MONTAŻ I EKSPLOATACJA INSTALACJI ELEKTRYCZNEJ W OBIEKTACH

1. PODSTAWA PRAWNA

1. Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. - Prawo budowlane (Dz. U. z 2000 r. Nr 106, poz. 1126), z późniejszymi zmianami;

2. Rozporządzenia Ministra Gospodarki Przestrzennej i Budownictwa z 14.12.1994 roku w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz.U. Nr 15, poz. 140 z późniejszymi zmianami);

3. Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 16 sierpnia 1999 r. w sprawie warunków technicznych użytkowania budynków mieszkalnych (Dz. U. Nr 74, poz. 836, z późniejszymi zmianami);

4. PN-IEC 60364 Wieloarkuszowa (i wieloczęściowa) norma pt. Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych;

5. Ustawa z dnia 10 kwietnia 1997 r. Prawo energetyczne (Dz. U. z dnia 4 czerwca 1997 r. z późniejszymi zmianami);

6. Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 25 września 2000 r. w sprawie szczegółowych warunków przyłączenia podmiotów do sieci elektroenergetycznych, obrotu energią elektryczną, świadczenia usług przesyłowych, ruchu sieciowego i eksploatacji sieci oraz standardów jakościowych obsługi odbiorców (Dz. U. Nr 85, poz. 957 z późniejszymi zmianami)

7. Zasady wiedzy technicznej.

2. WAŻNIEJSZE WYMOGI WG POZYCJI b. i c.:

W instalacjach elektrycznych należy stoso­wać (wg b.):

1. złącza instalacji elektrycznej budynku, umożliwiają­ce odłączenie od sieci zasilającej i usytuowane w miejscu dostępnym dla dozoru i obsługi oraz za­bezpieczone przed uszkodzeniami, wpływami at­mosferycznymi, a także ingerencją osób niepowo­łanych,

2. oddzielny przewód ochronny i neutralny, w obwodach rozdzielczych i odbiorczych,

3. urządzenia ochronne różnicowoprądowe lub odpo­wiednie do rodzaju i przeznaczenia budynku bądź jego części, inne środki ochrony przeciwporażenio­wej,

4. wyłączniki nadprądowe w obwodach odbiorczych,

5. zasadę selektywności (wybiórczości) zabezpieczeń,

6. przeciwpożarowe wyłączniki prądu,

7. połączenia wyrównawcze główne i miejscowe, łączące przewody ochronne z częściami przewodzącymi innych instalacji i konstrukcji budynku,

8. zasadę prowadzenia tras przewodów elektrycznych w liniach prostych równoległych do krawędzi ścian i stropów,

9. przewody elektryczne z żyłami wykonanymi wy­łącznie z miedzi, jeżeli ich przekrój nie przekracza 10 mm²,

10. urządzenia ochrony przeciwprzepięciowej.

Inne zalecenia, to (wg b.):

1. Jako uziomy instalacji elektrycznej należy wykorzystywać metalowe konstrukcje budynków, zbrojenia fundamentów oraz inne metalowe elementy umieszczone w niezbrojonych fundamentach stano­wiące sztuczny uziom fundamentowy.

2. Dopuszcza się wykorzystywanie jako uziomy in­stalacji elektrycznej metalowych przewodów sieci wo­dociągowej, pod warunkiem zachowania wymagań Polskiej Normy dotyczącej uziemień i przewodów ochronnych oraz uzyskania zgody jednostki eksploatu­jącej tę sieć.

3. Instalacja piorunochronna powinna być wykonana zgodnie z Polską Normą dotyczącą ochrony odgromowej obiektów budowla­nych.

4. Instalacja odbiorcza w budynku i w samo­dzielnym lokalu powinna być wyposażona w urządze­nia do pomiaru zużycia energii elektrycznej, usytuowa­ne w miejscu łatwo dostępnym i zabezpieczone przed uszkodzeniami i ingerencją osób niepowołanych.

5. W budynku wielorodzinnym liczniki pomiaru zu­życia energii elektrycznej należy umieszczać poza loka­lami mieszkalnymi, w zamykanych szafkach.

6. Prowadzenie instalacji i rozmieszczenie urządzeń elektrycznych w budynku powinno zapew­niać bezkolizyjność z innymi instalacjami w zakresie odległości i ich wzajemnego usytuowania.

7. Główne, pionowe ciągi instalacji elektrycznej w budynku wielorodzinnym, zamieszkania zbiorowego i użyteczności publicznej należy prowadzić poza miesz­kaniami i pomieszczeniami użytkowymi, w wydzielo­nych kanałach lub szybach instalacyjnych, zgodnie z Polskimi Normami dotyczącymi wymagań w tym za­kresie.

8. Przewody i kable elektryczne należy pro­wadzić w sposób umożliwiający ich wymianę bez po­trzeby naruszania konstrukcji budynku.

Kontrole okresowe budynków (wg c.):

W celu właściwego użytkowania budynku należy przeprowadzać kontrole okresowe, które powinny być przeprowadzane w porze wiosennej.

Osoba przeprowadzająca kontrolę okresową bu­dynku (osoba dozoru) powinna przed jej rozpoczęciem zapoznać się z protokołami z poprzednich kontroli, z protokołami odbioru robót remontowych wykonanych w budynku w okresie od poprzedniej kontroli, zgłoszeniami użyt­kowników lokali dotyczącymi usterek, wad, uszkodzeń lub zniszczeń elementów budynku.

Protokoły sporządzane w wyniku kontroli okreso­wych powinny zawierać określenie:

1. stanu technicznego elementów budynku objętych kontrolą,

2. rozmiarów zużycia lub uszkodzenia elementów,

3. zakresu robót remontowych i kolejności ich wyko­nywania,

4. metod i środków użytkowania elementów budynku narażonych na szkodliwe działanie wpływów at­mosferycznych i niszczące działanie innych czynni­ków,

5. zakresu nie wykonanych robót remontowych zaleconych do realizacji w protokołach z poprzednich kontroli okresowych.

Do protokołów, o których mowa w ust. 4, w razie potrzeby należy dołączyć dokumentację graficzną wy­konaną w toku kontroli.

Niezależnie od kontroli okresowych, właściciel budynku może przeprowa­dzać przeglądy robocze mające na celu określenie sta­nu przygotowania budynku, urządzeń i instalacji do użytkowania w okresie zimowym.

Okresowej kontroli, o której mowa w art. 62 ustawy Prawo budowlane, podlegają elementy budynku narażone na szkodliwe wpływy atmosferyczne i niszczące działanie czynników występujących podczas użytkowania, których uszkodzenia mogą powodować zagrożenie dla:

1) bezpieczeństwa osób,

2) środowiska,

3) konstrukcji budynku.

Dokumentacja eksploatacyjna

Należą do niej:

1. Książka obiektu budowlanego, wydana po uzyskaniu pozwolenia na użytkowanie;

2. Instrukcja obsługi, np. urządzeń i instalacji elektrycznych;

3. Badania okresowe, próby i ekspertyzy (instalacji i urządzeń elektrycznych, gazowych, instalacji kominowych - otworów dymowych i wentylacyjnych) i inne.

3. ELEMENTY INSTALACJI ELEKTRYCZNEJ BUDYNKÓW MIESZKALNYCH I UŻYTECZNOŚCI PBLICZNEJ

1. Przyłącze - klasyczne występuje w linii napowietrznej, od najbliższego słupa linii napowietrznej do
   budynku, przewodami w izolacji lub kablem ziemnym od tego słupa. W przypadku linii napowietrznej
   na słupie z przyłączem powinna być ochrona od przepięć atmosferycznych, zapewniająca obniżenie
   napięcia udarowego poniżej poziomu wytrzymałości aparatury i urządzeń zainstalowanych w złączu.

2. Złącze - najczęściej jako ZK3a, kable rozdzielcze w układzie otwartego pierścienia, typu YAKY
   4x120 mm² lub o większym przekroju, w układzie sieciowym TN-C. Przejście na układ TN-C-S albo w
   złączu lub w RG. W obwodach kabli rozdzielczych w złączu stosuje się podstawy bezpiecznikowe ze
   zwieraczami. Umożliwia to zmianę lokalizacji punktu otwarcia pierścienia. W obwodzie głównej WLZ
   stosuje się bezpieczniki topikowe, przemysłowe, o charakterystykach gG lub gL. W tym przypadku
   od ZK do zacisku głównego połączenia wyrównawczego należy prowadzić przewód CC, o wymaganym przekroju.

3. Rozdzielnica główna - z reguły w układzie TN-C-S, pięcioszynowa. Jeżeli przejście z układu TN-C
   następuje w RG, to przewód PEN ze złącza wprowadza się na szynę PE i szynę tę mostkuje się z
   szyną N. Od szyny PE do zacisku głównego połączenia wyrównawczego należy prowadzić przewód
   CC, o wymaganym przekroju. WLZ-ty najczęściej zabezpiecza się rozłącznikami bezpiecznikowymi
   (z wkładkami bezpiecznikowymi małogabarytowymi, typu G01 i G02, np. serii R300) montowanymi
   na szynie TH35. W RG montuje się I. stopień ochrony (kategoria B) przeciwprzepięciowej, z reguły z
   ogranicznikami przepięć w postaci odgromników. W obwodach krótkich WLZ (poniżej 10 m) montuje
   się elementy sprzęgające, zapewniające poprawną współpracę ograniczników I i II stopnia (o indukcyjności około 7,5 H). Uwaga: może wystąpić potrzeba dobezpieczenia ograniczników przepięć bezpiecznikami topikowymi, zarówno na I jak i na II stopniu ochrony przeciwprzepięciowej.

4. WLZ - w każdej klatce schodowej budynku mieszkalnego powinien być, co najmniej jeden WLZ do zasilania mieszkań, następny do maszynowni dźwigu (windy) i WLZ na potrzeby ogólne (oświetlenie klatki schodowej, strychu, pralni, suszarni, piwnic). Te ostatnie dwa WLZ są opomiarowane łącznie. Rozwiązania mogą być również inne. Od WLZ potrzeb mieszkaniowych w danej klatce, na każdej kondygnacji odchodzą obwody zasilania poszczególnych mieszkań (lokali), poprzez zabezpieczenia przed licznikowe i licz­niki energii elektrycznej. W mieszkaniach instaluje się skrzynki rozdzielcze obwodów mieszkaniowych. Minimalna liczba obwodów mieszkaniowych: jeden obwód oświetleniowy, co najmniej jeden obwód gniazd wtykowych ogólnego przeznaczenia, jeden obwód gniazd wtykowych w łazience, je­den obwód gniazd wtykowych kuchni, jeżeli jest kuchenka elektryczna, to wydzielony obwód dla niej. Podobnie jest z przepływowym podgrzewaczem wody, zlokalizowanym w łazience lub kuchni oraz oddzielne obwody do innych stacjonarnych odbiorników większej mocy. Ograniczniki przepięć stop­nia II. (kategorii C) montuje się w mieszkaniowych skrzynkach rozdzielczych. Wszystkie te obwody zabezpiecza się wyłącznikami nadmiarowo-prądowymi, a niektóre z nich dodatkowo wyłącznikami różnicowoprądowymi wysokoczułymi (obligatoryjnie obwód gniazd wtykowych w łazience i przepły­wowy podgrzewacz wody w łazience, fakultatywnie obwody gniazd wtykowych w kuchni i inne obwo­dy).

5. Rozdzielnice obwodów odbiorczych - stosowane są w budynkach użyteczności publicznej, po jednej
   na każdej kondygnacji lub kilka (w dużych budynkach). Do każdej z nich dochodzi odrębna WLZ. W
   tych rozdzielnicach, oprócz wyłączników nadmiarowo-prądowych instalacyjnych i/lub silnikowych po­
   szczególnych obwodów odbiorczych montuje się ograniczniki przepięć II. stopnia ochrony przeciw-­
   przepięciowej, w postaci ochronników i ewentualnie bezpieczników topikowych dobezpieczających.

Z reguły w tych budynkach montuje się oddzielną instalację zasilającą sprzęt teleinformatyczny (komputery, serwery i in.). Z reguły z RG wyprowadza się jeden obwód do rozdzielnicy pomocniczej, z której wyprowadza WLZ(ty) do rozdzielnic piętrowych zasilania sprzętu teleinformatycznego. Zabezpieczenia obwodów odbior­czych od przepięć i przetężeń w tych rozdzielnicach są podobne do stosowanych rozwiązań w rozdzielni­cach piętrowych ogólnych. Rozdzielnice te zasilają wyłącznie gniazda wtykowe do zasilania sprzętu telein­formatycznego. Gniazda te posiadają odpowiednie oznakowania a wtyczki do nich nie pasują do gniazd ogólnego zastosowania i odwrotnie: wtyczki urządzeń i sprzętu ogólnego zastosowania nie pasują do gniazd „komputerowych".

6. Wymogi dla instalacji elektrycznej w łazience

1. strefy 0, 1,2, 3

2. Wolno instalować w poszczególnych strefach:

• w strefie 0 tylko odbiorniki przeznaczone specjalnie do użytkowania w wannie, zasilane napięciem SELV do 12 V prądu przemiennego i 30 V prądu stałego i o stopniu ochrony IPX7,

• w strefie 1 tylko podgrzewacze wody, o stopniu ochrony IPX5,

• w strefie 2 tylko podgrzewacze wody, o stopniu ochrony IPX4 oraz oprawy oświetleniowe II klasy ochronności,

• w strefie 3 tylko gniazda wtykowe zasilane napięciem SELV lub z transformatora separa­cyjnego (II klasa ochronności) lub gniazda o stopniu ochrony IPX1 zasilane z obwodu do­datkowo zabezpieczonego wyłącznikiem różnicowoprądowym wysokoczułym, ale z prze­wodami o wzmocnionej izolacji, na napięcie 450/750 V, z powłoką izolacyjną, w strefach 0, 1, 2 nie wolno instalować puszek, gniazd wtykowych, odgałęźników i rozgałęźników,

• muszą być wykonane miejscowe połączenia wyrównawcze,

• w łazienkach publicznych instalowane urządzenia w strefach 2 i 3 muszą mieć stopień ochrony, co najmniej IP45.

• w łazienkach mieszkań minimalny stopień ochrony dla gniazd wtykowych, instalowanych w strefie 3 wynosi IP21.

• PRZEWODY

Budowa, przekroje, napięcia, symbole

1. Przewód jednożyłowy: żyła i izolacja robocza, spełniająca również funkcję izolacji podstawowej.
   Trzy wady aluminium: mała wytrzymałość mechaniczna, szczególnie na zginanie, oczyszczone
   pokrywa się warstwą tlenku (nie przewodzącego), płynie pod wpływem naprężenia statycznego.
   Może być jeszcze powłoka, czasem zwana oponą oraz pancerz i odzież (oplot)

2. Przekroje: 0,5; 0,75; 1;... 240, 300, 400, 500, 625, 800; 1000 mm². Do 10 mm² (przewody do układania na stałe) mają żyły jednodrutowe. Łączenie przewodów!! Materiał: do 10 mm² tylko Cu, od 16 mm² dopuszcza się również Al.

3. Napięcia znamionowe Uo/U = 300/300, 300/500, 450/750, 600/1000 V

4. Oznakowania: Różne zasady oznakowania zależne od tego czy jest to przewód bez powłoki, z powłoką, oponowy lub sznurowy.

• Bez powłoki: DY, ALY, DYt, DYd, DYn (ogr. rozp. płom.), DYc (izol. ciepłoodp.), Dyp, DYpp

• Z powłoką: YDYt, YDY, YDYp

• Oponowe i sznury: SM, SMYp, OM, OMY, OMYp, OW, OP

• Małe litery na końcu symbolu: p - płaski; pp - płaski do przyklejania; d - zwiększona grubość izolacji; u - uzbrojony; y - osłona polwinitowa; n - samonośny; c- izolacja ciepłoodporna; b - oplot z włókna szklanego.

Podane przykłady nie wyczerpują oznaczeń.

2. Sposoby układania:

W pomieszczeniach suchych układa się płaskie przewody kabelkowe bezpośrednio na ścianie lub suficie i mocuje opaskami. YDYpp przykleja się do ściany lub sufitu (do 2,5 mm²). Przewody bez powłoki metalowej można układać bezpośrednio na podłożu drewnianym, jeżeli są zabez­pieczone wyłącznikami lub bezpiecznikami do 16 A.

• W pomieszczeniach wilgotnych, mokrych, zapylonych i z wyziewami chemicznymi przewody kabelkowe układa się na uchwytach ostępowych (minimum 5 mm od podłoża). Promienie zagięcia minimum siedmiokrotna średnica przewodu. Osprzęt, gniazda wtykowe i łączniki muszą być szczelne.

• Przewody w rurkach na wierzchu: obecnie najczęściej stosuje się rurki winidurowe sztywne RL,
  na uchwytach. Łączy się rurki złączkami prostymi lub stosuje się połączenia kielichowe (na-­
  dmuch gorącego powietrza i kalibrator). Mają również wady: przy wysokich temperaturach stają
  się plastyczne a w niskich kruche. Duża wydłużalność cieplna. Na 10 m przy wzroście tempera­
  tury o 20°C wydłużają się około 15 mm. Zwykłe rurki mogą pracować w temperaturach od -5°C
  do +60°C. Stosuje się złączki kompensacyjne. Łatwo wykonywać łuki (10x D_z). Rurki mają „pamięć kształtu", co wykorzystuje się przy montażu. Odległość między sąsiednimi puszkami maksimum 6 m, lub najwyżej dwa zagięcia.

Rurki stalowe RS stosuje się rzadko, przy dużych narażeniach mechanicznych. Są drogie i montaż jest pracochłonny.

Obecnie można również układać przewody w rurkach Arota, montaż jest łatwy, kształtowanie łu­ków odbywa się bardzo prosto, nie zachodzi potrzeba stosowania elementów kompensujących wydłużenia cieplne. W instalacjach w rurkach wszelkie połączenia wolno wykonywać wyłącznie w puszkach. Liczbę przewodów o określonych średnicach zewnętrznych w zależności od nomi­nalnej średnicy rurki podają tabele (podczas montażu wybrać średnicę rurki o jeden rząd większą niż wynika to z rodzaju i przekroju wciąganych przewodów)

• Układanie przewodów w rurkach pod tynkiem - rurki elastyczne karbowane, przykryte warstwą
  muru, co najmniej 5 cm. Rurki te są w kręgach po 25 lub 50 m - złączki nie są potrzebne. Takie
  ułożenie instalacji zapewnia możliwość wymiany przewodów bez kucia ścian.

• Układanie przewodów w tynku jest dopuszczalne, ale warstwa tynku nad przewodami powinna
  wynosić minimum 5 mm.

3. Obciążalność prądem długotrwałym - wg normy PN-IEC 60364-5-523:2001 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Dobór i montaż wyposażenia elektrycznego. Obciążalność prądowa długotrwała przewodów.

Rozróżnia się 7 podstawowych sposobów układania przewodów (w tym również kabli): A, B, C, D, E, F, G.:

A - przewody jednożyłowe i wielożyłowe w rurze instalacyjnej w izolowanej cieplnie ścianie (A1, A2)

B - przewody jednożyłowe i wielożyłowe w rurze instalacyjnej na ścianie drewnianej (B1, B2)

C - Przewód jednożyłowy lub wielożyłowy na drewnianej ścianie

D - Kabel wielożyłowy w okrągłej osłonie w ziemi

E - przewód wielożyłowy w powietrzu

F - Przewody jednożyłowe w powietrzu stykające się (co najmniej w odległości od ściany o jedną średnicę przewodu)

G - Przewody jednożyłowe w powietrzu oddalone od siebie (co najmniej w odległości od siebie o jedną średnicę przewodu)

Przykładowe długotrwałe obciążalności prądowe dla przewodu miedzianego w izolacji z PVC i przekroju żył 1,5 mm², o obciążonych dwóch żyłach wynoszą:

A1 - 14,5 A; A2 - 14 A; B1 - 17,5 A; B2 - 16,5 A; C - 19,5 A; D - 22 A; E - 25 A; F - 25 A; G - 29 A.

Obciążalności te należy skorygować, jeżeli np. w jednej rurce będzie więcej takich torów przewodów, lub, jeżeli temperatura otoczenia będzie inna niż 30°C, lub rezystywność cieplna gruntu (dla kabli w ziemi) będzie inna niż 2,5 K.m/W.

4. Zasady doboru przekroju

1. Wg obciążalności prądem długotrwałym i skoordynowaniu z zabezpieczeniem przeciążeniowym;

2. Wg dopuszczalnego spadku napięcia przy prądzie obliczeniowym;

3. Wg dopuszczalnego spadku napięcia przy prądzie szczytowym;

4. Wg wytrzymałości cieplnej przewodów w czasie zwarcia;

5. Wg zasady uzyskania skutecznej ochrony przeciwporażeniowej przy dotyku pośrednim, poprzez samoczynne wyłączenia zasilania zabezpieczeniem nadmiarowo-prądowym;

6. Wg przepisów określających minimalny przekrój przewodu.

5. PRZEWODY OCHRONNE I POŁĄCZEŃ WYRÓWNAWCZYCH ^K1)

Przekroje przewodów ochronnych

Wg PN-IEC 60364-5-54:1999 przekrój przewodu ochronnego nie powinien być mniejszy niż odpowiednia wartość podana w tablicy 54F.

Jeżeli wyznaczona z tej tablicy wartość przekroju nie jest wartością znormalizowaną, należy zastosować przewód o przekroju zaokrąglonym w górę do najbliższego przekroju znormalizowanego.

TABLICA 54F

Przekrój przewodów fazowych instalacji SL (mm^2)	Minimalny przekrój odpowiadającego przewodu ochronnego SPE (mm^2)
S < 16	S
16 < S < 35	16
S > 35	S/2

Wartości podane w tablicy 54F są obowiązujące dla przewodów ochronnych, wykonanych z takiego samego materiału, co przewody fazowe. W innych przypadkach przekrój przewodu ochronnego powinien być tak, do­brany, aby jego konduktancja nie była mniejsza niż konduktancja przewodu spełniającego wymagania okre­ślone w tablicy 54F.

Przekrój każdego przewodu ochronnego nie będącego częścią wspólnego układu przewodów lub jego osło­na nie powinien być w żadnym przypadku mniejszy niż:

2,5 mm² w przypadku stosowania ochrony przed mechanicznymi uszkodzeniami,

4 mm² w przypadku niestosowania ochrony przed mechanicznymi uszkodzeniami.

Połączenia przewodów ochronnych powinny być dostępne w celu przeprowadzania kontroli i badań; nie dotyczy to połączeń niedostępnych lub połączeń w obudowie nierozbieralnej.

W przewodach ochronnych nie należy umieszczać żadnej aparatury łączeniowej, można natomiast, w celu przeprowadzenia badań, przewidzieć połączenia, które można rozłączać jedynie z zastosowaniem narzędzi.

W przewodach ochronnych nie należy instalować cewek urządzeń kontrolnych, w przypadku stosowania elektrycznej kontroli ciągłości uziemienia.

Wymagany przekrój miedzianych przewodów wyrównawczych głównych i miejscowych ^K1)

	Połączenia wyrównawcze główne	Połączenia wyrównawcze miejscowe
				między dwiema częściami przewodzącymi dostęp­nymi	między częścią przewo­dzącą dostępną i częścią obcą
Wymagania podstawowe	Scc ≥ 0,5 SPEmax^1)	Scc ≥ 0,5 SPEmin^1)	Scc ≥ 0,5 SPE^1)
Dopuszczalne złagodze­nie wymagania podsta­wowego	Nie wymaga się przekroju większego niż 25 mm^2 *
Wymagania dodatkowe	Scc ≥ 6 mm^2 1) ze względu na wytrzymałość mechaniczną	Przewody CC nie ułożone we wspólnej osłonie z przewodami czynnymi: Scc ≥ 2,5 mm^2, jeśli są chronione od uszkodzeń me­chanicznych Scc ≥ 4 mm^2, jeśli nie są chronione od uszkodzeń mechanicznych
^1) W przypadku przewodu innego niż miedziany obowiązuje przekrój zapewniający taką samą konduktancję. Oznaczenia: Scc - przekrój przewodu wyrównawczego, SPEmax - największy wymagany przekrój przewodu ochronnego w instalacji, SPEmix - najmniejszy wymagany przekrój przewodu ochronnego spośród przewodów doprowadzonych do rozpatrywanych części przewodzących dostępnych, SPE - przekrój przewodu ochronne­go doprowadzonego do rozpatrywanej części przewodzącej dostępnej

6. OCHRONA PRZED PRZEPIĘCIAMI W INSTALACJI ELEKTRYCZNEJ

Wymagane napięcia udarowe wytrzymywane przez urządzenia przy napięciu sieci trójfazowej 230/400V:

• urządzenia w/przy złączu: wytrzymałość udarowa kategorii IV — 6 kV

• urządzenia rozdzielcze i obwody odbiorcze: wytrzymałość udarowa kategorii III — 4 kV

• odbiorniki: wytrzymałość udarowa kategorii II — 2,5 kV

• urządzenia specjalnie chronione: wytrzymałość udarowa kategorii I — 1,5 kV

Klasy ograniczników przepięć w instalacji elektrycznej

Zabezpieczenie pierwotne jest przeznaczone głównie do ograniczania udarów pochodzenia zewnętrznego. Zabezpieczenia wtórne ograniczają stany przejściowe powstające po zadziałaniu zabezpieczenia pierwotne­go oraz udary generowane wewnątrz budynku.

Ograniczniki przepięć przeznaczone do montażu w instalacji elektrycznej do 1000V w obiekcie budowlanym podzielono na 3 klasy:

• ograniczniki klasy I (klasy B) - ochrona przed bezpośrednim działaniem prądu piorunowego (wyrów­nanie potencjałów w obiekcie) oraz wszelkiego rodzaju przepięciami,

• ograniczniki klasy II (klasy C) - ochrona przed przepięciami atmosferycznymi indukowanymi, przepię­ciami łączeniowymi, przepięciami przepuszczonymi przez ograniczniki klasy I,

• ograniczniki klasy III (klasa D) - ochrona przed przepięciami łączeniowymi powstającymi w obiekcie budowlanym.

Z zakresu norm obecnie w kraju wprowadzana jest norma PrPN 61643-1 Urządzenia ograniczające napięcia dołączone do sieci rozdzielczych niskiego napięcia. Wymagania techniczne i metody badań.

Dodatkowo należy uwzględnić uwagi zawarte w normie:

PN-EN 50160 Parametry napięcia zasilającego w publicznych sieciach rozdzielczych. Październik 1998. Niniejsza norma dotyczy parametrów napięcia w złączach elektroenergetycznych sieci rozdzielczych niskie­go napięcia w normalnych warunkach pracy.

Wymagania dotyczące ograniczników klasy I

• Układy ograniczników klasy I powinny być instalowane za zabezpieczeniami głównymi, w pobliżu miej­sca wprowadzania instalacji elektrycznej do obiektu budowlanego (złącze kablowe, szafka obok złącza,
  rozdzielnica główna).

• Układ połączeń ograniczników powinien być dobrany odpowiednio do systemu sieci

• Należy określić skuteczną wartość napięcia trwałej pracy ogranicznika oraz poziom ograniczenia napięć
  udarowych przez ograniczniki.

• Przewody wykorzystywane do przyłączenia ogranicznika powinny być możliwie najkrótsze (długości nie
  powinny przekraczać 1m).

• Układając przewody łączące ograniczniki należy uwzględnić możliwości oddziaływania na nie sił
  dynamicznych wywoływanych przez płynący prąd piorunowy.

• Określić potrzebę stosowania dodatkowych zabezpieczeń nadprądowych w szereg z ogranicznikiem
  klasy I.

Wymagania dotyczące ograniczników klasy II

• Układ połączeń ograniczników klasy II powinien być dobrany odpowiednio do systemu sieci.

• Miejsce montażu układu ograniczników przepięć klasy II uzależnione jest od jego zadań. W przypadku
  układu dwustopniowego są to rozdzielnice na poszczególnych kondygnacjach, rozdzielnice oddziałowe,
  tablice rozdzielcze wewnątrz obiektu. Jeśli nie występuje zagrożenie oddziaływaniem prądu piorunowego to układy ograniczników klasy II można instalować w miejscu wprowadzania instalacji do obiektu (zamiast ograniczników klasy I).

• Określić potrzebę stosowania dodatkowych zabezpieczeń nadprądowych w szereg z ogranicznikiem
  klasy II.

• Podczas badania izolacji instalacji elektrycznej warystorowe ograniczniki klasy II powinny zostać
  odłączone.

• Wskazany jest montaż ograniczników klasy II przed wyłącznikami różnicowoprądowymi.

• Należy zachować wymagane odległości pomiędzy ogranicznikami klasy l i II.

• Jeśli zachowanie wymaganych odległości jest niemożliwe należy zastosować indukcyjności sprzęgające lub ograniczniki iskiernikowo-warystorowe nowej generacji).

• Należy zachować wymagane odległości pomiędzy ogranicznikami klasy II i III.

Sprawdzanie okresowe instalacji ochrony przeciwprzepięciowej

Na razie brak uregulowania prawnego. W żadnym przypadku okresy pomiędzy kolejnymi sprawdzaniami nie powinien być dłuższe od 5 lat dla poziomu ochrony odgromowej IV, ponieważ sprawdzanie ograniczników przepięć jest częścią procedury sprawdzania instalacji piorunochronnej. Przy wyższych poziomach ochrony odgromowej (III, II, I) okresy powinny być krótsze.

Należy sprawdzać, czy nie ma śladów uszkodzeń urządzeń ograniczających przepięcia lub chroniących je bezpieczników.

Informacje uzupełniające

Minimalna odległość między ochronnikami stopnia I i II - 10 m, względnie indukcyjności odsprzęgające. Możliwe jest stosowanie połączonych ochronników klasy l i II.

7. ZEWNĘTRZNA OCHRONA ODGROMOWA OBIEKTÓW BUDOWLANYCH

Najważniejsze normy z tego zakresu, to:

1. PN-86/E-05003/01 Ochrona odgromowa obiektów budowlanych. Wymagania ogólne

2. PN-86/E-05003/02 Ochrona odgromowa obiektów budowlanych. Ochrona podstawowa

3. PN-86/E-05003/03 Ochrona odgromowa obiektów budowlanych. Ochrona obostrzona

4. PN-86/E-05003/04 Ochrona odgromowa obiektów budowlanych. Ochrona specjalna

5. PN-IEC 61024-1:2001 Ochrona odgromowa obiektów budowlanych. Zasady ogólne

Uzupełniające informacje są również w poniższych normach:

1. PN-IEC 61024-1-1 Ochrona odgromowa obiektów budowlanych. Zasady ogólne. Wybór poziomów ochrony dla urządzeń piorunochronnych

2. PN-IEC 61312-1:2001 Ochrona przed piorunowym impulsem elektromagnetycznym.

3. PN-IEC 61024-1-2 - Ochrona odgromowa obiektów budowlanych. Zasady ogólne. Przewodnik B - Projektowanie, montaż, konserwacja i sprawdzanie urządzeń piorunochronnych /projekt normy/.

Uwaga: Obowiązują jednocześnie dwie normy (1. i 5.) różniące się wymaganiami.

Zwody:

• Sztuczne: ze stali ocynkowanej - S ≥ 50 mm², z Al - S ≥ 70 mm², z Cu - S ≥ 35 mm² wg normy 5.; występują przeważnie zaostrzenia wymagań w stosunku do normy 1. Przy zbyt małych przekrojach dochodzi do eksplozji lub stopienia przewodów podczas wyładowań atmosferycznych.

• Naturalne: wg normy 5 dopuszcza się blachy o grubości 0,5 mm (stal ocynkowana lub nierdzewna, miedź, aluminium, cynk, ołów!) nawet pokryte cienką warstwą farby lub asfaltu (do 0,5 mm) lub folii (do 1 mm), ułożone na belkach lub deskach drewnianych, pod warunkiem braku pod blachą materiałów łatwopalnych, takich jak słoma, płyny i inne. Występują złagodzenia wymagań w stosunku do normy 1.

• Blacha stalowa w urządzeniach technologicznych: wg normy 5. - o grubości 2,5 i 4 mm, a wg normy 1. - 5 mm. Występuje złagodzenie wymagań w stosunku do normy 1. Wg normy 5. może to być również blacha miedziana o grubości 2,5 ³ i 5 ⁴ mm lub aluminiowa 2,5 ³ lub 7 ⁴ mm - nie występuje to w normie 1.

• Zwody wg normy 5. mogą nawet stykać się z dachem niepalnym lub trudnopalnym /złagodzenie/.

• Na budynkach wysokich (h > 20 m) wg normy 5. również instaluje się zwody na ścianach zewnętrznych. Zwody te mogą być naturalne /zaostrzenie/

• Kąty osłonowe zwodów pionowych lub poziomych odsuniętych zależą od wysokości zwodów oraz poziomu ochrony i podane są tabelarycznie, w niektórych przypadkach należy określić je na zasadzie toczącej się kuli.

• Oka siatki /wymiary w m/ w zależności od poziomu ochrony (i uzyskiwanej efektywności) wg norm i przy kształcie udaru 10/350 s /zaostrzenie wymagań dla poziomów III, II, I/:

Stopień ochrony	Oko siatki wg normy 1.	Poziom ochrony	Oko siatki wg normy 5.	Efektywność ochrony	Wartość szczytowa prądu, kA
Podstawowa	20 x 20	IV	20 x 20	80%	200
Obostrzona	15 x 15	III	15 x 15	90%	150
Specjalna - obiekty zagrożone wybuchem	10 x 10	II	10 x 10	95%	100
Zbiornik naziemny narażony na wybuch	-	I	5 x 5	98%	100

Przewody odprowadzające:

• Mogą stykać się ze ścianami z materiału niepalnego lub trudno palnego (było 2 cm) oraz zachowana powinna być odległość 10 cm od ściany z materiału łatwo palnego (było 40 cm)

• Odległości pomiędzy wspornikami do 1,0 m, było 1,5 m

• W miejscu połączenia przewodu odprowadzającego z przewodem uziemiającym powinien być zacisk probierczy, na wysokości 0,3 ÷ 1,8 m nad poziomem ziemi /bez zmiany/

• Rezystancje styków elementów instalacji nie powinny przekraczać rezystancji 1 m tych elementów, mierzone prądem, co najmniej 10 A.

• Minimalne przekroje elementów na przewody odprowadzające dla stali ocynkowanej /aluminium /miedzi wynoszą: 50/25/16 mm²

• Średnie odległości między przewodami odprowadzającymi przy poziomach ochrony I / II / III / IV wg normy 5. wynoszą: 10/15/20/25 m a wg normy 1.: 10/10/15/20 m.

Elementy uziomowe:

Wymiary elementów uziomowych w normie 1. określono dla drutu, taśmy, rur i kształtowników ze stali bez pokrycia, ze stali ocynkowanej i z miedzi. W normie 5. określono natomiast minimalne przekroje elementów uziomowych dla stali i miedzi jako 80 mm² i 50 mm².

Przewody uziomowe:

W normie 5. nie określono wymiarów. Pozostają wg normy 1., to jest: druty 6 mm dla stali ocynkowanej i miedzi oraz taśma stalowa ocynkowana lub miedziana 20x3 mm. W związku z tym przekroje drutu wg normy 1. odstają znacznie od wymogów wg normy 5. dla zwodów i przewodów odprowadzających.

Uziomy:

Wg normy 5. uziomy podzielono na typy:

1. uziomy pionowe i poziome promieniowe dołączone do każdego z przewodów odprowadzających

2. uziomy otokowe, kratowe i fundamentowe.

Określenie wymaganej długości uziomu otokowego wg normy 5.:

Pole powierzchni objętej uziomem otokowym przyrównuje się do pola okręgu i określa promień R. Następnie z krzywej dla danego poziomu ochrony l₁ = f(ρ_gruntu ) odczytuje się wartość l₁. Jeżeli promień jest większy od l₁, to uziom otokowy jest wystarczający. W przeciwnym razie uziom otokowy należy uzupełnić dodatkowymi uziomami.





Krzywe określające minimalną długość l_min uziomu otokowego w zależności od rezystywności gruntu oraz przyjętego poziomu ochrony odgromowej


— uziom jest wystarczający


— uziom wymaga uzupełnienia dodat- kowymi uziomami poziomymi lub pionowymi







^K1) Artykuł dr inż. Edwarda Musiała pt. „Połączenia wyrównawcze jako ochrona przeciwporażeniowa uzupełniająca" Wy­danie SEP O. Gdańsk - Elektroinstalacje - Międzynarodowe Targi Gdańskie 2002

Szczegóły można znaleźć w normie lub artykule prof. Andrzeja Sowy w Elektroinstalatorze 1/2002, str. 68÷71

Zastąpiona uchwałą PKN normą PN-IEC 61024-1 - Ochrona odgromowa obiektów budowlanych. Część 1. Zasady ogólne.

Patrz INPE 42/2002 „Ochrona odgromowa obiektów budowlanych - nowa norma do obowiązkowego stosowania”, Autor Krzysztof Wincencik i sprostowanie w INPE 43/2002

W czasie wyładowania może wystąpić wypalenie otworu w blasze

W czasie wyładowania nie może wystąpić wypalenie otworu w blasze

1

T4 - Montaż i eksploatacja instalacji elektrycznej

Zasada wyznaczania promienia zastępczego uziomu otokowego










---