odporność na działanie promieni
słonecznych oraz rozprzestrzenianie się płomienia.
Kable przeznaczone do układania w warunkach występowania narażeń mechanicznych, przede
wszystkim sił rozciągających, mają zewnętrzny pancerz wykonany z taśm stalowych lub drutów
stalowych. Kable opancerzone mają zewnętrzną osłonę wykonaną z polwinitu lub z oplotu
włóknistego nasyconego specjalnymi masami, chroniącą pancerz kabla przed wpływami
środowiskowymi. Jeżeli kable takie są ułożone w pomieszczeniu zamkniętym, to ze względów
pożarowych oplot włóknisty nasycony jako łatwo palny powinien być usunięty.
Rys. 2. Szkice kabli elektroenergetycznych 0,6/1 kV: a) typu YKXS o żyłach sektorowych, izolacji z polietylenu
i powłoce polwinitowej (lub polietylenowej); b) typu yKYektmY (oznaczenie wg normy zakładowej)
o izolacji polwinitowej i powłoce wypełniającej, ekranowane taśmami miedzianymi (ektm),
z zewnętrzną powłoką polwinitową [1, s. 134]
Tabela 3. Symbole literowe kabli elektroenergetycznych
Symbol
Znaczenie
Przykłady
oznaczeń
K
kabel z żyłami miedzianymi o izolacji papierowej przesyconej
i powłoce ołowianej
KFt
KY
kabel z żyłami miedzianymi o izolacji polwinitowej i powłoce
ołowianej
KYFt
YKY
kabel z żyłami miedzianymi o izolacji polwinitowej i powłoce
polwinitowej
YKY
YKX,YKXS kable o żyłach miedzianych i izolacji z polietylenu termoplastycznego
(X) oraz usieciowanego (XS) i powłoce polwinitowej
YKX, YKXS
A
umieszczone pod literą K oznacza kabel z żyłami aluminiowymi
YAKY
Ft, Fp, Fo
kabel opancerzony taśmami stalowymi (Ft), płaskimi drutami
stalowymi (Fp), okrągłymi drutami stalowymi (Fo)
KFt, KYFoy,
AKFpY
A
umieszczone umieszczone na końcu symbolu oznacza zewnętrzną
osłonę włóknistą
AKFtA
Y
umieszczone na końcu symbolu oznacza zewnętrzną osłonę z polwinitu
AKYFty
H
umieszczone na początku symbolu oznacza kabel z żyłami ekranowymi
HAKFty
n
umieszczone po literze K oznacza kabel z syciwem nieściekającym,
a umieszczone po symbolu oznaczającym powłokę oznacza kabel
odporny na rozprzestrzenianie się płomienia
KnFt, YKYFtyn
żo
umieszczone na końcu symbolu oznacza, że kabel ma żyłę ochronną
zielono-żółtą
YAKY-żo
S
umieszczone po literze K oznacza kabel sygnalizacyjny materiał
materiał bezhalogenowy o zwiększonej odporności na
rozprzestrzenianie się płomienia
YKSY, NKXSFtN
Kable – podobnie jak przewody – również są oznaczone symbolami literowymi
zawierającymi informacje o konstrukcji kabla oraz zastosowanych materiałach izolacyjnych
i innych (tabela 3).
Oprócz kabli przeznaczonych do powszechnego stosowania wytwarza się kable do
zastosowań specjalnych, na przykład z powłoką zewnętrzną bezhalogenową, o zmniejszonej
palności, przeznaczone do instalowania w pomieszczeniach, w których wybuch pożaru może
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
12
mieć skutki szczególnie tragiczne (tunele, stacje metra, szpitale, teatry, duże domy
towarowe itp.), oraz kable o izolacji z gumy silikonowej i powłokach etylenowo-
propylenowych odpornych na palenie się, do zastosowań w elektrowniach atomowych,
metrach i innych instalacjach, w których konieczne jest zachowanie ciągłości zasilania
w odpowiednio długim czasie, pomimo wybuchu pożaru.
Wyłączniki i rozłączniki
Wyłącznik to łącznik elektryczny mechanizmowy zdolny do załączania, przewodzenia
i wyłączania prądów w normalnych warunkach pracy obwodu oraz prądu przeciążeniowego
lub prądu zwarciowego. Charakteryzują się one umiarkowaną trwałością mechaniczną
i łączeniową oraz niewielką znamionową częstością łączeń.
W stanie załączonym wyłączniki pozostają bez udziału sił zewnętrznych dzięki
specjalnemu mechanizmowi zwanemu zamkiem (rysunek 3). Zwolnienie mechanizmu zamka
wykonane ręcznie lub wskutek działania dowolnego z wyzwalaczy lub przekaźników powoduje
wyłączenie wyłącznika pod wpływem sprężyny zwrotnej napiętej w czasie załączenia.
Rys. 3. Wyłącznik samoczynny [1, s. 91]
Wyłączniki są wyposażone zarówno w wyzwalacze przeciążeniowe, przeważnie
termobimetalowe, powodujące otwarcie wyłącznika z pewną zwłoką czasową zależną
od wartości prądu, jak i w wyzwalacze zwarciowe, elektromagnetyczne, działające z czasem
własnym 0,02÷0,04 s. Wyłączniki na duże i bardzo duże wartości prądów znamionowych mają
wyzwalacze zwarciowe jednoczłonowe bezzwłoczne lub zwłoczne albo wyzwalacze dwuczłonowe
bezzwłoczne i zwłoczne. Człony zwłoczne działają po czasie 0,1÷0,5 s nastawionym
na mechanizmie.
Wyłączniki niskonapięciowe wykonywane są jako suche natomiast wyłączniki
wysokonapięciowe posiadają różne rozwiązania komór gaszących (olejowe, próżniowe).
W wyłącznikach stosuje się różnego typu napędy: ręczne, elektromagnetyczne czy silnikowe.
W instalacjach elektrycznych stosuje się obecnie wyłączniki instalacyjne płaskie
o znormalizowanej szerokości (module) 17,7 mm, mocowane na wsporniku DIN TH35.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
13
Rys. 4. Przekrój przez wyłącznik instalacyjny [6]
Na załączonym przekroju wyłącznika instalacyjnego wyróżnione zostały jego
następujące elementy:
1. Dźwignia napędowa.
2. Zamek.
3. Styk stały i styk ruchomy.
4. Zaciski przyłączowe.
5. Wyzwalacz termobimetalowy (przeciążeniowy).
6. Korpus izolacyjny (obudowa).
7. Wyzwalacz elektromagnetyczny (zwarciowy).
8. Komora gaszeniowa.
Rozłącznik
Rozłącznik to łącznik elektryczny używany do wyłączania prądów roboczych,
o wartościach nie przekraczających dziesięciokrotnej wartości prądu znamionowego.
Przykładem rozłącznika jest stycznik.
Stycznik – łącznik mechanizmowy, przestawiany w sposób inny niż ręczny, o tylko
jednym położeniu spoczynkowym styków ruchomych, zdolny do załączania, wyłączania
i przewodzenia prądu w normalnych warunkach pracy obwodu, a także przy przeciążeniach.
Cechuje się dużą trwałością mechaniczną oraz dużą częstością łączeń, przy stosunkowo
małych wymiarach, niewielkiej masie i wysokiej pewności działania. Stycznik zbudowany
jest z następujących elementów:
–
izolacyjna podstawa stycznika,
–
rdzeń nieruchomy,
–
cewka stycznika,
–
zwora ruchoma elektromagnesu,
–
styk nieruchomy,
–
styk ruchomy,
–
styki zwierne i rozwierane, umieszczone w torach prądowych pomocniczych,
–
sprężyny stykowe zapewniające docisk styków,
–
komory gaszeniowe łuku elektrycznego.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
14
Rys. 5. Widok stycznika [5]
Rozdzielnica tablicowa – tablica rozdzielcza
Zwana inaczej tablicami bezpiecznikowymi. Stosuje się je najczęściej w instalacjach
mieszkaniowych i komunalnych do zasilania oświetlenia i odbiorników siłowych
o niewielkich mocach. Rozdzielnice tablicowe były powszechnie stosowane w obiektach
nieprzemysłowych, takich jak domki jednorodzinne, mieszkania, szkoły, szpitale w których
dominują odbiorniki oświetleniowe oraz siłowe o stosunkowo niewielkich mocach
znamionowych.
Wszystkie aparaty, a więc liczniki, rozłącznik lub łącznik izolacyjny, wyłączniki
instalacyjne i różnicowoprądowe, bezpieczniki i in. montuje się na tablicy izolacyjnej. Zaciski
przyłączeniowe obwodów są wyprowadzane na specjalną listwę mocowaną w taki sposób, że
zapewnione jest łatwe wykonywanie różnych połączeń i przełączeń, bez zdejmowania tablicy.
Połączenia między przyrządami wykonuje się przewodami o żyłach miedzianych o przekroju
nie mniejszym niż 2,5 mm
2
. Tablice przymocowuje się do ścian za pomocą kotew lub
kształtowników stalowych osadzonych w murze (ścianie). Odległość pomiędzy
nieizolowanymi przewodami a ścianą nie powinna być mniejsza niż 15 mm. Tablice
rozdzielcze należy umieszczać, jeżeli jest to tylko możliwe, we wnękach lub skrzynkach
z drzwiczkami ograniczającymi dostęp do przyrządów i części pod napięciem.
Obecne rozdzielnice tablicowe w klasycznym wykonaniu są stosowane raczej
wyjątkowo. Pozostaną one jednak jeszcze długo w eksploatacji, głównie w starszych
obiektach budowlanych nieprzemysłowych. Do zabezpieczeń przetężeniowych obwodów
odbiorczych instalacji elektrycznych w nowych budynkach mieszkalnych oraz w innych
o przeznaczeniu nieprzemysłowym nie stosuje się już bezpieczników, lecz prawie wyłącznie
wyłączniki instalacyjne jedno i trójfazowe, przystosowane do mocowania na specjalnych
listwach. Spowodowało to zmianę konstrukcji rozdzielnic (tablic rozdzielczych) zasilających
i zabezpieczających takie obwody. Obecnie są to niewielkie, estetycznie wykonane szafki
z drzwiczkami, mocowane na ścianach w przedpokojach i korytarzach, w których
w zależności od potrzeb (liczby obwodów i łączników) instaluje się wyłączniki w jednym lub
kilku rzędach.
W szafkach tych umieszcza się również inne łączniki i aparaty, takie jak wyłączniki
różnicowoprądowe, urządzenia przeciwprzepięciowe oraz inne o wymiarach zewnętrznych
równie niewielkich lub takich samych jak wyłączniki instalacyjne i podobnie jak one
przystosowane do mocowania na standardowych listwach.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
15
W rozdzielnicach skrzynkowych szyny zbiorcze, aparaty elektryczne oraz zestawy tych
aparatów instaluje się w skrzynkach o znormalizowanych wielkościach. Skrzynki łączy się
między sobą śrubami lub specjalnymi klinami i mocuje do ram stalowych na ścianach
pomieszczeń. Bezpieczeństwo obsługi, niewielkie wymiary, łatwość montażu i rozbudowy,
dobra ochrona przed narażeniami środowiskowymi i mechanicznymi oraz możliwość
instalowania rozdzielnic skrzynkowych w pomieszczeniach ogólnodostępnych, np. halach
fabrycznych, a nawet na wolnym powietrzu pod zadaszeniem, spowodowały, że są one
powszechnie stosowane w układach niskiego napięcia prądu przemiennego i stałego. Napięcia
i prądy znamionowe rozdzielnic skrzynkowych zależą od ich konstrukcji. Przez wiele lat
dominowały rozwiązania ze skrzynkami żeliwnymi, mimo że odznaczały się one dużą masą.
Dopiero w ostatnim dziesięcioleciu wprowadzono do produkcji w pełni udane rozdzielnice ze
skrzynkami z materiałów izolacyjnych. Spowodowało to stopniowe odchodzenie od
wytwarzania i stosowania rozdzielnic ze skrzynkami żeliwnymi, choć zapewne pozostaną one
jeszcze długo w eksploatacji.
W Polsce rozdzielnice skrzynkowe z materiałów izolacyjnych są wytwarzane m.in. przez
przedsiębiorstwa Elektromontaż. Rozdzielnice typu Z o napięciu znamionowym 500 V
i prądzie znamionowym szyn zbiorczych 250 i 400 A mają stopień ochrony IP54 i są
przeznaczone do stosowania głównie w instalacjach przemysłowych. Rozdzielnice te są
zestawiane ze skrzynek o dwóch podstawowych wymiarach: 200x280x150 (220) mm (typu
Zł) oraz 280x280x155 (220) mm (typu Z2). Wysokość użytkowa w zależności od
zastosowanej pokrywy.
Rys. 6. Rozdzielnice naścienne jednorzędowe typu RN 65 (wymiary w cm) firmy Legrand FAEL: a) RN-1 x4-
65; b) RN-1 +12-65 (rysunki a i b o różnej podziałce) [5]
Gniazda wtykowe
Gniazda wtykowe i wtyczki to widoczne elementy instalacji elektrycznych. Wybieramy
je do nowych i remontowanych domów, kierując się przede wszystkim ich wyglądem. Nie
powinno to być jednak jedyne kryterium wyboru. Po włożeniu wtyczki do gniazda jej styki
robocze – kołki – dotykają odpowiednich styków gniazda, zapewniając w ten sposób
przepływ prądu elektrycznego. Aby połączenie takie działało niezawodnie i nie nagrzewało
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
16
się, styki wtyczek i gniazd wykonuje się z odpowiedniego metalu, takiego, który nie tylko
bardzo dobrze przewodzi prąd elektryczny, ale jest też odporny na korozję i ścieranie. Styki
gniazd wtykowych mają kształt tulejek. Dzięki sprężystości materiału stykowego oraz
zastosowaniu sprężyn uzyskiwany jest wymagany docisk między stykami wtyczek i gniazd.
Również połączenia przewodów elektrycznych (potocznie zwanych sznurami)
z zaciskami śrubowymi gniazd i wtyczek powinny być wykonane starannie i zapewniać
odpowiedni docisk. Szczególnie ważna jest jakość takich połączeń w urządzeniach
przenośnych, których przewód narażony jest na naciąganie i skręcanie.
Na rynku oferowane są też wtyczki i gniazda na znacznie niższe napięcia na przykład
20÷25 V, 40÷50 V, 110÷130 V. Aby można było łatwo rozpoznać ich rodzaj, w niektórych
krajach wprowadzono wymóg oznaczania odpowiednimi barwami gniazd wtykowych
i wtyczek o określonym napięciu znamionowym i częstotliwości.
Gniazda i wtyczki przeważnie są tak skonstruowane, że nie jest możliwe włożenie
wtyczki do gniazda o innym napięciu i prądzie znamionowym lub innej liczbie biegunów.
Dlatego też wtyczek i gniazd elektrycznych nie należy samodzielnie przerabiać ani
wymieniać.
Ze względu na sposób montażu, w instalacjach elektrycznych wyróżnia się trzy rodzaje
gniazd wtyczkowych:
–
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,
a także 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. Innym interesującym przykładem jest gniazdo typu „schuko”, w którym bolec
ochronny zastąpiony jest przez dwa styki znajdujące się na obwodzie wtyczki.
Włączanie i wyłączanie odbiornika z sieci
Jeśli chcemy wyłączyć jakiś odbiornik z sieci, należy najpierw wyłączyć go
wyłącznikiem, a dopiero później wyjąć wtyczkę z gniazda. Włączając odbiornik postępujemy
w odwrotnej kolejności – najpierw wkładamy wtyczkę do gniazda, a dopiero później
włącznikiem uruchamiamy to urządzenie.
Zasady montażu gniazd
Jeśli chcemy zapewnić całkowite bezpieczeństwo w domu małych dzieci, to należy
zainstalować specjalne gniazda z dodatkowymi osłonami umieszczonymi w otworach. Inne
rozwiązanie to stosowanie zatyczek do gniazd. Gniazda wtykowe montowane w łazienkach
i kuchniach mają specjalne klapki ochronne, w innych pomieszczeniach instaluje się gniazda
bez klapek. Istnieją zasady montażu gniazd wtykowych, których należy przestrzegać dla
wygody i bezpieczeństwa. Miejsca i zasady montażu gniazd opisano poniżej.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
17
W pokojach
Najczęściej na wysokości 0,3 m nad podłogą. Jeśli instalacja elektryczna wykonywana
jest w nowo budowanym domu, trudno w momencie jej zakładania dokładnie określić, jak
ustawione będą meble w pomieszczeniach. Nie ma z tym problemu w istniejącym budynku,
w którym wymieniamy przewody elektryczne, bowiem wiemy już, jak najlepiej ustawić
meble w pomieszczeniach. Zawsze jednak należy trzymać się pewnych zasad montażowych,
które nawet po przestawieniu mebli zapewnią łatwe podłączanie odbiorników do instalacji
elektrycznej. Dobrze, jeśli w pomieszczeniu gniazda wtyczkowe zainstalowane są po obu
stronach okna, a ponadto przynajmniej jedno w głębi pokoju, aby swobodnie można było
podłączać także odbiorniki ustawione z dala od okien. Wygodnie jest, jeśli na każde 4÷6 m
2
powierzchni przypada co najmniej jedno gniazdo.
Projektując liczbę i rozmieszczenie gniazd, należy też oczywiście uwzględnić, ile
odbiorników będziemy chcieli jednocześnie podłączyć w danym pomieszczeniu.
Urządzeniami działającymi w pokoju są najczęściej: telewizor, radioodbiornik, magnetofon,
magnetowid, komputer, lampa.
W kuchniach
Na wysokości ponad 0,85 m nad podłogą, najczęściej około 1,15 m. Ta wysokość
montażu gniazd w kuchniach podyktowana jest względami funkcjonalnymi, szafki stojące
mają bowiem najczęściej wysokość 0,8 m. Zamontowanie gniazda nad szafką gwarantuje
łatwe korzystanie ze wszystkich urządzeń elektrycznych. W kuchni korzystamy najczęściej
z chłodziarki, zamrażarki, tostera, robota kuchennego, ekspresu do kawy oraz urządzeń
większej mocy na przykład elektrycznej kuchenki, kuchenki mikrofalowej, a czasami pralki
automatycznej. Należy zaznaczyć, że w mieszkaniach niewskazane jest korzystanie
jednocześnie z dwóch urządzeń większej mocy, a wręcz zabronione – z trzech i więcej takich
urządzeń podłączonych do jednego obwodu.
W łazienkach
Na wysokości 1,4 m. W wilgotnych pomieszczeniach, takich jak łazienki czy pralnie,
należy instalować tylko gniazda wtyczkowe bryzgoszczelne (oznaczenie techniczne - IP44).
Wykonane są one jako na- lub podtynkowe, mocowane do ściany za pomocą kleju lub
wkrętów. Gniazda takie mają styki ochronne oraz osłony z tworzywa termoplastycznego.
Stosuje się je w tych samych pomieszczeniach co łączniki bryzgoszczelne. Na pewno jedno
gniazdo bryzgoszczelne trzeba zamontować na wysokości 1,4 m, w miejscu, w którym będzie
stała pralka. Wtyczki pralki zazwyczaj nie wyjmuje się z gniazda po skończonym praniu,
dlatego też, aby można było korzystać w łazience także z innych urządzeń elektrycznych, jak
suszarka do włosów, golarka czy lokówka, warto zainstalować jeszcze jedno gniazdo.
Rys. 7. Gniazdo wtykowe tablicowe IPX4 16A/250V 2P+Z [5]
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
18
Rys. 8. Gniazdo wtykowe p/t 16A/250V 2P+Z [5]
Rys. 9. Gniazdo wtykowe p/t 16A/250V 2P [5]
Rys. 10.Gniazdo wtykowe tablicowe jednofazowe IP44 [5]
Rys. 11. Gniazdo pojedyncze z uziemieniem schuko [3]
Odbiorniki jednofazowe i trójfazowe
Odbiorniki elektryczne (elektroenergetyczne) przetwarzają energię elektryczna na inną
pożądaną formę energii. Do takich najbardziej rozpowszechniony odbiorników należy
zaliczyć:
–
urządzenia (lampy) oświetleniowe,
–
silniki elektryczne,
–
urządzenia elektrotermiczne.
W zależności od rodzaju i liczby zainstalowanych odbiorników elektrycznych,
przeznaczenia obiektów (nieprzemysłowe, przemysłowe lub inne) różne są warunki techniczne,
jakim powinny odpowiadać instalacje elektryczne zasilające te odbiorniki. Odbiorniki
jednofazowe zasilane są tylko z jednej fazy, natomiast trójfazowe zasilane są z 3 faz.
Fazy na rysunkach oznaczane są wielkimi literami L (L1, L2, L3). Odbiorniki trójfazowe
łączone są w gwiazdę lub trójkąt. Układ trójfazowy jest to układ 3 obwodów elektrycznych
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
19
prądu przemiennego, w których napięcia przemienne źródła o jednakowej wartości
i częstotliwości są przesunięte względem siebie w fazie o 1/3 okresu. Napięcia układu
wytwarzane są w jednym źródle energii elektrycznej, prądnicy lub generatorze fazowym.
Rys. 12. Świetlówka jako odbiornik jednofazowy [1, s. 172]
Rodzaje układów trójfazowych, pierwszy oznacza połączenie w źródle napięcia, drugi
w odbiorniku:
–
układ trójprzewodowy (gwiazda–gwiazda)λ–λ,
–
układ czteroprzewodowy (gwiazda–gwiazda)λ–λ,
–
układ trójprzewodowy (trójkąt–gwiazda)Δ–λ,
–
układ trójprzewodowy (trójkąt–trójkąt)Δ–Δ.
Rys. 13. Silnik jako odbiornik trójfazowy [1, s. 178]
Zasilanie odbiorników prądem stałym
Odbiorniki które wymagają zasilania prądem stałym są najczęściej zasilane ze źródeł
prądu stałego takich jak:
–
ogniwa prądu stałego,
–
zasilacze prądu stałego,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
20
–
baterie akumulatorów
Główna zaleta stosowania takich źródeł to mobilność tych źródeł energii.
Rys. 14. Rezystor zasilany napięciem stałym [rysunek własny]
Schematy instalacji elektrycznych jednofazowych i trójfazowych
Na poniższych rysunkach przedstawiono przykładowe instalacje elektryczne. Rysunek 15
przedstawia układy jednofazowe sterowania odbiorników oświetleniowych, natomiast
rysunek 16 układ elektryczny trójfazowy do samoczynnego rozruchu silnika indukcyjnego.
Rys. 15. Przykład schematu instalacji jednofazowych [1, s. 216]
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
21
Rys. 16. Przykład schematu instalacji trójfazowej [1, s. 217]
4.1.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Jakie zasadnicze części składają się na przewód elektryczny?
2. Jakie materiały używane są do izolacji przewodów?
3. Jakich symboli literowych używa się do oznaczania przewodów energetycznych do
układania na stałe?
4. Jakie typy przewodów układa się w pomieszczeniach suchych i wilgotnych na tynku
i pod tynkiem?
5. Jakie symbole stosuje się do oznaczania kabli elektroenergetycznych?
6. Jakie typy przewodów stosuje się do odbiorników ruchomych i przenośnych?
7. Jakie są podstawowe cechy wyłącznika?
8. Co określa termin rozłącznik?
9. Jakie są zasadnicze różnice pomiędzy rozłącznikiem a wyłącznikiem?
10. Z jakich elementów składowych składa się wyłącznik instalacyjny?
11. Jakie elementy można wyróżnić w budowie stycznika?
12. Jakie zadania spełniają rozdzielnice tablicowe?
13. Jakie konstrukcje tablic rozdzielczych stosuje się obecnie w budynkach mieszkalnych?
14. Jak można podzielić gniazda wtykowe ze względu na sposób montażu?
15. Jak można podzielić gniazda wtykowe ze względu na budowę?
16. Jakich zasad należy przestrzegać przy montowaniu gniazd wtykowych?
17. Jakie urządzenia można zaliczyć do odbiorników energii?
18. W jaki sposób zasilane są odbiorniki jednofazowe?
19. W jaki sposób zasilane są odbiorniki trójfazowe?
20. Jakie rodzaje odbiorników trójfazowych można wyróżnić ze względu na połączenie
w źródle napięcia i odbiorniku?
21. Jakie można wyróżnić źródła napięcia stałego zasilające odbiorniki?
22. W jaki sposób zasilany jest układ jednofazowy?
23. W jaki sposób zasilany jest układ trójfazowy?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
22
4.1.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Sklasyfikuj wskazane przez nauczyciela rodzaje gniazd wtykowych, uwzględniając
sposób montażu i budowę.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) odszukać w materiałach dydaktycznych kryteria klasyfikacji gniazd wtykowych,
2) dokonać analizy na podstawie opisów,
3) rozpoznać rodzaje gniazd wtykowych,
4) zapisać przy rodzaju gniazd krótki opis i nazwy poszczególnych gniazd.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
papier formatu A4, flamastry,
−
literatura zgodna z punktem 6 poradnika.
Ćwiczenie 2
Sklasyfikuj wskazane przez nauczyciela rodzaje przewodów elektroenergetycznych
wielożyłowych.
Typy przewodów:
−
YDYt 300/500V 2x1,5,
−
OWY 300/500V 4x1,
−
YLYu 600/1000V 5x10,
−
YDYp 450/750V 3x2,5.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) odszukać w materiałach dydaktycznych szkice i oznaczenia przewodów,
2) dokonać analizy na podstawie opisów,
3) rozpoznać rodzaje przewodów elektroenergetycznych,
4) zapisać przy każdym rodzaju przewodu dokładny opis, uwzględniając wszystkie symbole
i znaki.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
papier formatu A4, flamastry,
−
literatura zgodna z punktem 6 poradnika.
Ćwiczenie 3
Na rysunku poniżej przedstawiono uzwojenia silnika zasilonego z trójfazowej instalacji
elektrycznej. Uzwojenia silnika mogą być połączone w gwiazdę lub trójkąt. Dorysuj na
rysunku oznaczenia przewodów oraz symbole przełączenia w gwiazdę i trójkąt.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
23
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) odszukać w materiałach dydaktycznych rysunek, dotyczący silnika trójfazowego jako
odbiornika,
2) dokonać analizy rysunku,
3) rozpoznać oznaczenia przewodów,
4) rozpoznać symbole przy przełączniku gwiazda-trójkąt,
5) narysować poprawnie rysunek, nanosząc odpowiednie oznaczenia.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
papier formatu A4, flamastry,
−
literatura zgodna z punktem 6 poradnika.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
24
4.1.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1) wyjaśnić z jakich zasadniczych części składa się przewód
elektryczny?
2) określić rodzaje materiałów używane do izolacji przewodów?
3) określić symbole literowe używane do oznaczania przewodów
energetycznych do układania na stałe?
4) sklasyfikować typy przewodów do układania w pomieszczeniach
suchych i wilgotnych na tynku i pod tynkiem?
5) określić symbole stosowane do oznaczania kabli elektroenergetycznych?
6) sklasyfikować typy przewodów stosowanych do odbiorników
ruchomych i przenośnych?
7) wyjaśnić podstawowe cechy wyłącznika?
8) wyjaśnić pojęcie rozłącznika?
9) wyjaśnić różnice pomiędzy rozłącznikiem i wyłącznikiem?
10) określić elementy składowe wyłącznika instalacyjnego?
11) określić elementy dotyczące budowy stycznika?
12) wyjaśnić zadania jakie spełniają rozdzielnice tablicowe?
13) określić konstrukcje tablic rozdzielczych stosowanych w budynkach
mieszkalnych?
14) sklasyfikować gniazda wtykowe ze względu na sposób montażu?
15) sklasyfikować gniazda wtykowe ze względu na budowę?
16) określić zasady dotyczące montowania gniazd wtykowych?
17) określić urządzenia zaliczane do odbiorników energii?
18) wyjaśnić sposób zasilania odbiorników jednofazowych?
19) wyjaśnić sposób zasilania odbiorników trójfazowych?
20) sklasyfikować odbiorniki trójfazowe ze względu na połączenie
w źródle napięcia i odbiorniku?
21) sklasyfikować źródła napięcia stałego do zasilania odbiorników?
22) wyjaśnić sposób zasilania układu jednofazowego?
23) wyjaśnić sposób zasilania układu trójfazowego?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
25
4.2. Zabezpieczenia i ochrona przeciwporażeniowa
4.2.1. Materiał nauczania
Zabezpieczenia przed skutkami przeciążeń i zwarć w instalacjach odbiorczych
Przewody łączące odbiorniki energii elektrycznej z źródłem zasilania powinny być
zabezpieczone przed skutkami przeciążeń i zwarć przez urządzenia zabezpieczające,
samoczynnie wyłączające zasilanie w przypadku przeciążenia lub zwarcia. Rozróżnia się trzy
rodzaje urządzeń zabezpieczających:
1) urządzenia zabezpieczające jednocześnie przed prądem przeciążeniowym i przed prądem
zwarciowym (zabezpieczenia przeciążeniowo-zwarciowe).
Tego rodzaju urządzeniami mogą być:
–
wyłączniki wyposażone w wyzwalacze przeciążeniowe termobimetalowe i wyzwalacze
zwarciowe elektromagnetyczne,
–
wyłączniki współpracujące z bezpiecznikami topikowymi,
–
bezpieczniki topikowe ogólnego przeznaczenia z pełnozakresową charakterystyką
wyłączania,
–
wyłączniki wyposażone w wyzwalacze przeciążeniowe i dobezpieczeniowe wkładki
topikowe.
2) urządzenia zabezpieczające tylko przed prądem przeciążeniowym (zabezpieczenia
przeciążeniowe).
Tego rodzaju urządzeniami mogą być:
–
wyłączniki wyposażone w wyzwalacze przeciążeniowe termobimetalowe,
–
bezpieczniki topikowe ogólnego przeznaczenia z pełnozakresową charakterystyką
wyłączania.
3) urządzenia zabezpieczające tylko przed prądem zwarciowym (zabezpieczenia
zwarciowe).
Tego rodzaju urządzeniami mogą być:
–
wyłączniki wyposażone w wyzwalacze zwarciowe elektromagnetyczne,
–
bezpieczniki topikowe ogólnego przeznaczenia z pełnozakresową charakterystyką
wyłączania,
–
wkładki topikowe dobezpieczeniowe z niepełnozakresową charakterystyką wyłączania
Zabezpieczenia przeciążeniowe powinny być tak dobrane, aby wyłączenie zasilania
(przerwanie prądu przeciążeniowego) nastąpiło zanim wystąpi niebezpieczeństwo
uszkodzenia izolacji, połączeń, zacisków lub otoczenia na skutek nadmiernego wzrostu
temperatury.
Zabezpieczenie przeciążeniowe przewodów powinno spełniać następujące warunki:
IB ≤ In ≤ Iz
I2 ≤ 1,45 Iz
gdzie:
–
IB prąd obliczeniowy w obwodzie elektrycznym (prąd obciążenia przewodów),
–
Iz obciążalność prądowa długotrwała przewodu,
–
In prąd znamionowy urządzeń zabezpieczających (lub nastawiony prąd urządzeń
zabezpieczających),
–
I2 prąd zadziałania urządzeń zabezpieczających.
Prąd zadziałania urządzeń zabezpieczających I2 należy określać jako krotność prądu
znamionowego In wyłącznika lub bezpiecznika według zależności:
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
26
I2= k2 In
gdzie:
–
k2
współczynnik
krotności
prądu
powodującego
zadziałanie
urządzenia
zabezpieczającego przyjmowany jako równy:
–
1,6÷2,1 dla wkładek bezpiecznikowych,
–
1,45 dla wyłączników nadprądowych o charakterystyce B, C i D.
Mniejsza wartość współczynnika k2 dla wyłączników w stosunku do bezpieczników
oznacza, że wyłączniki mają lepiej dopasowane charakterystyki czasowo-prądowe do
zabezpieczania przewodów przed przeciążeniem, co pozwala na stosowanie przewodów
o mniejszej obciążalności prądowej długotrwałej, a więc o mniejszym przekroju, przy
zabezpieczaniu ich wyłącznikami nadprądowymi.
Zabezpieczenia przeciążeniowe powinny być zainstalowane przed punktem, w którym
następuje:
–
zmiana przekroju przewodów na mniejszy,
–
zmiana rodzaju przewodów na przewody o mniejszej obciążalności prądowej
długotrwałej,
–
zmiana sposobu ułożenia przewodów lub budowy instalacji, pogarszająca warunki
chłodzenia.
Zabezpieczenia przed prądem przeciążeniowym nie są wymagane w następujących
przypadkach:
–
przewody znajdujące się za miejscem zmniejszenia obciążalności prądowej długotrwałej
(zmiana przekroju, rodzaju, sposobu ułożenia przewodów lub budowy instalacji) są
skutecznie zabezpieczone od strony zasilania przed prądem przeciążeniowym,
–
w przewodach nie przewiduje się występowania prądów przeciążeniowych, a przewody
te nie mają żadnych rozgałęzień, przyłączonych gniazd wtyczkowych i są skutecznie
zabezpieczone przed zwarciami,
–
w miejscach zmiany przekroju, rodzaju, sposobu ułożenia przewodów lub budowy
instalacji powodujących zmniejszenie obciążalności prądowej długotrwałej przewodów,
jeżeli długość przewodów nie przekracza 3 m i nie mają one rozgałęzień, przyłączonych
gniazd wtyczkowych i nie znajdują się w pobliżu materiałów łatwopalnych, a wykonanie
instalacji ogranicza do minimum powstanie zwarcia.
Zabezpieczenia zwarciowe
Zabezpieczenia zwarciowe powinny być tak dobrane, aby wyłączenie zasilania
(przerwanie prądu zwarciowego) nastąpiło zanim wystąpi niebezpieczeństwo uszkodzeń
cieplnych i mechanicznych w przewodach lub ich połączeniach. Przewidywana
(spodziewana) wartość prądu zwarciowego w miejscu instalowania zabezpieczeń powinna
być określona metodami obliczeniowymi lub za pomocą pomiarów. Zabezpieczenie
zwarciowe powinno mieć zdolność do przerywania prądu zwarciowego o wartości większej
od przewidywanego (spodziewanego) prądu zwarciowego. Dopuszcza się, aby ta zdolność
była mniejsza, ale tylko w tym przypadku gdy od strony zasilania znajduje się inne
zabezpieczenie zwarciowe, o wystarczającej zdolności przerywania prądu zwarciowego.
Przewody i urządzenia za tym zabezpieczeniem wytrzymują przepływ przewidywanego
(spodziewanego) prądu zwarciowego bez uszkodzeń (energia przenoszona przez urządzenia
zabezpieczające, powinna być mniejsza od energii, jaką mogą wytrzymać bez uszkodzenia
urządzenia i przewody znajdujące się za danym urządzeniem zabezpieczającym, patrząc od
strony zasilania).
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
27
Czas przepływu prądu zwarciowego powinien być taki, aby temperatura przewodów nie
przekroczyła wartości dopuszczalnej temperatury granicznej, jaką mogą osiągnąć przewody
przy zwarciu. Dla prądów zwarciowych o czasie trwania nieprzekraczającym 5 s, czas
potrzebny do podwyższenia temperatury przewodu od temperatury dopuszczalnej długotrwale
do temperatury granicznej dopuszczalnej przy zwarciu, można w przybliżeniu obliczyć ze
wzoru:
t=(kS/I)
2
gdzie:
–
t czas w sekundach,
–
S przekrój przewodu w mm
2
,
–
I wartość skuteczna prądu zwarciowego w A,
–
k współczynnik liczbowy, odpowiadający jednosekundowej dopuszczalnej gęstości prądu
podczas zwarcia, o wartości:
–
143 dla przewodów Cu z izolacją z polietylenu usieciowanego, etylenu-propylenu lub
gumy,
–
115 dla przewodów Cu z izolacją z PVC,
–
94 dla przewodów Al z izolacją z polietylenu usieciowanego, etylenu-propylenu lub
gumy,
–
76 dla przewodów Al z izolacją z PVC
Zabezpieczenia zwarciowe powinny być zainstalowane przed punktem, w którym
następuje:
–
zmiana przekroju przewodów na mniejszy,
–
zmiana rodzaju przewodów na przewody o mniejszej obciążalności prądowej
długotrwałej,
–
zmiana sposobu ułożenia przewodów lub budowy instalacji, pogarszająca warunki
chłodzenia.
Dopuszcza się inne usytuowanie zabezpieczeń zwarciowych w dwu następujących
przypadkach:
–
gdy przewody znajdujące się za miejscem obniżenia obciążalności prądowej długotrwałej
są skutecznie chronione przez inne, usytuowanie bliżej zasilania, zabezpieczenie
zwarciowe,
–
gdy po zmianie przekroju przewodów spełnione są trzy następujące warunki:
–
odcinek oprzewodowania o mniejszym przekroju ma długość nie przekraczającą 3 m,
–
odcinek jest wykonany w sposób ograniczający do minimum powstanie zwarcia
(na przykład. przez dodatkowe zabezpieczenie przewodów przed wpływami zewnętrznymi),
–
odcinek nie znajduje się w pobliżu materiałów łatwopalnych.
Wyłącznik nadmiarowoprądowy
Aparat chroniący instalację przed przeciążeniem i skutkami zwarć; ponowne włączenie
nie wymaga wymiany elementów.
Wyłącznik nadprądowy
Jest to wyłącznik samoczynnie wyłączający prąd, gdy jego wartość przekroczy wielkość
zadaną. Wyłączniki nadprądowe są stosowane dla ochrony instalacji elektrycznych przed
przeciążeniami i zwarciami układów elektrycznych.
Najczęściej stosowane są w instalacjach oświetleniowych i rozdziału energii
w instalacjach domowych, oraz w przemyśle, w instalacjach prądu zmiennego przy
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
28
nominalnym napięciu AC 50/60 Hz do 240 V, a przy obwodach 2, 3 lub 4 biegunowych przy
nominalnym napięciu jednego biegunu do 415 V.
Przykładowe parametry wyłączników:
Typ
3SB13-1p
3SB13-3p
Prąd znamionowy
6-63A
2-63A
Krotność prądu znamionowego
B: 3-5 In
C: 5-10 In
D: 10-20 In
B
C
Wytrzymałość zwarciowa
EN 60 898 & IEC 898
IEC 947-2
NEMA AB-1
6 KA
10 KA
22 KAIC
6 KA
10 KA
22 KAIC
Napięcie pracy - 50/60 Hz
230/400 V
Napięcie izolacji
500 V
Wytrzymałość elektryczna
40 to 63 A 10,000 operacji
0,5 to 32 A 20,000 operacji
Rys. 16.Widok wyłącznika nadprądowego [6]
Bezpiecznik elektryczny
Jest to element zabezpieczający działający poprzez rozłączenie obwodu w wyniku
spalenia części przewodzącej bezpiecznika (wkładki). Bezpiecznik może mieć różnorodną
konstrukcję w zależności od sposobu działania i przeznaczenia. Bezpiecznik elektryczny
to w potocznym znaczeniu każde zabezpieczenie elektryczne instalacji elektrycznej
i odbiorników elektrycznych przed ich uszkodzeniem z powodu wystąpienia nadmiernego
natężenia prądu. Zamiennie w mowie potocznej używane są też sformułowania: bezpiecznik
(w domyśle elektryczny), korek (w domyśle elektryczny), bezpiecznik automatyczny.
Faktycznie
bezpiecznik
elektryczny
jest
to
aparat
zabezpieczający
służący
do jednokrotnego wyłączenia prądu nadmiarowego w celu zabezpieczenia przed
uszkodzeniem instalacji elektrycznej i odbiorników elektrycznych. Prąd nadmiarowy może
być wywołany przeciążeniem, zwarciem lub przepięciem. Po jednorazowym zadziałaniu
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
29
ulega on zniszczeniu i powinien być wymieniony na nowy. Naprawa uszkodzonego
bezpiecznika elektrycznego jest bezsensowna i niebezpieczna w skutkach, bowiem
„naprawiony” bezpiecznik nie stanowi żadnego zabezpieczenia. Przyczyna awarii nie została
bowiem usunięta, a „bezpiecznika” już nie ma.
Wyróżnić można następujące rodzaje bezpieczników:
–
bezpiecznik topikowy,
–
bezpiecznik instalacyjny,
–
bezpiecznik aparatowy,
–
bezpiecznik samochodowy,
–
bezpiecznik gazodmuchowy.
Każdy bezpiecznik elektryczny stanowi zabezpieczenie elektryczne ale nie każde
zabezpieczenie elektryczne jest bezpiecznikiem. Bezpiecznikiem elektrycznym nie jest:
–
wyłącznik automatyczny wkrętkowy,
–
wyłącznik instalacyjny,
–
wyłącznik różnicowoprądowy,
–
wyłącznik przeciwporażeniowy,
–
ochronnik przeciwprzepięciowy.
Bezpieczniki dzieli się ze względu na charakterystykę działania na gG, gL, aM, gF, Tr, Gr.
oraz na czas reakcji: zwłoczne i szybkie (np. BiWtz i BiWts).Wartości prądów znamionowych
wkładek bezpiecznikowych są znormalizowane i wynoszą: 4, 6, 8, 10, 16, 20, 25, 32, 35, 40, 50,
63, 80, 100, 125, 160, 200, 225, 255, 315, 355, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250 A.
Zabezpieczenia przed skutkami wyładowań atmosferycznych przepięć
Przepięcie to znaczny, gwałtowny i krótkotrwały wzrost napięcia w sieci elektrycznej
ponad prawidłowe napięcie sieci. Przepięcia powstają w sieci elektrycznej w wyniku pracy
urządzeń w niej występujących (przepięcia wewnętrzne) najczęściej podczas włączania,
wyłączania, zmiany obciążenia, nieprawidłowej pracy urządzeń oraz w wyniku działania na
sieć czynników zewnętrznych (przepięcia zewnętrzne) takich jak uderzenia pioruna w sieć,
indukcja napięć w wyniku impulsu elektromagnetycznego. Przepięcia uszkadzają izolacje
przewodów, wywołują iskrzenie, niszczą urządzenia elektryczne szczególnie urządzenia
elektroniczne.
W celu zapobieżenia rozprzestrzenianiu się przepięć w sieci energetycznej stosuje się
przewody odgromowe na napowietrznych liniach elektroenergetycznych, filtry LC,
bezpieczniki przeciwprzepięciowe, ograniczniki przepięć, a w urządzeniach elektronicznych
warystory.
Warystorowe ograniczniki przepięć i odgromniki
Warystor to podzespół elektroniczny, ochronnik przepięciowy o nieliniowej
charakterystyce rezystancji, zależnej od wartości przyłożonego napięcia elektrycznego. Gdy
przekroczy ono pewną wartość, charakterystyczną dla danego typu (modelu) warystora, jego
rezystancja szybko maleje, z początkowych setek kiloomów do zaledwie kilkunastu. Dzięki
temu, płynie przez niego duży prąd powodujący przepalenie (wyłączenie się) bezpiecznika
a zarazem wyłączenie urządzenia. Oczywiście tylko wtedy, gdy pracuje on jako
zabezpieczenie przeciwprzepięciowe, a więc połączony jest równolegle ze źródłem napięcia.
W trakcie pracy jako odgromnik (połączenie szeregowe pomiędzy piorunochronem
a uziemieniem) jego mała rezystancja, wywołana ogromnym napięciem pioruna, pozwala na
swobodny przepływ prądu do ziemi.
Zastosowanie warystorów:
–
zabezpieczanie urządzeń przed przepięciami.
–
ochronniki przepięciowe i wysokonapięciowe (w telewizorach).
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
30
–
do ochrony linii wysokiego napięcia.
–
w liniach telefonicznych do zabezpieczania telefonów, modemów i innych urządzeń
podłączonych do linii telefonicznej.
–
jako odgromniki.
–
jako pewien rodzaj zabezpieczenie transformatorów.
Odgromnik
Odgromnik (właściwie: ogranicznik przepięć typu 1) jest urządzeniem chroniącym przed
przepięciami elektrycznymi w sieci elektroenergetycznej. Przepięcia mogą powstać podczas
np. załączania lub wyłączania nieobciążonej linii napowietrznej lub przy uderzeniu piorunu
w linię napowietrzną i mogą one spowodować zniszczenie izolacji i innych elementów sieci.
Ponieważ odgromniki są urządzeniami stosunkowo drogimi, są stosowane tylko do ochrony
ważnych elementów sieci jak np. transformator bądź generator.
Odgromniki można podzielić ze względu na budowę na:
–
odgromnik iskrowy, który składa się z iskiernika (I) oraz rezystancji wykonanej
z węglika krzemu,
–
odgromnik tlenowo-metalowy, który składa się wyłącznie z rezystancji wykonanej
z tlenku metalu.
Rys. 17. Odgromnik iskrowy i tlenowo-metalowy [5]
Zagrożenie dla organizmu człowieka ze strony prądu elektrycznego
Oddziaływanie prądu elektrycznego na organizm ludzki.
Utrata świadomości – następuje na skutek oddziaływania prądu na układ nerwowy.
Oddziaływanie to polega na zagęszczeniu jonów na granicy przejścia prądu pomiędzy
komórkami ciała o lepszej przewodności do komórek o gorszej przewodności.
Skurcz mięśni – chodzi o zjawisko skurczu mięśni zginających, przez to porażony nie
może samodzielnie oderwać się od źródła prądu. Jest to jedno z częstszych powodów
śmiertelnego porażenia, gdyż dłuższe przebywanie pod napięciem powoduje wydzielanie się
dużych ilości ciepła (oparzenia) i zaburzenia w pracy serca.
Zatrzymanie oddychania – występuje przy dłuższym przepływie prądu przez klatkę
piersiową. Następuje wtedy skurcz mięśni oddechowych uniemożliwiający oddychanie
(„kamienna klatka”) powodujący śmierć poszkodowanego wskutek uduszenia.
Zakłócenie pracy serca – w przypadku przepływu prądu w momencie początku rozkurczu
komór serca (przerwa w pracy serca) może wystąpić migotanie komór sercowych. Im ten
przepływ jest dłuższy tym prawdopodobieństwo migotania większe.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
31
Tabela 4. Zależności i czasy przepływu i wielkości prądu, który nie powoduje migotania komór sercowych
Natężenie w mA
50
80
150
220
280
400
Czas przepływu w s
5
2
1
0,8
0,4
0,2
Migotanie komór sercowych powoduje zatrzymanie akcji serca, ustanie przepływu krwi
i śmierć na skutek niedotlenienia organizmu. Migotanie powodują wyłącznie prądy
o częstotliwości od 40 Hz do 60 Hz.
Oparzenia zewnętrzne – występują w miejscu zetknięcia ciała z przewodnikiem
Oparzenia wewnętrzne – występują na całej drodze przepływu prądu przez ciało i bardziej
niebezpieczne od oparzeń zewnętrznych, gdyż są niewidoczne. Działanie cieplne prądu może
doprowadzić do częściowego lub całkowitego zniszczenia komórek, rozerwania naczyń
krwionośnych.
Duże wartości prądów przepływających przez ciało są przyczyną oparzeń wewnętrznych,
uszkodzeń mięśni i przechodzenia do krwi barwnika mięśniowego, tzw. mioglobiny. Jest to
substancja szkodliwa dla pracy nerek, hamująca wydzielanie moczu. Większe ilości
mioglobiny powodują śmiertelne zatrucie porażonego dopiero w kilka dni po porażeniu.
Porażenie łukiem elektrycznym – przebywanie w polu działania łuku elektrycznego może
spowodować znacznie poważniejsze obrażenia:
–
mechaniczne uszkodzenie ciała mające wygląd ran ciętych, potłuczeń itp.,
–
oparzenia do trzeciego stopnia włącznie,
–
zapalenia odzieży,
–
świetlne działanie, powodujące: światłowstręt, łzawienie, zapalenie spojówek, obrzęk.
Należy pamiętać o pośrednich urazach mechanicznych występujących wskutek upadku
z wysokości czy utraty równowagi.
Stopień porażenia zależy m. in. od:
–
natężenia prądu
–
częstotliwości
Tabela 5. Średnie wartości prądu powodujące określone skutki jego działania
Prąd
w mA
Prąd przemienny 50–60 Hz
Prąd
w mA
Prąd stały
1–1,5
Początek odczuwania przepływu prądu
3–6
Powstają skurcze mięśni i odczucie bólu
10–15
Silne skurcze mięśni. Ręce z trudem można
oderwać od przewodu. Silne bóle w palcach,
ramionach i plecach
15–25
Bardzo silny skurcz. Samodzielne oderwanie
się jest niemożliwe. Bardzo silne bóle.
Utrudniony oddech
5–8
Początek odczuwania przepływu
prądu. Uczucie ciepła
większy
niż 30
Bardzo silne skurcze. Utrata przytomności i
migotanie komór sercowych
20–25
Powstają skurcze. Znaczne
odczuwanie ciepła
Przy większych częstotliwościach zakres natężeń bezpośrednio śmiertelnych przesuwa
się w stronę większych wartości prądu i tak np. przy 5000 Hz dopiero natężenie 1 A jest
śmiertelne. Podobne zjawisko występuje przy częstotliwości mniejszej niż 10 Hz, zaś prąd
stały powoduje śmierć dopiero przy natężeniu 1,2 A.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
32
Rodzaje ochrony przeciwporażeniowej.
Wyróżniamy następujące rodzaje i środki ochrony przeciwporażeniowej:
I.
Ochrona przed dotykiem bezpośrednim i pośrednim.
1. Zastosowanie bardzo niskiego napięcia (ELV):
–
SELV,
–
PELV,
–
FELV.
2. Ograniczenie ładunku rozładowania kondensatora.
II. Ochrona przed dotykiem bezpośrednim (ochrona podstawowa).
1. Ochrona całkowita:
–
izolacje,
–
pokrywy,
–
osłony.
2. Ochrona częściowa:
–
przegrody,
–
bariery.
3. Ochrona uzupełniająca:
–
urządzenia różnicowoprądowe.
III. Ochrona przed dotykiem pośrednim (ochrona dodatkowa).
1. Ochrona przez samoczynne wyłączenie zasilania lub sygnalizację:
a) Sieć TN
Urządzenia ochronne przetężeniowe.
Urządzenia różnicowoprądowe.
b) Sieć TT
Urządzenia ochronne przetężeniowe.
Urządzenia różnicowoprądowe.
c) Sieć IT
Stała kontrola stanu izolacji.
Urządzenia ochronne przetężeniowe.
Urządzenia różnicowoprądowe.
2. Urządzenia II klasy ochronności.
3. Separacja odbiorników.
4. Stosowanie nieuziemionych połączeń wyrównawczych.
5. Izolowanie stanowiska
Ochronę przed porażeniem elektrycznym uważa się za skuteczną, jeżeli stosuje się niskie
napięcia lub jeżeli źródło zasilania jest małej mocy (przy pomiarze woltomierzem
o rezystancji 3000 Ω, napięcie obniży się do bezpiecznego). Źródłem zasilania może być
autotransformator II klasy ochronności. Źródło zasilania może stanowić również przetwornica
lub bateria akumulatorów.
W obwodach oznaczonych symbolem SELV części czynne nie są połączone z uziomem.
Natomiast w obwodach oznaczonych symbolem PELV są połączone z uziemieniami. Jeżeli ze
względów technologicznych stosuje się bardzo niskie napięcia, a źródłem zasilania nie jest
transformator II klasy ochronności, to wprowadza się dodatkowo przewód PE i obwody
oznacza się symbolem FELV.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
33
Rys. 18. Układ zasilania typu SELV [2, s.7]
Rys. 19. Układ zasilania typu PELV [2,s.7].
Rys. 20. Układ zasilania typu FELV [2, s. 7]
Nie są wymagane dodatkowe środki ochrony, jeżeli napięcie znamionowe nie przekracza
25 V wartości skutecznej prądu przemiennego lub 60 V nietętniącego prądu stałego. Dotyczy
to urządzeń użytkowanych w miejscach suchych i gdy nie przewiduje się
wielkopowierzchniowych dotyków ciała ludzkiego. We wszystkich innych przypadkach jako
dopuszczalną wartość napięcia przyjmuje się 6 V prądu przemiennego lub 15 V prądu stałego.
Klasy ochronności i stopnie ochrony IP urządzeń elektrycznych
Urządzenia elektryczne prądu przemiennego o napięciu znamionowym nie wyższym niż
440 V i napięciu względem ziemi nie wyższym niż 250 V, w zależności od możliwego do
zastosowania sposobu ochrony przeciwporażeniowej, dzieli się na klasy ochronności:
–
klasa ochronności 0 – ochronę przed porażeniem elektrycznym stanowi izolacja
podstawowa. W przypadku uszkodzenia izolacji ochronę przeciwporażeniową powinny
zapewnić odpowiednio korzystne warunki środowiskowe, takie jak zainstalowanie poza
zasięgiem ręki, izolowanie stanowiska, brak zasięgu ręki uziemionych urządzeń,
instalacji oraz elementów konstrukcyjnych W Polsce dopuszcza się stosowanie takich
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
34
urządzeń przy braku jednoczesnego kontaktu człowieka z urządzeniem i potencjałem
ziemi lub gdy kontakt taki jest rzadki.
–
klasa ochronności I – ochronę przeciwporażeniową przed dotykiem pośrednim w tych
urządzeniach wykonuje się łącząc zacisk ochronny urządzenia z przewodem PE, PEN lub
bezpośrednio z uziemieniem. Ma to zapewnić odpowiednio szybkie zadziałanie
odpowiednich urządzeń i wyłączenie zasilania albo ograniczenie napięć dotykowych do
wartości nieprzekraczających granicznych dopuszczalności w danych warunkach
środowiskowych.
–
klasa ochronności II – w urządzeniach tej klasy ochronności bezpieczeństwo pod
względem porażeniowym jest zapewnione przez zastosowanie odpowiedniej izolacji
podwójnej lub wzmocnionej - której zniszczenie jest bardzo mało prawdopodobne.
–
klasa ochronności III – ochrona przeciwporażeniowa w urządzeniach tej klasy
ochronności jest zapewniona przez zasilanie ich napięciem z zakresu napięciowego
o wartości
nieprzekraczającej
w
danych
warunkach
napięcia
granicznego
dopuszczalnego.
Symbole klas ochronności
–
klasa 0 brak symbolu
–
klasa I
–
klasa II
–
klasa III
Rys. 21. Symbole klas ochronności [5]
Stopnie ochrony IP
Oznaczenie literowe IP (z angielskiego Ingress Protection) – stopień ochrony aparatu lub
urządzenia elektrycznego przed penetracją czynników zewnętrznych. IP jest terminem
określonym przez normy DIN VDE 0470 i DIN 40 050. Normy dotyczące wyłączników
różnicowoprądowych i nadprądowych szczegółowo określają sposoby ochrony przed
porażeniem prądem elektrycznym osób obsługujących te urządzenia oraz zabezpieczenia
uniemożliwiające wnikanie do tych aparatów ciał obcych. Jest to ujęte w katalogach
produktów oraz uwidocznione na produktach, na których są nadrukowane symbole oznaczeń
stopnia IP zgodnie z Polską Normą PN-92/E-08106. Normy te opisują klasyfikację stopni
ochrony zapewnianych przez obudowy dla urządzeń elektrycznych o napięciu znamionowym
nie przekraczającym 72,5 kV.
Normy te określają:
–
ochronę osób,
–
ochronę urządzeń elektrycznych przed penetracją cząstek stałych, łącznie z kurzem,
–
ochronę urządzeń elektrycznych przed szkodliwym oddziaływaniem wody.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
35
Tak zwany stopień IP składa się z oznaczenia IP i dwóch do czterech znaków, z których
pierwszy oznacza odporność na penetrację ciał stałych, a drugi na penetrację wody.
Pierwszy znak: zabezpieczenie przed ciałami stałymi (zgodnie z PN-EN 60529:2002):
Rys. 22. Pierwszy znak w oznaczeniu IP [5]
Drugi znak: zabezpieczenie przed wnikaniem wody (zgodnie z PN-EN 60529:2002):
Rys. 23. Drugi znak w oznaczeniu IP [5]
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
36
IK - dwucyfrowy znak (opcjonalny) określa stopień ochrony przed uderzeniem (zgodnie z NF
EN 50 102)
Klasyfikacja stopni ochrony przed uderzeniem przedstawia rysunek 24.
Rys. 24. Klasyfikacja stopni ochrony przed uderzeniem [5]
Przykłady oznaczeń:
–
IP 44 – zabezpieczenie przed dostaniem się obcych ciał stałych o średnicy powyżej 1mm,
przed dostępem do części niebezpiecznych drutem oraz przed wnikaniem cieczy
rozbryzgiwanej.
–
IP 54 – pierwsza cyfra charakterystyczna: 5 – ochrona przed dostępem osób do
niebezpiecznych części za pomocą drutu, druga cyfra charakterystyczna: 4 – ochrona
przed rozbryzgami wody. Jest to pełne zabezpieczenie przed dotknięciem i ochrona
przeciwko gromadzeniu się niebezpiecznych pyłów.
–
IP 65 – liczba 6 z pierwszego indeksu (ochrona przeciwko penetracji ciał obcych), liczba
5 z drugiego indeksu (ochrona przeciwko penetracji wody).
Skrót IP X4D to nowe oznaczenie stopnia IP 44 – PN-IEC 60364-7-701:1999 „Instalacje
elektryczne w obiektach budowlanych. – Wymagania dotyczące specjalnych instalacji lub
lokalizacji. – Pomieszczenia wyposażone w wannę i/lub basen natryskowy” wyodrębnia
w tych pomieszczeniach strefy 0, 1, 2, 3 odmierzone w stosunku do wanny lub natrysku.
Stopień ochrony IPX4 zabezpiecza przed dostawaniem się drutów > 1 mm. Dodatkowo ten
stopień ochrony zapobiega dostawaniu się wody rozpryskiwanej ze wszystkich kierunków.
Urządzenia o stopniu ochrony IPX4 mogą być montowane w 2 strefie tych pomieszczeń.
Literka D to dodatkowe oznaczenie dotyczące ochrony przed ingerencją mechaniczną
w urządzenie mogącą doprowadzić do porażenia prądem. Poniżej znajdują się wyjaśnienie
dodatkowych oznaczeń literowych.
–
A – ochrona przed dostępem wierzchem dłoni.
Próbnik dostępu, kula o średnicy 50 mm, powinna zachować odpowiedni odstęp od części
niebezpiecznych.
–
B – ochrona przed dostępem palcem.
Palec probierczy przegubowy o średnicy 12 mm i długości 80 mm ma zachować odpowiedni
odstęp od części niebezpiecznych.
–
C – ochrona przed dostępem narzędziem.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
37
Próbnik dostępu o średnicy 2,5 mm i długości 100 mm ma zachować odpowiedni odstęp od
części niebezpiecznych.
–
D – ochrona przed dostępem drutem.
Próbnik dostępu o średnicy 1,0 mm i długości 100 mm ma zachować odpowiedni odstęp od
części niebezpiecznych.
–
H – Aparat wysokiego napięcia.
–
M – Badania na szkodliwe działanie wnikającej wody, gdy ruchome części urządzenia
(np. wirnik maszyny wirującej) są w ruchu.
–
S – badania na szkodliwe działanie wnikającej wody, gdy ruchome części urządzenia
(np. wirnik maszyny wirującej) są nieruchome.
–
W – nadaje się do stosowania w określonych warunkach pogodowych przy zapewnieniu
dodatkowych środków ochrony lub zabiegów.
Układ sieci TN
W układzie sieci TN (dawniejsze zerowanie), dla ochrony od porażeń, stosuje się
połączenie części przewodzących dostępnych z przewodem ochronno-neutralnym PEN
lub przewodem ochronnym PE (połączonym bezpośrednio z uziemionym punktem
gwiazdowym transformatora zasilającego lub pośrednio poprzez przewód PEN).
Rozwiązanie to ma spowodować, przy zwarciu części będącej pod napięciem z częściami
dostępnymi przewodzącymi (metalową osłoną), samoczynne szybkie odłączenie
odbiornika od zasilania.
Zasadniczą zmianą, wprowadzoną w ostatnich latach do krajowych przepisów, jest
układ sieci pięcioprzewodowej i znaczne skrócenie dopuszczalnych czasów trwania
zwarcia. Obecnie stosuje się rozwiązania układów sieci: TN-C, TN-C-S i TN-S
przedstawione na rysunkach 25, 26, 27.
Dla sieci niskiego napięcia do 1kV wyróżniamy układy:
–
TN punkt neutralny źródła napięcia (transformatora lub generatora) jest uziemiony,
natomiast połączenie PE z ziemią części przewodzących dostępnych, które normalnie
nie są pod napięciem (np. metalowe obudowy odbiorników) realizowane jest poprzez
sieć zasilającą,
–
TN-S z oddzielnym przewodem ochronnym PE. Przewód ten służy wyłącznie
do ochrony urządzeń, nie można włączać go w jakikolwiek obwód prądowy, służy
do tego oddzielny przewód neutralny N,
–
TN-C ze wspólnym przewodem ochronno-neutralnym PEN,
–
TN-C-S w części bliższej transformatorowi ze wspólnym przewodem PEN, w dalszej
części sieci odseparowane.
Rys. 25. Sieć typu TN-C [2, s. 27]
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
38
Rys. 26. Sieć typu TN-C-S [1, s. 27]
Rys. 27. Sieć typu TN-S [2, s. 27]
Sieć TT charakteryzuje się tym, że punkt neutralny transformatora jest uziemiony
(przewód neutralny połączony z uziomem roboczym transformatora), natomiast punkty
PE odbiorników oraz części przewodzące dostępne (np. metalowe obudowy urządzeń) są
uziemione niezależnie od sieci energetycznej, najczęściej bezpośrednio w miejscu
zainstalowania, uziemieniem ochronnym oddzielnie dla każdego odbiornika. Wyróżnia się
uziemienia indywidualne, grupowe oraz zespołowe.
Rys. 28. Sieć typu TT [2, s. 27]
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
39
Oznaczenia na schematach:
–
L1, L2, L3 – line – przewody fazowe,
–
N – neutral – przewód neutralny,
–
PE – protection earth – uziemienie ochronne.
Reguły nazewnictwa
Dla podstawowego podziału używana jest para liter: pierwsza litera oznacza połączenie
punktu neutralnego źródła zasilania (generatora lub transformatora) z ziemią:
–
T – punkt neutralny posiada bezpośrednie połączenie z ziemią,
–
I – punkt neutralny jest odizolowany od potencjału ziemi.
druga litera oznacza sposób połączenia odbiorników energii elektrycznej z ziemią:
–
T – bezpośrednie połączenie z ziemią każdego urządzenia oddzielnie,
–
N – połączenie z ziemią realizowane poprzez sieć zasilającą.
Oznaczenia w nazewnictwie systemów:
–
T – terra - ziemia,
–
N – neutrum - neutralny,
–
I – isolate - izolowane,
–
C – common - wspólny,
–
S – separate – rozłączny.
T
abela. 6. Oznaczenia alfanumeryczne przewodów oraz zacisków przyłączeniowych odbiorników, wg PN-90/E-01242
Rodzaj zasilania
Rodzaj przewodów
Oznaczenia przewodów
Oznaczenia zacisków
przyłączeniowych
odbiorników
Prąd przemienny
Przewody robocze:
fazowe (liniowe)
neutralny
L, L1, L2, L3
N
U, V, W
N
Prąd stały
Przewody robocze:
biegun dodatni
biegun ujemny
przewód środkowy
L+
L-
M
C
D
M
Prąd stały lub przemienny
przewód ochronny:
przewód ochronno-
neutralny sieci
przewód uziemiający
przewód wyrównawczy
PE
PEN
E
CC
PE
E
CC
W instalacjach elektrycznych stosuje się przewody o różnorodnym przeznaczeniu.
Sposób oznaczania poszczególnych przewodów na schematach elektrycznych powinien być
jednoznacznie zrozumiały dla projektantów i wykonawców instalacji, a różna barwa izolacji
powinna ułatwić prawidłowy montaż instalacji.
Przewody fazowe w instalacjach wykonywanych przewodami jednożyłowymi mogą mieć
barwę dowolną, z wyjątkiem niebieskiej, żółtej oraz zielonej, jak również nie mogą być
przewodami wielobarwnymi. Przewody neutralne N powinny mieć barwę jasnoniebieską,
natomiast przewody ochronne oraz ochronno-neutralne (PE, PEN) muszą być dwubarwne,
żółto-zielone.(PN-90/E-05029
)
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
40
Ochrona przez zastosowanie separacji odbiorników
Separacja odbiornika – środek ochrony przeciwporażeniowej dodatkowej polegający na
zasileniu instalacji i odbiorników poprzez transformator separacyjny lub przetwornice
separacyjne.
Transformator separacyjny to specjalny transformator, którego przekładnia jest równa 1
(napięcie wyjściowe jest równe napięciu wejściowemu) oraz posiada wzmocnioną izolację
między uzwojeniem pierwotnym i wtórnym. Często uzwojenia oddzielone są uziemionym
ekranem. Rola takiego transformatora polega na galwanicznym (stykowym) rozdzieleniu
obwodów zasilającego i zasilanego. W wypadku wystąpienia zwarcia po stronie zasilanej,
transformator pracuje w stanie zwarcia i dostarcza napięcie mniejsze od zasilającego
transformator i mniejszy prąd od tego jaki dostarczyłaby sieć energetyczna (z definicji
napięcie jest równe 0, zaś prąd zwany prądem zwarcia, który jest parametrem konstrukcyjnym
transformatora). Zmniejszenie napięcia i natężenia prądu zmniejsza moc wydzielaną
w urządzeniu i zwiększa bezpieczeństwo.
Jest stosowany wszędzie tam, gdzie istnieje zagrożenie życia oraz gdzie wymagane jest
pełne napięcie zasilania, tzn. w pomieszczeniach o dużej wilgotności, o dużym zagrożeniu
wybuchami, warsztatach. W razie uszkodzenia izolacji separowanego obwodu nie płynie
w nim prąd rażeniowy z powodu braku dla niego drogi powrotnej. Separację stosuje się
wówczas, gdy urządzenia o napięciu znamionowym nieprzekraczającym 500 V mają być
użytkowane w warunkach szczególnego zagrożenia porażeniem (np. place budowy, prace
w metalowych zbiornikach i rurociągach). Zasadniczo z jednego źródła separacyjnego winien
być zasilany tylko jeden odbiornik. Dopuszcza się jednak zasilanie kilku odbiorników pod
warunkiem zastosowania miejscowych nieuziemionych połączeń wyrównawczych.
Rys. 29. Separacja elektryczna [2, s. 28]
Wyłącznik różnicowoprądowy
Wyłącznik różnicowoprądowy (potocznie wyłącznik przeciwporażeniowy, różnicówka,
bezpiecznik różnicowoprądowy) to zabezpieczenie elektryczne służące do ochrony ludzi
przed skutkami porażenia prądem elektrycznym przy dotyku pośrednim jak i bezpośrednim
oraz przed pożarem.
Budowa wyłącznika
Wyłącznik można podzielić na 4 zasadnicze elementy:
–
zestyki torów prądowych wraz z zamkiem i dźwignią załączającą;
–
wyzwalacz różnicowoprądowy, najczęściej jest to przekaźnik spolaryzowany;
–
przekładnik Ferrantiego – w postaci pierścienia ferromagnetycznego, przez który
przechodzą przewody fazowe i przewód neutralny;
–
obwód testowania wyłącznika – umożliwia jego sprawdzenie w trakcie eksploatacji.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
41
Zasada działania
Podczas normalnej pracy, wektorowa suma prądów płynących przez przekładnik jest
równa zero (zgodnie z I prawem Kirchhoffa), stąd w uzwojeniu wtórnym (nawiniętym na
rdzeniu przekładnika) nie indukuje się SEM, przekaźnik spolaryzowany jest zamknięty
(zwora przyciągana przez magnes stały) a styki główne zamknięte. Jeżeli w chronionym
obwodzie pojawi się prąd upływowy (np. przez ciało człowieka do ziemi, lub przez przewód
PE), to wtedy suma prądów w oknie przekładnika będzie różna od zera. W uzwojeniu
wtórnym indukuje się SEM, która powoduje przepływ prądu przez cewkę przekaźnika
spolaryzowanego. Pole magnetyczne wytworzone przez cewkę kompensuje pole magnetyczne
magnesu trwałego przekaźnika. Jeśli prąd upływu przekroczy próg zadziałania wyłącznika
(IΔn), przekaźnik spolaryzowany zostaje otwarty, zwalniając zamek i otwierając styki
główne, a przez to odłączając zasilanie obwodu.
Rys. 30. Wyłącznik różnicowoprądowy [1, s. 102]
Podział i oznaczenia
Ze względu na czułość (prąd zadziałania IΔn):
–
wysokoczułe – IΔn nie większy od 30 mA,
–
średnioczułe – IΔn pomiędzy 30 a 500 mA,
–
niskoczułe – IΔn powyżej 500 mA.
Ze względu na wykrywane rodzaje prądów upływu:
–
AC – prąd przemienny sinusoidalny,
–
A – prąd przemienny sinusoidalny, prąd sinusoidalny wyprostowany jednopołówkowo
i impulsowy,
–
B – prąd przemienny sinusoidalny, prąd sinusoidalny wyprostowany jednopołówkowo
i impulsowy, prąd stały.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
42
Ze względu na wbudowane zabezpieczenie nadprądowe:
–
RCCB
–
wyłącznik
różnicowoprądowy
bez
wbudowanego
zabezpieczenia
nadmiarowoprądowego,
–
RCBO
–
wyłącznik
różnicowoprądowy
z
wbudowanym
zabezpieczeniem
nadmiarowoprądowym.
Zastosowanie wyłącznika różnicowo-prądowego
Wyłącznik różnicowoprądowy jest stosowany jako ochrona dodatkowa, obok
samoczynnego wyłączenia zasilania, działającego przy bezpośrednim zwarciu faza-obudowa.
Wykrywa on znacznie mniejsze prądy upływu, które mogłyby nie spowodować zadziałania
zabezpieczeń nadprądowych ze względu na dużą rezystancję (na przykład ciała ludzkiego).
Wyłączniki różnicowoprądowe stosuje się w układach sieci TN-S, TN-C-S (na odcinku
z rozdzielonymi przewodami ochronnym PE i neutralnym PN), TT, oraz (rzadko) IT.
Jeśli chodzi o układ sieciowy TN-C, w którym nie ma osobnego przewodu ochronnego PE,
tylko wspólny przewód ochronno-neutralny PEN, to norma PN-IEC 60364-5-53:1999 punkt
531.2.1.5 mówi: Zastosowanie urządzenia ochronnego różnicowoprądowego włączonego
w obwody, które nie mają przewodu ochronnego, nie może być uznane za skuteczny środek
ochrony przed dotykiem pośrednim, nawet w przypadku, gdy znamionowy różnicowy prąd
zadziałania nie przekracza 30 mA.
Rys. 31. Widok wyłącznika różnicowoprądowego [5]
Pomiary sprawdzające w instalacjach odbiorczych
Wszystkie pomiary wykonywane są przez osoby z odpowiednimi uprawnieniami do
wykonywania prac na stanowisku eksploatacji w zakresie kontrolno pomiarowym
profesjonalnymi miernikami instalacji elektrycznych.
Aktualnie obowiązującym aktem prawnym wprowadzającym wymóg przeprowadzania
badań okresowych w odstępach nie dłuższych niż 5-letnich jest Ustawa „Prawo Budowlane”
(Ustawa z 7.07.1994 r. Prawo Budowlane. Dz. U. z 1994r., Nr 89, poz 414), oraz Ustawa
z 02.02.1996 r. o zmianie ustawy Kodeks Pracy oraz o zmianie niektórych ustaw (Dz. U.
Nr 24 z 01.03.1996 r. - poz. 110) Rozdz. I Art. 207, Rozdz. III Art. 213, Art. 214.
Racjonalne wymagania dotyczące czasookresów badań eksploatacyjnych urządzeń i instalacji
elektrycznych określają „Wytyczne wykonywania badań okresowych” opracowane przez
COBR „Elektromontaż” w 1999 r.
Krótka charakterystyka wybranych pomiarów:
–
pomiar wyłączników różnicowych (skuteczność ochrony przeciwporażeniowej) polega na
sprawdzeniu poprawnego działania zabezpieczenia różnicowego oraz określeniu prądu
zadziałania,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
43
–
pomiar natężenia oświetlenia według PN-84/E-02033przy pomocy luksomierza
z aktualną legalizacją,
–
pomiary rezystancji izolacji, które mają istotne znaczenie, gdyż jest to sprawdzenie
ochrony przed dotykiem bezpośrednim badanego urządzenia lub badanej instalacji,
–
pomiar rezystancji uziemień i rezystywności gruntu- znajomość wartości rezystancji
uziemienia jest konieczna dla oceny przydatności uziemienia dla celów, dla których go
zaprojektowano i wykonano np.: uziemienie instalacji odgromowej. Dokonywane są
oględziny instalacji odgromowej, sprawdzenie ciągłości połączeń oraz sprawdzenie
wykonania instalacji odgromowej zgodnie z normą,
–
pomiar impedancji pętli zwarciowej to podstawowy pomiar w ocenie skuteczności
ochrony przed dotykiem pośrednim w instalacjach z zabezpieczeniami przetężeniowymi.
Impedancja pętli zwarcia powinna mieć taką małą wartość, aby prąd zwarciowy płynący
w pętli zwarciowej osiągał wystarczająco wielką wartość zapewniającą zadziałanie
urządzeń ochronnych przetężeniowych w wymaganym krótkim czasie. Pomiar jest
niezbędny przy określeniu skuteczności ochrony pośredniej (bezpieczniki, wyłączniki
instalacyjne, wyłączniki różnicowoprądowe),
–
badanie skuteczności ochrony przed dotykiem pośrednim przez samoczynne wyłączenie
zasilania w obwodach z wyłącznikami różnicowoprądowymi – w instalacjach
z wyłącznikami różnicowoprądowymi skuteczność ochrony przeciwporażeniowej zależy
nie tylko od poprawności samego wyłącznika ale również od prawidłowości budowy
instalacji, w której zainstalowano wyłącznik. Przedmiotem badań jest nie tylko wyłącznik
lecz również instalacja elektryczna,
–
pomiar ciągłości przewodów ochronnych – celem pomiaru ciągłości przewodów
ochronnych jest sprawdzenie poprawności działania ochrony przed dotykiem pośrednim
przez samoczynne wyłączenie zasilania,
–
badanie skuteczności ochrony przez zastosowanie izolowania stanowiska: badanie
skuteczności ochrony przez zastosowanie izolowania stanowiska polega na pomiarze
rezystancji podłóg i ścian oraz na pomierzeniu odległości między częściami
przewodzącymi dostępnymi i częściami przewodzącymi obcymi,
–
badania i pomiary eksploatacyjne baterii kondensatorów energetycznych do kompensacji
mocy biernej – tego typu badania obejmują pomiar napięcia zasilającego, pomiar prądu
poszczególnych faz baterii wraz z oceną równomierności obciążenia, pomiar rezystancji
izolacji między izolowanymi biegunami, a obudową i inne,
–
badania separacji ochrony przez zastosowanie separacji elektrycznej – to sprawdzenie
źródła separacyjnego, ustalenie łącznej długości przewodów w obwodzie separowanym,
pomiar rezystancji izolacji przewodów oraz w układzie z więcej niż jednym odbiornikiem
dodatkowo na pomiarze impedancji pętli zwarcicowej (przy zwarciach podwójnych),
–
badania i pomiary eksploatacyjne urządzeń oświetlenia elektrycznego: tego typu pomiary
obejmują pomiar rezystancji izolacji urządzeń i instalacji oświetlenia elektrycznego,
pomiar natężenia oświetlenia oraz badanie skuteczności ochrony przeciwporażeniowej,
–
badania i pomiary eksploatacyjne w strefach zagrożonych wybuchem – instalacje
i urządzenia elektryczne zabudowane w strefach zagrożonych wybuchem (stacje paliw,
magazyny bitumitów, przepompownie cieczy łatwopalnych, stacje gazowe, pomieszczenia
sprężarek gazu i tłoczni) muszą zapewniać bezpieczeństwo pożarowe, wybuchowe,
bezpieczeństwo personelu i dostateczną niezawodność ich pracy,
–
badania i pomiary eksploatacyjne urządzeń piorunochronnych – obejmują oględziny części
nadziemnej, sprawdzenie ciągłości połączeń, pomiary rezystancji uziemienia, sprawdzenie
stanu uziomów.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
44
Tabela 7. Czasookresy pomiarów eksploatacyjnych instalacji i urządzeń elektrycznych
Okres czasu pomiędzy sprawdzeniami
Lp.
Rodzaj pomieszczenia
Rezystancji izolacji
Skuteczność ochrony
przeciwporażeniowej
1
O wyziewach żrących
Nie rzadziej niż co 1 rok
Nie rzadziej niż co 1 rok
2
Zagrożone wybuchem
Nie rzadziej niż co 1 rok
Nie rzadziej niż co 1 rok
3
Otwarta przestrzeń
Nie rzadziej niż co 5 lat
Nie rzadziej niż co 1 rok
4
Bardzo wilgotne
o wilg. ok. 100%
i przejściowo wilgotne
(75 do 100%)
Nie rzadziej niż co 5 lat
Nie rzadziej niż co 1 rok
5
Gorące (o
temperaturze
powietrza ponad 35°C)
Nie rzadziej niż co 5 lat
Nie rzadziej niż co 1 rok
6
Zagrożone pożarem
Nie rzadziej niż co 1 rok
Nie rzadziej niż co 5 lat
7
Stwarzające
zagrożenie dla ludzi
(ZL I, ZL II i ZL III)
Nie rzadziej niż co 1 rok
Nie rzadziej niż co 5 lat
8
Zapylone
Nie rzadziej niż co 5 lat
Nie rzadziej niż co 5 lat
9
Pozostałe nie
wymienione w p.1-8
Nie rzadziej niż co 5 lat
Nie rzadziej niż co 5 lat
–
ZL I – budynki użyteczności publicznej lub ich części, w których mogą przebywać ludzie
w grupach ponad 50 osób,
–
ZL II – budynki lub ich części przeznaczone do użytku ludzi o ograniczonej zdolności
poruszania się,
–
ZL III – szkoły, budynki biurowe, domy studenckie, internaty, hotele, ośrodki zdrowia,
otwarte przychodnie lekarskie, sanatoria, lokale handlowo-usługowe, w których może
przebywać do 50 osób, koszary, pomieszczenia ETO, zakłady karne i inne podobne.
Badania skuteczności ochrony przeciwporażeniowej
Wszelkiego rodzaju badania i pomiary, związane ze skutecznościa ochrony przeciwporażeniowej
powinny cechować się dużą dokładnością. Biorąc pod uwagę warunki badania oraz dopuszczalne
rozrzuty działania bezpieczników i wyzwalaczy przetężeniowych niektórych aparatów, dopuszcza
się stosowanie metod badania oraz przyrządów pomiarowych odznaczających się możliwością
wystąpienia nawet dość znacznych błędów, nie większych jednak niż:
–
±10% – przy pomiarze prądów wyzwalających urządzeń różnicowoprądowych,
–
± 15% – przy pomiarze rezystancji izolacji w sieciach IT( teleinformatycznych) za
pomocą urządzeń do kontroli stanu izolacji,
–
+ 20% – przy pomiarze napięć w obwodach z urządzeniami działającymi pod wpływem
napięcia,
–
± 30% – przy innych pomiarach.
Dokładność wyników pomiarów zależy od wielu czynników obiektywnych
i subiektywnych. Aby nie powodować większych błędów niż wynika to z racji zastosowanych
mierników i metod pomiaru, powinny być zachowane w czasie badania co najmniej
następujące warunki:
–
praktycznie stała wartość napięcia sieci, przy czym wartość ta powinna się mieścić
w zakresie 0,9–1,1 wartości znamionowej;
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
45
–
potencjały przewodów ochronnych podczas badań urządzeń różnicowo-prądowych
powinny być równe zeru; pomiary potencjału przewodów PE powinny poprzedzać
właściwe badania;
–
nie powinny występować żadne błędne połączenia przewodów ochronnych i neutralnych;
ewentualne nieprawidłowości powinny być wykryte i usunięte przed wykonaniem
właściwych pomiarów;
–
mierniki powinny być ustawione w położeniu pracy w miejscach poza strefą
występowania silnych pól elektromagnetycznych, powodowanych głównie przepływem
prądów o dużych wartościach;
–
badania nie mogą powodować warunków niebezpiecznych pod względem porażeniowym
ani dowolnym innym.
W Polsce brak jest dotychczas norm i przepisów określających zadowalająco dokładnie
częstość, warunki i zakresy badań urządzeń ochrony przeciwporażeniowej oraz sposób ich
realizacji. Nie sprecyzowano również wymagań dotyczących budowy oraz klasy mierników
i przyrządów
pomiarowych
stosowanych
w
badaniach
środków
ochrony
przeciwporażeniowej. Z tego względu powołując się na przepisy niemieckie VDE
obowiązujące i stosowane z powodzeniem od wielu lat można przedstawić zagadnienia,
dotyczące badań w poniższych tabelach.
Tabela 8. Terminy okresowych badań urządzeń elektrycznych prowadzonych w celu oceny skuteczności
działania ochrony przeciwporażeniowej [1, s. 303]
Częstość badań
okresowych
Rodzaj urządzeń i zakres badań
Osoba upoważniona do
wykonywania badań
Codziennie (w
dni robocze)
urządzenia niestacjonarne (ręczne, przenośne,
przesuwne) wyposażone w wyłączniki różnicowo-
prądowe lub napięciowe;
badanie skuteczności działania wyłączników przez
naciśnięcie przycisku kontrolnego
użytkujący lub obsługujący urządzenia
(odbiorniki), po przyuczeniu
Raz w miesiącu
urządzenia jw.;
badanie skuteczności działania ochrony
przeciwporażeniowej jako całości (urządzenia
różnicowo-prądowe oraz inne warunkujące
skuteczność działania ochrony)
osoby przeszkolone
Co 6 miesięcy
w urządzeniach niestacjonarnych:
−
stan połączeń przewodów z wtyczkami
i gniazdami wtyczkowymi ruchomymi
(w przedłużaczach);
w urządzeniach stacjonarnych:
działanie urządzeń różnicowo-prądowych przez
naciśnięcie przycisku kontrolnego
osoby przeszkolone
osoby obsługujące urządzenia po
przyuczeniu
Co 4 lata
badania urządzeń elektrycznych oraz
kompleksowe badania urządzeń ochrony
dodatkowej w zakresie zależnym od rodzaju sieci i
zastosowanych środków ochrony
Osoby przeszkolone po zadaniu
egzaminu przed właściwą komisją
dopuszczającą do wykonywania
określonych badań
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
46
Tabela 9. Zakresy, metody i warunki badań środków ochrony przeciwporażeniowej [1, s. 304]
Sposób ochrony
Zakres i cel badania
Stosowane
mierniki
Ocena wyników badań lub wymagania
dodatkowe
SELV pomiar napięcia,
pomiar rezystancji izolacji
przewodów względem
ziemi R
is
≥ 0,25 MΩ
woltomierz
miernik izolacji
przy U
N
> 25 VAC lub
U
N
> 60 VDC przy braku danych
dotyczących wytrzymałości elektrycznej
izolacji urządzenia zasilającego – próba
napięcia 500 V przez 1 min.
PELV jak wyżej
jak wyżej
jak wyżej , ale niezależnie od wartości
napięcia znamionowego urządzeń
zasilających
Bardzo
niskie
napięcie
w
układzie
FELF
badania skuteczności
połączeń przewodów
uziemiających i
wyrównawczych
pomiar rezystancji izolacji
przewodów względem
ziemi R
is
≥ 0,5 MΩ
Miernik rezystancji
o niewielkim
zakresie
pomiarowym (mΩ)
miernik izolacji
przy braku pewności dotyczącej
wytrzymałości elektrycznej izolacji
urządzeń zasilających badania napięciem
1500 V przez 1 min.
Izolacja
ochronna
urządzeń
------------------------------
----------------------
przy braku pewności dotyczącej
wytrzymałości elektrycznej izolacji
urządzeń o U
N
< 500 V próba napięciowa
U
N
> 4000 VAC przez 1 min.
Separacja, układ
z jednym
odbiornikiem
pomiar rezystancji izolacji;
R
is
≥ 1 MΩ
miernik izolacji
Separacja, układ
z więcej niż
jednym
odbiornikiem
pomiar rezystancji izolacji;
R
is
≥ 1 MΩ
wykazanie, że przy
zwarciach podwójnych
nastąpi szybkie
wyłączenie, jak w sieci TN
miernik izolacji
pomiary
impedancji pętli
zwarcia (prądu
zawrciowego) lub
odpowiednie
obliczenia
przy braku pewności skutecznego
rozdzielenia obwodów zasilającego
i odbiorczego zaleca się wykonanie
próby napięciowej w urządzeniach o U
N
< 500 V napięciem 4000 V przez 1 min.
Ochrona przez
zastosowanie
podłoży i ścian
izolacyjnych
wykazanie, że
w urządzeniach I klasy
ochronności prąd
upływowy nie jest większy
niż 1 mA wykrycie
ewentualnych miejsc
(stanowisk)
przewodzących
miernik prądów
upływowych
2 kVAC
miernik rezystancji
stanowiska
---------------------------------
Tabela 10. Zakresy badań niektórych środków ochrony [1, s. 305]
Zakres badań
Stosowane mierniki, metody badania
i podstawowe wymagania
Pomiary rezystancji izolacji mięzy:
−
poszczególnymi przewodami fazowymi (L1, L2, L3),
a przewodem ochronnym PE,
−
poszczególnymi przewodami fazowymi (L1, L2, L3),
a przewodem neutralnym N,
−
przewodami fazowymi,
−
przewodem ochronnym PE a neutralnym N.
miernik izolacji; w urządzeniach o o U
N
< 500
V rezystancja izolacji w każdym przypadku
powinna być większa niż 0,5 MΩ
Sprawdzenie, czy nie nastąpiła nigdzie zamiana przewodów
fazowych L oraz przewodu ochronnego PE.
woltomierz uniwersalny, pomiar napięcia
względem ziemi
Sprawdzenie, czy nie nastąpiła zamiana przewodu
neutralnego N i ochronnego PE.
oględziny; miernik rezystancji o zakresie Ω
Badania połączeń wyrównawczych
oględziny; miernik rezystancji o zakresie Ω
Pomiary rezystancji uziemienia uziomów roboczych
i ochronnych
oględziny; miernik rezystancji uziemienia
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
47
Rys. 32. Przykładowy sposób kontroli połączeń przewodu PE [1, s. 319]
Zasady postępowania podczas ratowania osób porażonych prądem elektrycznym
Ogólne zasady postępowania podczas ratowania osób porażonych prądem elektrycznym
1. Porażonego należy natychmiast uwolnić spod działania prądu elektrycznego. Porażonego
należy uwolnić jednym z następujących sposobów:
–
przez wyłączenie napięcia we właściwym obwodzie elektrycznym,
–
przez odciągnięcie porażonego od urządzeń będących pod napięciem,
–
przez odizolowanie porażonego, uniemożliwiające przepływ przez jego ciało.
W przypadku odciągania porażonego od urządzeń pod napięciem należy pamiętać o tym,
by robić to za pośrednictwem materiałów lub przedmiotów będących izolatorami
elektrycznymi (np. suchych materiałów tekstylnych, drewna lub tworzyw sztucznych).
2. Bezpośrednio po uwolnieniu porażonego spod napięcia należy wykonać następujące
czynności:
–
zatrzymać krwawienie (jeżeli porażony krwawi),
–
sprawdzić czy porażony nie ma ciał obcych w jamie ustnej,
–
zawiadomić lekarza,
–
zdecydować, jaki ma być zakres doraźnej pomocy i sposób jej udzielenia.
Sposób ratowania zależy od stanu porażonego. Porażony może być przytomny
lub nieprzytomny. Człowiek nieprzytomny może oddychać, krążenie krwi u niego może
trwać lub może być wstrzymane. Gdy porażony jest przytomny, należy rozluźnić jego ubranie
w okolicy szyi, klatki piersiowej i brzucha. Porażony musi być zbadany przez lekarza.
Do czasu przybycia lekarza porażony powinien pozostać w pozycji leżącej. Jeżeli porażony
jest nieprzytomny, ale oddycha nie wolno pozostawić go w pozycji na wznak. Należy ułożyć
porażonego na boku i rozluźnić jego ubranie. Jeśli porażony jest nieprzytomny, ale krążenie
krwi trwa, natomiast nie oddycha, należy natychmiast stosować sztuczne oddychanie.
Gdy porażony jest nieprzytomny, nie oddycha, krążenie krwi jest wstrzymane, należy
natychmiast zastosować sztuczne oddychanie i pośredni masaż serca.
3. Sztuczne oddychanie. Jeżeli twarz porażonego nie jest uszkodzona należy zastosować
metodę bezpośrednią. Należy wtedy:
–
ułożyć porażonego na wznak,
–
klęknąć przy jego głowie i oburącz, łagodnie, ale stanowczo odgiąć głowę ratowanego
jak najbardziej ku tyłowi,
–
ręką trzymającą brodę przycisnąć dolne zęby ratowanego do górnych,
–
zrobić dość głęboki wdech i szeroko otwartymi ustami objąć szczelnie nos porażonego,
nie dotykając jednak skrzydełek nosa,
–
kciukiem ręki trzymającej brodę zacisnąć szczelnie usta porażonego i dokonać równego
i długiego wydechu.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
48
Wyżej opisana technika ratowania nazywana jest techniką „usta - nos”. W przypadku,
gdy stosując tę technikę czuje się zdecydowany opór, oznacza to, że nos ratowanego jest
niedrożny. Należy wtedy natychmiast:
–
nie zmieniając chwytu rąk trzymających głowę, odchylić dolną wargę kciukiem ręki
trzymającej brodę,
–
objąć usta porażonego i zrobić wdech przez jego zaciśnięte zęby (technika ratowania
nazywana techniką „usta - usta”.
Jeżeli otwartymi ustami można objąć i usta, i nos ratowanego, powietrze należy
rozprowadzać w ten sposób (technika „usta - nos - usta”). Sztuczne oddychanie metodą
bezpośrednią należy przeprowadzać tak, aby oddech następował co 5 sekund (12 razy na
minutę). Stosując sztuczne oddychanie należy przy każdym oddechu kontrolować skuteczność
ratowania. Jeżeli widać, że klatka piersiowa ratowanego w czasie wdechu unosi się, a po
oderwaniu ust od jego twarzy opada, można wnioskować, że ratowanie jest prawidłowe.
4. Pośredni masaż serca. polega na rytmicznym, urywanym ugniataniu okolicy serca między
kręgosłupem a mostkiem. Aby wykonać pośredni masaż serca, należy:
–
ułożyć porażonego na wznak na twardym podłożu,
–
uciskać oburącz na dolną część mostka tak silnie, aby mostek uginał się w głąb od 3 do
5 cm. (uciski muszą być wykonywane raptownie i energicznie ok. 80 razy na minutę).
Gdy ratuje tylko jeden człowiek, to powinien on stosować sztuczne oddychanie i pośredni
masaż serca następująco: 2 oddechy – 15 ucisków – 2 oddechy – 15 ucisków...itd.
Gdy ratuje dwóch ratowników kolejność działań powinna być następująca: 1 oddech –
5 ucisków, 1 oddech – 5 ucisków...itd.
Rys.33. Masaż serca przez dwóch ratowników [7]
Rys. 34. Masaż serca przez jednego ratownika [7]
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
49
Definicje pojęć związanych z instalacjami elektrycznymi
Bariera (przeszkoda) – element chroniący przed niezamierzonym dotykiem bezpośrednim
części czynnych, lecz niechroniący przed dotykiem bezpośrednim spowodowanym
działaniem rozmyślnym.
Części jednocześnie dostępne – przewody lub części przewodzące, które mogą być
dotknięte jednocześnie przez człowieka lub zwierzę; mogą nimi być części czynne, części
przewodzące dostępne i obce, przewody ochronne i uziomy.
Część czynna – przewód lub część przewodząca urządzenia lub instalacji elektrycznej,
która może się znaleźć pod napięciem w warunkach normalnej pracy instalacji elektrycznej,
lecz nie pełni funkcji przewodu ochronnego; częścią czynną jest przewód neutralny N, lecz
nie jest nim przewód ochronny PE ani ochronno-neutralny PEN.
Część przewodząca dostępna – część przewodząca instalacji elektrycznej dostępna dla
dotyku palcem probierczym, która może być dotknięta i która w warunkach normalnej pracy
instalacji nie znajduje się pod napięciem, lecz w wyniku uszkodzenia może się znaleźć pod
napięciem.
Część przewodząca obca – część przewodząca nie będąca częścią urządzenia ani
instalacji elektrycznej, która może się znaleźć pod określonym potencjałem, zwykle pod
potencjałem ziemi; zalicza się do nich metalowe konstrukcje, rurociągi, przewodzące podłogi
i ściany.
Dotyk bezpośredni – dotknięcie przez człowieka lub zwierzę części czynnych.
Dotyk pośredni – dotknięcie przez człowieka lub zwierzę części przewodzących
dostępnych, które znalazły się pod napięciem w wyniku uszkodzenia izolacji.
Izolacja ochronna – środek ochrony przeciwporażeniowej dodatkowej polegający na
zastosowaniu izolacji podwójnej lub izolacji wzmocnionej, lub osłony izolacyjnej ochronnej.
Izolacja podstawowa – izolacja części czynnych zastosowana w celu zapewnienia
ochrony przeciwporażeniowej podstawowej.
Izolacja podwójna – izolacja składająca się z izolacji podstawowej oraz niezależnej od
niej izolacji dodatkowej.
Izolacja wzmocniona – pojedynczy układ izolacyjny zapewniający ochronę od porażeń
w stopniu równoważnym izolacji podwójnej.
Izolowanie stanowiska – środek ochrony przeciwporażeniowej dodatkowej polegający na
pokryciu stanowiska materiałem izolacyjnym oraz na izolowaniu od ziemi znajdujących się
w zasięgu ręki przewodzących części urządzeń i części obcych połączonych ze sobą
nieuziemionymi przewodami wyrównawczymi.
Klasa ochronności – umowne oznaczenie cech budowy urządzenia elektrycznego według
PN/E-05031, określające możliwości objęcia go ochroną przeciwporażeniową dodatkową.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
50
Napięcie bardzo niskie (ELV) – napięcie przemienne sinusoidalne o wartości skutecznej
nieprzekraczającej 50 V lub napięcie stałe – o pomijalnym tętnieniu – o wartości średniej
nieprzekraczającej 120 V.
Napięcie dotykowe (UT) – napięcie występujące w razie uszkodzenia izolacji między
dwoma punktami, z którymi mogą się zetknąć jednocześnie obie ręce lub jedna ręka i stopa
człowieka; napięciem dotykowym – dla oceny zagrożenia porażeniem zwierząt
w gospodarstwach hodowlanych i lecznicach – jest napięcie występujące w razie uszkodzenia
izolacji między punktami, z którymi mogą się zetknąć jednocześnie głowa i nogi zwierzęcia.
Napięcie w miejscu uszkodzenia (UF) – napięcie między częścią przewodzącą a ziemią
odniesienia występujące podczas zwarcia doziemnego.
Napięcie względem ziemi – najwyższe z napięć występujących długotrwale między
częścią czynną urządzenia a ziemią:
–
w sieci lub instalacji elektrycznej o bezpośrednim uziemieniu roboczym, nie dotkniętej
zwarciem doziemnym,
–
w sieci lub instalacji elektrycznej bez bezpośredniego uziemienia roboczego, dotkniętej
zwarciem doziemnym.
Obciążalność prądowa długotrwała przewodu – maksymalna wartość prądu, który może
płynąć długotrwale przez przewód w określonych warunkach bez przekroczenia
dopuszczalnej temperatury przewodu.
Obudowa (osłona) – element konstrukcyjny zapewniający ochronę przed niektórymi
wpływami otoczenia i przed dotykiem bezpośrednim części czynnych z dowolnej strony.
Obudowa o stopniu ochrony co najmniej IP2X lub IPXXB może pełnić funkcję osłony.
Obwód instalacji elektrycznej – zespół elementów instalacji elektrycznej wspólnie
zasilanych i chronionych przed przetężeniami wspólnym zabezpieczeniem.
Obwód odbiorczy (obwód końcowy) – obwód, do którego są przyłączone bezpośrednio
odbiorniki energii elektrycznej lub gniazda wtyczkowe.
Obwód FELV – obwód napięcia bardzo niskiego, niezapewniający niezawodnego
oddzielenia elektrycznego od innych obwodów; obwód może mieć uziemienie robocze;
napięcie bardzo niskie jest stosowane ze względów funkcjonalnych, a nie w celu ochrony
przeciwporażeniowej.
Obwód PELV – obwód napięcia bardzo niskiego, z uziemieniem roboczym, zasilany ze
źródła bezpiecznego, zapewniający niezawodne oddzielenie elektryczne od innych obwodów.
Obwód SELV – obwód napięcia bardzo niskiego, bez uziemienia roboczego, zasilany ze
źródła bezpiecznego, zapewniający niezawodne oddzielenie elektryczne od innych obwodów.
Ochrona przeciwporażeniowa – zespół środków technicznych zapobiegających
porażeniom prądem elektrycznym ludzi i zwierząt w normalnych i zakłóceniowych
warunkach pracy urządzeń elektrycznych; w urządzeniach niskiego napięcia rozróżnia się
ochronę przeciwporażeniową przed dotykiem bezpośrednim (ochronę podstawową), przed
dotykiem pośrednim (ochronę dodatkową) oraz ochronę uzupełniającą.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
51
Ochrona przeciwporażeniowa przed dotykiem bezpośrednim (ochrona podstawowa) –
zespół środków technicznych chroniących przed zetknięciem się człowieka lub zwierzęcia
z częściami czynnymi oraz przed pojawieniem się napięcia na częściach przewodzących
nieznajdujących się pod napięciem w warunkach normalnej pracy instalacji.
Ochrona przeciwporażeniowa przed dotykiem pośrednim (ochrona dodatkowa) – zespół
środków technicznych chroniących przed, wynikłymi z uszkodzenia ochrony
przeciwporażeniowej podstawowej, skutkami zetknięcia się człowieka lub zwierzęcia
z częściami przewodzącymi i/lub częściami obcymi.
Odbiornik energii elektrycznej – urządzenie przeznaczone do przetwarzania energii
elektrycznej w inną formę energii, np. światło, ciepło, energię mechaniczną.
Osłona – element konstrukcyjny o stopniu ochrony co najmniej IP2X lub IPXXB,
chroniący przed umyślnym zetknięciem się z częściami czynnymi, zastosowany w celu
zapewnienia ochrony przeciwporażeniowej podstawowej.
Osłona izolacyjna ochronna – osłona z materiału izolacyjnego zapewniająca (razem
z izolacją podstawową) ochronę od porażeń w stopniu równoważnym izolacji podwójnej.
Połączenie wyrównawcze – elektryczne połączenie części przewodzących dostępnych
i części przewodzących obcych, dokonane w celu wyrównania potencjałów.
Połączenie wyrównawcze dodatkowe (miejscowe) – połączenie wyrównawcze wykonane
w innym miejscu niż połączenie wyrównawcze główne.
Połączenie wyrównawcze główne – połączenie wyrównawcze wykonane najczęściej
w przyziemnej kondygnacji budynku, w pobliżu miejsca wprowadzenia sieci lub instalacji
elektrycznej do budynku, np. w pobliżu złącza.
Porażenie prądem elektrycznym – skutki patofizjologiczne wywołane przepływem prądu
elektrycznego przez ciało człowieka lub zwierzęcia.
Prąd przeciążeniowy – prąd przetężeniowy powstały w nieuszkodzonym obwodzie
elektrycznym.
Prąd przetężeniowy – dowolna wartość prądu większa od wartości znamionowej;
w przypadku przewodów wartością znamionową jest obciążalność prądowa długotrwała.
Prąd rażeniowy – prąd przepływający przez ciało człowieka lub zwierzęcia, który może
powodować skutki patofizjologiczne.
Prąd różnicowy – prąd o wartości chwilowej równej sumie algebraicznej wartości
chwilowej prądów płynących we wszystkich przewodach czynnych w określonym miejscu
sieci lub instalacji elektrycznej; w urządzeniach prądu przemiennego wartość skuteczna prądu
różnicowego jest sumą geometryczną (wektorową) wartości skutecznej prądów płynących we
wszystkich przewodach czynnych.
Prąd upływowy – prąd, który w urządzeniu niedotkniętym zwarciem płynie od części
czynnych do ziemi; w wielofazowym urządzeniu prądu przemiennego wypadkowy prąd
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
52
upływowy jest geometryczną (wektorową) sumą prądów upływowych poszczególnych faz;
zawiera on składową czynną wynikającą z upływności izolacji oraz składową pojemnościową
wynikającą
z
pojemności
doziemnych
urządzenia
i
pojemności
przyłączonych
kondensatorów.
Prąd wyłączający (Ia) – najmniejszy prąd wywołujący w wymaganym czasie zadziałanie
urządzenia zabezpieczającego powodującego samoczynne wyłączenie zasilania.
Prąd zadziałania urządzenia zabezpieczającego (umowny) – określona wartość prądu
powodującego zadziałanie urządzenia zabezpieczającego w określonym czasie, zwanym
czasem umownym zadziałania.
Prąd zwarciowy – prąd przetężeniowy powstały w wyniku połączenia ze sobą –
bezpośrednio lub przez impedancję o pomijalnie małej wartości – przewodów, które
w normalnych warunkach pracy instalacji elektrycznej mają różne potencjały.
Przewód neutralny N – przewód połączony bezpośrednio z punktem neutralnym
(zerowym) układu sieci i mogący służyć do przesyłania energii elektrycznej.
Przewód ochronno-neutralny PEN – uziemiony przewód spełniający jednocześnie
funkcję przewodu ochronnego PE i przewodu neutralnego N.
Przewód ochronno-powrotny PER – uziemiony przewód pełniący funkcję przewodu
ochronnego PE i przewodu powrotnego R sieci lub instalacji prądu stałego.
Przewód ochronny PE – uziemiony przewód stanowiący element zastosowanego środka
ochrony przeciwporażeniowej dodatkowej, nie podlegający obciążeniu prądami roboczymi,
do którego przyłącza się części przewodzące dostępne, połączony z główną szyną
uziemiającą.
Przewód uziemiający – przewód łączący zacisk uziemiający (zacisk probierczy
uziomowy, część uziemianą) z uziomem.
Przewód wyrównawczy – przewód zapewniający wyrównanie potencjałów łączonych
części.
Rażenie prądem elektrycznym – zdarzenie polegające na przepływie prądu rażeniowego.
Rezystancja stanowiska – rezystancja między ziemią odniesienia a elektrodą
odwzorowującą (elektrodami odwzorowującymi) styczność ze stanowiskiem bosych stóp
człowieka.
Rezystancja uziemienia – rezystancja między ziemią odniesienia a zaciskiem
uziemiającym lub zaciskiem probierczym uziomowym.
Rozdzielnica – urządzenie przeznaczone do włączania w instalację elektryczną, pełniące
jedną lub więcej następujących funkcji: rozdział energii elektrycznej, załączanie i odłączanie,
zabezpieczenie obwodów i odbiorników.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
53
Separacja elektryczna – środek ochrony przeciwporażeniowej dodatkowej polegający na
zasilaniu urządzenia elektrycznego za pomocą transformatora separacyjnego lub przetwornicy
separacyjnej, przy czym wszystkie części czynne obwodu separowanego są niezawodnie
oddzielone elektrycznie od innych obwodów i ziemi.
Sieć elektryczna rozdzielcza – sieć elektryczna przeznaczona do rozdziału energii
elektrycznej.
Stanowisko dostępne – stanowisko, na którym człowiek o przeciętnej sprawności
fizycznej może się znaleźć bez korzystania ze środków pomocniczych, takich jak drabina lub
słupołazy.
Stopień ochrony obudowy IP – umowna miara ochrony, zapewnianej przez obudowę,
przed dotknięciem części czynnych i poruszających się mechanizmów, przedostawaniem się
ciał stałych i wnikaniem wody, ustalona zgodnie z PN/E-08106.
Szyna uziemiająca (główna lub miejscowa) – szyna przeznaczona do połączenia
z uziomem przewodów ochronnych PE i/lub przewodów wyrównawczych i/lub przewodów
uziemień roboczych. Szyna uziemiająca może pełnić funkcję szyny wyrównawczej.
Szyna wyrównawcza (główna lub miejscowa) – szyna przeznaczona do przyłączania
przewodów wyrównawczych zapewniających połączenia wyrównawcze (główne lub
miejscowe).
Transformator bezpieczeństwa – transformator ochronny o napięciu wtórnym nie
wyższym od napięcia bardzo niskiego w normalnych warunkach pracy.
Transformator ochronny – transformator, wykonany zgodnie z PN/E-08105,
zapewniający niezawodne oddzielenie elektryczne obwodu wtórnego od obwodu
pierwotnego.
Transformator separacyjny – transformator ochronny o napięciu wtórnym wyższym od
napięcia bardzo niskiego w normalnych warunkach pracy.
Układ IT – układ sieci elektrycznej rozdzielczej lub instalacji elektrycznej, w którym
wszystkie części czynne są izolowane od ziemi albo jedna z nich jest uziemiona przez
bezpiecznik iskiernikowy i/lub przez dużą impedancję, a części przewodzące są uziemione.
Układ TN – układ sieci elektrycznej rozdzielczej lub instalacji elektrycznej, w którym
punkt neutralny (zerowy) jest bezpośrednio uziemiony, a części przewodzące dostępne są
z nim połączone przewodami ochronnymi PE i/lub przewodami ochronno-neutralnymi PEN
(przewodami ochronno-powrotnymi PER), w wyniku czego pętla zwarcia jest w całości
metaliczna.
Układ TT – układ sieci elektrycznej rozdzielczej lub instalacji elektrycznej, w którym
punkt neutralny (zerowy) lub przewód czynny jest bezpośrednio uziemiony, a części
przewodzące są połączone z uziomami nie połączonymi z uziemieniem roboczym, w wyniku
czego pętla zwarcia z częścią przewodzącą zamyka się przez ziemię.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
54
Urządzenia elektryczne – wszystkie urządzenia i elementy instalacji elektrycznej
przeznaczone do wytwarzania, przekształcania, przesyłania, rozdziału lub wykorzystania
energii elektrycznej; urządzeniami elektrycznymi są np. maszyny elektryczne, transformatory,
aparaty, przyrządy pomiarowe, urządzenia zabezpieczające, oprze-wodowanie, odbiorniki.
Urządzenie
nieprzenośne
(stacjonarne)
–
urządzenie
nieruchome,
którego
przemieszczanie podczas normalnego użytkowania jest trudne, bo ma dużą masę (co najmniej
18 kg w przypadku urządzeń powszechnego użytku) i jest pozbawione uchwytów do ręcznego
przenoszenia.
Urządzenie przenośne (przemieszczalne) – urządzenie, które podczas użytkowania może
być z łatwością przemieszczone lub przyłączone do innego źródła zasilania, w innym miejscu
użytkowania.
Urządzenie ręczne – urządzenie przenośne przeznaczone do trzymania w ręce podczas
jego użytkowania, przy czym silnik (jeżeli jest) stanowi integralną część tego urządzenia.
Urządzenie stale – urządzenie nieruchome przymocowane do podłoża lub dowolnej innej
konstrukcji stałej.
Uziemienie – połączenie elektryczne z ziemią; uziemieniem nazywa się też urządzenie
uziemiające obejmujące uziom, przewód uziemiający oraz – jeśli występują – zacisk
probierczy uziomowy i szynę uziemiającą.
Uziemienie ochronne – środek ochrony przeciwporażeniowej dodatkowej w układzie TT
oraz IT, polegający na połączeniu części przewodzących urządzenia elektrycznego z uziomem
o rezystancji uziemienia skoordynowanej z charakterystyką zabezpieczenia zwarciowego tego
urządzenia; pojęcie obecnie eliminowane z użycia w odniesieniu do instalacji niskiego
napięcia.
Uziemienie otwarte – połączenie części uziemianej z uziomem za pomocą bezpiecznika
iskiernikowego.
Uziemienie pomocnicze – uziemienie części czynnej albo części przewodzącej,
wykonane w celu ochrony przeciwporażeniowej, ochrony przeciwzakłóceniowej lub z innych
powodów; nie jest ono uziemieniem roboczym ani uziemieniem będącym elementem systemu
ochrony przeciwporażeniowej, polegającym na samoczynnym wyłączeniu zasilania w sieci
TT lub IT.
Uziemienie robocze – uziemienie określonego punktu obwodu elektrycznego (części
czynnej i/lub przewodu PEN) w celu zapewnienia prawidłowej pracy urządzeń elektrycznych.
Uziemienie robocze może być bezpośrednie, pośrednie lub otwarte.
Uziom – przedmiot lub zespół przedmiotów metalowych umieszczonych bezpośrednio
w gruncie (ziemi) lub w betonie i ziemi, tworzący elektryczne połączenie przewodzące
z ziemią.
Uziom fundamentowy – uziom w postaci taśmy albo pręta stalowego zatopiony
w betonowym fundamencie do celów uziemienia (uziom fundamentowy sztuczny) lub uziom
w postaci stalowego zbrojenia betonowego fundamentu (uziom fundamentowy naturalny).
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
55
Uziom naturalny – uziom wykonany w innym celu niż uziemienie, wykorzystywany do
celów uziemienia.
Uziom sztuczny – uziom wykonany do celów uziemienia.
Wewnętrzna linia zasilająca (wlz), obwód rozdzielczy – obwód elektryczny zasilający
tablice rozdzielcze (rozdzielnice), z których są zasilane obwody odbiorcze.
Wyłącznik przeciwporażeniowy różnicowoprądowy – łącznik samoczynny wyposażony
w człony: pomiarowy i wyzwalający, wywołujące działanie (wyłączenie) w przypadku
wystąpienia prądów różnicowych większych od znamionowego prądu wyzwalającego.
Wyłącznik różnicowoprądowy wysokoczuły jest wyłącznikiem o znamionowym
różnicowym prądzie wyzwalającym nie większym niż 30 mA.
Zasięg ręki – przestrzeń (obszar) zawarta między dowolnym punktem powierzchni
stanowiska, na którym człowiek zwykle stoi lub się porusza, a powierzchnią, którą może
dosięgnąć ręką w dowolnym kierunku bez użycia środków pomocniczych.
Ziemia odniesienia – dowolny punkt na powierzchni albo w głębi ziemi, którego
potencjał nie zmienia się pod wpływem prądu przepływającego przez rozpatrywany uziom
lub uziomy.
Złącze instalacji elektrycznej — urządzenie elektryczne, w którym następuje połączenie
wspólnej sieci elektrycznej rozdzielczej z instalacją elektryczną odbiorcy.
4.2.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Jakie można wyróżnić trzy rodzaje urządzeń zabezpieczających w instalacjach
odbiorczych?
3. Jakie warunki powinno spełniać zabezpieczenie przeciążeniowe przewodów?
4. Jak określa się prąd zadziałania urządzeń zabezpieczających przy uwzględnieniu
krotności prądu?
5. W jakich przypadkach powinny być zainstalowane zabezpieczenia przeciążeniowe?
6. Jakim wzorem można określić czas przepływu prądu zwarciowego?
7. Jakie są różnice w działaniu wyłącznika nadmiarowoprądowego a nadprądowego?
8. Jakie jest podstawowe zadanie bezpiecznika elektrycznego?
9. Jakie można wyróżnić rodzaje bezpieczników?
10. Jak można wyjaśnić termin przepięcie?
11. W jaki sposób ogranicza się przepięcia w sieci energetycznej i urządzeniach
elektronicznych?
12. Jak można wyjaśnić pojęcie odgromnik?
13. W jaki sposób prąd elektryczny działa na organizm człowieka?
14. Jakie parametry prądu wpływają na stopień porażenia człowieka?
15. Jakie można wyróżnić rodzaje ochrony przeciwporażeniowej?
16. Jakie istnieją trzy rodzaje ochrony, związane z zastosowaniem bardzo niskiego napięcia?
17. Jakie występują rodzaje ochrony przed dotykiem bezpośrednim?
18. Jakie znane są rodzaje ochrony przed dotykiem pośrednim?
19. Jakie wyróżnia się klasy ochronności?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
56
20. Jakie znane są symbole klas ochronności?
21. Co oznacza symbol dwuliterowy IP?
22. Co oznaczają znaki za oznaczeniem IP, dotyczące stopnia ochrony?
23. Czym charakteryzuje się sieć zasilania TN?
24. Jakie stosuje się rodzaje sieci TN?
25. Czym charakteryzuje się sieć zasilania TT?
26. Jak oznacza się przewody: fazowe, neutralne, uziemiające, wyrównawcze, ochronne
i ochronno neutralne?
27. W jaki sposób realizuje się separację odbiorników?
28. Jak można wyjaśnić pojęcie wyłącznik różnicowoprądowy?
29. Jak można dokonać podziału wyłączników różnicowoprądowych?
30. Jak działa wyłącznik różnicowoprądowy?
31. Jakie rodzaje pomiarów można wyróżnić w instalacjach elektrycznych?
32. Jakie rodzaje urządzeń według przepisów VDE należy badać raz w miesiącu, a jakie co
sześć miesięcy?
33. Jaki zakres badań według przepisów VDE należy wykonać raz w miesiącu, a jaki co
sześć miesięcy?
34. Jakie znane są zakresy badań środków ochrony przeciwporażeniowej?
35. Jakie obowiązują ogólne zasady postępowania podczas ratowania osób porażonych prądem?
36. W jaki sposób należy postępować bezpośrednio po uwolnieniu porażonego spod napięcia?
4.2.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Scharakteryzuj wskazane przez nauczyciela układy zasilania SELV, PELV, FELV.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) odszukać w materiałach dydaktycznych układy zasilania SELV, PELV, FELV,
2) dokonać analizy tych układów na podstawie opisów,
3) rozpoznać zasadnicze różnice, dotyczące tych układów,
4) zapisać przy rysunkach krótką charakterystykę i oznaczenia układów.
Wyposażenie stanowiska pracy:
–
papier formatu A4, flamastry,
–
literatura zgodna z punktem 6 poradnika.
Ćwiczenie 2
Oblicz czas przepływu prądu zwarciowego o wartości równej 100 A dla przewodu
miedzianego z izolacją PVC, zakładając, że przekrój przewodu jest równy 2,5 mm
2
.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) rozpoznać zjawisko,
2) odszukać wzór,
3) zapisać wzór do wyliczenia czasu,
4) wykonać obliczenie, uwzględniając jednostki układu SI,
5) skomentować otrzymany wynik.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
57
Wyposażenie stanowiska pracy:
–
zeszyt do ćwiczeń,
–
przybory do pisania,
–
kalkulator,
–
literatura zgodna z punktem 6 poradnika.
Ćwiczenie 3
Scharakteryzuj jakie warunki powinno spełniać zabezpieczenie przeciążeniowe przewodów.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) odszukać odpowiednie warunki doboru zabezpieczeń,
2) zapisać wzory, dotyczące zabezpieczeń,
3) dokonać analizy wzorów,
4) scharakteryzować dobór zabezpieczeń na podstawie analizy wzorów.
Wyposażenie stanowiska pracy:
–
papier formatu A4, flamastry,
–
literatura zgodna z punktem 6 poradnika.
Ćwiczenie 4
Dokonaj klasyfikacji bezpieczników ze względu na rodzaj, charakterystykę działania,
czas reakcji, wartości prądów znamionowych. Przedstaw zabezpieczenia, które nie zalicza się
do bezpieczników.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) odszukać w materiałach dydaktycznych zagadnienia dotyczące bezpieczników
i zabezpieczeń, które nie są bezpiecznikami,
2) dokonać analizy odszukanych zagadnień,
3) dokonać klasyfikacji bezpieczników, uwzględniając wszystkie kryteria,
4) wymienić zabezpieczenia, które nie są bezpiecznikami,
5) zapisać klasyfikację i zabezpieczenia, które nie są bezpiecznikami.
Wyposażenie stanowiska pracy:
–
papier formatu A4, flamastry,
–
literatura zgodna z punktem 6 poradnika.
Ćwiczenie 5
Scharakteryzuj oddziaływanie prądu elektrycznego na organizm człowieka.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) odszukać w materiałach zagadnienia, dotyczące oddziaływania prądu na organizm
człowieka,
2) dokonać analizy działania prądu, uwzględniając skutki działania,
3) dokonać analizy działania uwzględniając parametry prądu,
4) zapisać krótką charakterystykę działania prądu na organizm człowieka.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
58
Wyposażenie stanowiska pracy:
–
papier formatu A4, flamastry,
–
literatura zgodna z punktem 6 poradnika.
Ćwiczenie 6
Scharakteryzuj stopnie ochrony IP aparatu lub urządzenia. Określ trzy różne stopnie
ochrony, zapisane przy pomocy symboli: IP 44, IP 54, IP65.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) odszukać w materiałach zagadnienia, dotyczące stopni ochrony IP,
2) dokonać analizy, stosowanych oznaczeń i symboli dla stopni ochrony,
3) dokonać analizy, dotyczących poszczególnych stopni ochrony z ćwiczenia,
4) zapisać krótka charakterystykę dla każdego stopnia ochrony.
Wyposażenie stanowiska pracy:
–
papier formatu A4, flamastry,
–
literatura zgodna z punktem 6 poradnika.
Ćwiczenie 7
Scharakteryzuj sieci typu TN i TT uwzględniając ochronę od porażeń.
Sposób wykonania ćwiczenia.
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) odszukać w materiałach zagadnienia, dotyczące sieci typu TN i TT,
2) rozpoznać poszczególne układy,
3) dokonać analizy zastosowanych rozwiązań ochronnych w sieciach TN i TT,
4) wykonać rysunki dotyczące poszczególnych sieci,
5) zapisać krótka charakterystykę dla każdej sieci.
Wyposażenie stanowiska pracy:
–
papier formatu A4, flamastry,
–
literatura zgodna z punktem 6 poradnika.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
59
4.2.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1) sklasyfikować trzy rodzaje urządzeń zabezpieczających w instalacjach
odbiorczych?
2) wyjaśnić warunki zabezpieczenia przeciążeniowego przewodów?
3) określić prąd zadziałania urządzeń zabezpieczających z uwzględnieniem
krotności prądu?
4) określić przypadki zainstalowania zabezpieczenia przeciążeniowego?
5) określić czas przepływu prądu zwarciowego?
6) wyjaśnić różnice w działaniu wyłącznika nadmiarowoprądowego
i nadprądowego?
7) wyjaśnić podstawowe zadania wyłącznika elektrycznego?
8) sklasyfikować rodzaje bezpieczników?
9) zdefiniować przepięcie?
10) wyjaśnić sposób ograniczenia przepięć w sieciach energetycznych
i urządzeniach elektronicznych?
11) wyjaśnić pojęcie odgromnik?
12) określić sposób działania prądu elektrycznego na organizm człowieka?
13) określić parametry prądu wpływające na stopień porażenia człowieka?
14) sklasyfikować rodzaje ochrony przeciwporażeniowej?
15) wyjaśnić trzy rodzaje ochrony związane z bardzo niskim napięciem?
16) sklasyfikować rodzaje ochrony przed dotykiem bezpośrednim?
17) sklasyfikować rodzaje ochrony przed dotykiem pośrednim?
18) sklasyfikować klasy ochronności?
19) wyjaśnić symbole dotyczące klas ochronności?
20) zdefiniować symbol dwuliterowy IP?
21) wyjaśnić używane znaki w stopniu ochrony IP?
22) scharakteryzować sieć zasilania TN?
23) sklasyfikować rodzaje sieci TN?
24) scharakteryzować sieć zasilania TT?
25) wyjaśnić kolorystyczne oznaczenia przewodów : fazowych, neutralnych,
uziemiających, wyrównawczych, ochronnych i ochronno neutralnych?
26) wyjaśnić separację odbiorników?
27) wyjaśnić pojęcie wyłącznik różnicowoprądowy?
28) wyjaśnić działanie wyłącznika różnicowoprądowego?
29) określić rodzaje pomiarów w instalacjach elektrycznych?
30) określić rodzaje urządzeń podlegające badaniu raz w miesiącu i co sześć
miesięcy według przepisów VDE?
31) określić zakres badań jakie należy wykonać raz w miesiącu i co sześć
miesięcy według przepisów VDE?
32) określić zakres badań środków ochrony przeciwporażeniowej?
33) wyjaśnić ogólne zasady postępowania podczas ratowania osób
porażonych prądem?
34) wyjaśnić sposób postępowania bezpośrednio po uwolnieniu porażonego
spod napięcia?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
60
5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ
INSTRUKCJA DLA UCZNIA
1. Przeczytaj uważnie instrukcję.
2. Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3. Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
4. Test zawiera 20 zadań. Do każdego zadania dołączone są 4 możliwości odpowiedzi.
Tylko jedna jest prawidłowa.
5. Udzielaj odpowiedzi na załączonej karcie odpowiedzi, stawiając w odpowiedniej rubryce
znak X. W przypadku pomyłki należy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem, a następnie
ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową.
6. Zadania wymagają stosunkowo prostych obliczeń, które powinieneś wykonać przed
wskazaniem poprawnego wyniku.
7. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
8. Jeśli udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego rozwiązanie
na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas.
9. Na rozwiązanie testu masz 40 minut.
Powodzenia!
ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH
1. Żyła przewodu elektrycznego wykonana jest z
a) miedzi twardej lub aluminium półtwardego.
b) miedzi miękkiej lub aluminium półtwardego.
c) miedzi miękkiej lub aluminium twardego.
d) miedzi twardej lub aluminium twardego.
2. Symbole literowe YDYp oznaczają
a)
przewód płaski o żyle jednodrutowej w izolacji polwinitowej.
b)
przewód okrągły o żyle jednodrutowej w izolacji polwinitowej.
c)
przewód wielożyłowy okrągły w izolacji polwinitowej.
d)
przewód wielożyłowy płaski w izolacji polietylenowej.
3. Przewody zwane sznurami mieszkaniowymi oznacza się symbolami
a) OS.
b) OMY.
c) SMY.
d) PSM.
4. Wyłącznik elektryczny charakteryzuje się
a) bardzo dużą trwałością mechaniczna.
b) niewielka znamionowa częstością łączeń.
c) dużą częstością łączeń.
d) dużą częstością łączeń i bardzo duża trwałością mechaniczna.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
61
5. Na rysunku przedstawiono widok stycznika, który można zaliczyć do
a) wyłączników.
b) rozłączników.
c) bezpieczników.
d) podłączników.
6. Połączenia pomiędzy aparatami w rozdzielnicy tablicowej wykonuje się przy użyciu
a) przewodów aluminiowych o przekroju nie mniejszym niż 1,5 mm
2
.
b) przewodów miedzianych o przekroju nie mniejszym niż 1,5 mm
2
.
c) przewodów aluminiowych lub miedzianych o przekroju nie mniejszym niż 2,5 mm
2
.
d) przewodów miedzianych o przekroju nie mniejszym niż 2,5 mm
2
.
7. Rysunek przedstawia
a) gniazdo podwójne z uziemieniem.
b) gniazdo pojedyncze z zerowaniem.
c) kontakt z klapka.
d) gniazdo pojedyncze z uziemieniem typu schuko.
8. W łazienkach należy stosować gniazda
a) szczelne typu schuko.
b) szczelne z bolcem.
c) bryzgoszczelne IP 44.
d) bryzgoszczelne bez bolca.
9. Fazy zasilające odbiornik trójfazowy oznacza się jako
a) R S T.
b) U V W.
c) L1 L2 L3.
d) F1 F2 F3.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
62
10. Symbol L1 przedstawiony na rysunku oznacza
a) fazę zasilania układu.
b) fazę zasilania cewki.
c) indukcyjność cewki.
d) indukcyjność rdzenia cewki.
.
11. Nie stosuje się połączeń układów trójfazowych w źródle i odbiorniku
a) trójprzewodowych typu gwiazda trójkąt.
b) czteroprzewodowych typu gwiazda gwiazda.
c) trójprzewodowych typu trójkąt gwiazda.
d) trójprzewodowych typu trójkąt trójkąt.
12. Na poniższym rysunku wielka litera E oznacza
a) symbol elektryczności.
b) źródło napięcia stałego.
c) akumulator samochodowy.
d) symbol napięcia przemiennego.
13. Do źródeł prądu stałego zaliczamy
a) diodę prądu stałego.
b) kondensator elektrolityczny.
c) generator napięciowy.
d) akumulator
14. Sposób wyłączania odbiornika od sieci powinien przebiegać według kolejności
a) najpierw wyłączamy odbiornik wyłącznikiem a następnie sprawdzamy wtyczkę.
b) najpierw wyłączamy odbiornik wyłącznikiem a następnie wyjmujemy z gniazda
wtyczkę.
c) najpierw wyjmujemy z gniazda wtyczkę a następnie wyłączamy odbiornik
wyłącznikiem.
d) najpierw sprawdzamy stan wtyczki a potem wyłączamy odbiornik wyłącznikiem.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
63
15. Do jednego obwodu elektrycznego można podłączyć jednocześnie
a) pralkę automatyczna, termowentylator, telewizor.
b) żelazko, piec elektryczny, czajnik elektryczny.
c) żelazko, termowentylator, pralkę elektryczna.
d) czajnik elektryczny, termowentylator, żelazko.
16. Jeżeli instalację elektryczną umieszczono w rurach cienkościennych ułożonych
w wykutych bruzdach to należy zastosować
a) gniazda podtynkowe.
b) gniazda wtynkowe.
c) gniazda natynkowe.
d) gniazda rurkowe cienkościenne.
17. Gdy powierzchnia salonu wynosi 30 m
2
to zaleca się zastosować
a) tylko jedno gniazdo wtykowe.
b) dokładnie trzy gniazda wtykowe.
c) co najmniej dwa gniazda wtykowe.
d) co najmniej pięć gniazd wtykowych.
18. Moc znamionowa pieca elektrycznego zasilanego napięciem przemiennym 230 V wynosi
3 kW. Zastosowano przewód zasilający 3x 2,5 mm
2
. Wartość prądu znamionowego
wyłącznika instalacyjny dla tego odbiornika powinna być równa
a) 6 A.
b) 10 A.
c) 16 A.
d) 40 A.
19. Żyły ochronne przewodów PE oznacza się barwą
a) zielono-niebieską.
b) zielono-żółta.
c) niebieską.
d) żółtą.
20. Pomiędzy przewodami fazowymi L3 i L1 sieci TNC występuje napięcie
a) około 400 V.
b) 230 V.
c) 130 V.
d) około 310 V.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
64
KARTA ODPOWIEDZI
Imię i nazwisko ...............................................................................
Użytkowanie instalacji elektrycznych
Zakreśl poprawną odpowiedź.
Nr
zadania
Odpowiedź
Punkty
1
a
b
c
d
2
a
b
c
d
3
a
b
c
d
4
a
b
c
d
5
a
b
c
d
6
a
b
c
d
7
a
b
c
d
8
a
b
c
d
9
a
b
c
d
10
a
b
c
d
11
a
b
c
d
12
a
b
c
d
13
a
b
c
d
14
a
b
c
d
15
a
b
c
d
16
a
b
c
d
17
a
b
c
d
18
a
b
c
d
19
a
b
c
d
20
a
b
c
d
Razem:
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
65
6. LITERATURA
1. Markiewicz H.: Instalacje elektryczne. WNT, Warszawa 2001
2. Rogoń A.: Ochrona od porażeń w instalacjach elektrycznych. COSiW SEP, Warszawa
3. http://rg1.polsl.pl/keiag/labor.html
4. http://www.elektro-plast.com.pl/
5. http://www.elektryk.zst.edu.pl/
6. http://www.instalacjebudowlane.pl/
7. http://www.lcpoland.com/