Instalacje elektryczne i teletechniczne

Transkrypt

1 Przykładowy rozdział pochodzi z publikacji: Instalacje elektryczne i teletechniczne Poradnik montera i inżyniera elektryka Zespól autorów pod redakcją dra inż. Jana Strzałki

2 Zespó autorów pod redakcjà dra in. Jana Strza ki INSTALACJE ELEKTRYCZNE i TELETECHNICZNE Poradnik montera i in yniera elektryka Obliczanie Projektowanie Monta Eksploatacja stan prawny na sierpieƒ 2011 r. Andrzej Dubrawski, Zbigniew Gabryjelski, Witold Jab oƒski, Alfred Ka u ny, Antoni Klajn, Fryderyk asak, Krzysztof Majos, Edward Musia, Ryszard Niedzielski, Wies aw Nowak, Pawe Petykiewicz, Krzysztof Sa asiƒski, Stefan Siemek, Aleksander Skibiƒski, Edward Skiepko, Jan Strza ka, Janusz Strzy ewski, Krzysztof Wincencik Wydawnictwo Verlag Dashofer Warszawa 2011

3 Copyright 2001 Dashöfer Holding Ltd. & Wydawnictwo Verlag Dashofer Sp. z o.o. Warszawa ISBN Wydawnictwo Verlag Dashofer Sp. z o.o. al. Krakowska Warszawa tel.: (22) , fax: (22) ; Redaktor odpowiedzialny: Bart omiej Stasiak IE@dashofer.pl Opracowanie redakcyjne: Wojciech Niemiec, Joanna Czarnecka-Lewandowska, Karolina Maƒkowska Sk ad: Dariusz Ziach Druk: SEMAFIC Wszelkie prawa zastrze one, prawo do tytu u i licencji jest w asnoêcià Dashöfer Holding Ltd. Kopiowanie, przedrukowywanie i rozpowszechnianie ca oêci lub fragmentów niniejszej publikacji, równie na noênikach magnetycznych i elektronicznych, bez zgody Wydawcy jest zabronione. Ze wzgl du na sta e zmiany w polskim prawie oraz niejednolite interpretacje przepisów Wydawnictwo nie ponosi odpowiedzialnoêci za zamieszczone informacje.

4 STAN PRAWNY Dzia 2, rozdzia 8, podrozdzia 8.1, str Wymagania BHP WARUNKI BEZPIECZNEGO U YTKOWANIA INSTALACJI ELEKTRYCZNYCH W BUDOWNICTWIE JEDNORODZINNYM Wprowadzenie Mo na sprecyzowaç kilka zasad bezpiecznego wykonywania oraz u ytkowania instalacji i urzàdzeƒ elektrycznych w domu jednorodzinnym, a tak e w jego otoczeniu: 1) roboty nale y realizowaç w oparciu o dokumentacj projektowà sporzàdzonà przez projektanta z uprawnieniami budowlanymi, 2) wykonawstwo instalacji elektrycznych nale y powierzaç tylko uprawnionemu specjaliêcie, 3) po zakoƒczeniu robót nale y zadbaç o ich profesjonalny odbiór poprzedzony pomiarami, 4) w warunkach zwi kszonego zagro enia w takich pomieszczeniach jak azienka, piwnica czy te gara oraz na zewnàtrz budynku stosowaç nale y, urzàdzenia z podwójnà izolacjà oznaczone na tabliczce znamionowej znakiem podwójnego kwadratu lub urzàdzenia pracujàce przy napi ciu 24 V lub nawet 12 V np. przenoêne lampy w specjalnej obudowie wzgl dnie narz dzia zasilane z w asnych akumulatorów pracujàce tak e przy niskim bezpiecznym napi ciu, 5) w pomieszczeniach wilgotnych i na zewnàtrz budynków instalowaç tylko osprz t elektryczny

5 Dzia 2, rozdzia 8, podrozdzia 8.1, str Wymagania BHP STAN PRAWNY w szczelnej obudowie o odpowiednim stopniu IP, 6) nie u ytkowaç sprz tów klasy 0, 7) unikaç wszelkiego rodzaju prowizorek, 8) wsz dzie tam gdzie to mo liwe stosowaç wy- àczniki ró nicowopràdowe w nowych instalacjach montowane na sta e i chroniàce ca y uk ad, a w starych wy àczniki przenoêne zabezpieczajàce okreêlony odbiornik np. betoniark, kosiark lub urzàdzenia w kuchni czy w azience, 9) eksploatowaç tylko w pe ni sprawnà instalacj i zasilane z niej urzàdzenia, 10) stosowaç gniazda wtyczkowe tylko ze stykiem ochronnym, 11) ka de uszkodzenie w instalacji usuwaç niezw ocznie zatrudniajàc wykwalifikowanego specjalist.

6 STAN PRAWNY Dzia 2, rozdzia 8, podrozdzia 8.2, str Wymagania BHP Uregulowania normatywne w zakresie Êrodków ochrony od pora eƒ elektrycznych stosowane w budownictwie jednorodzinnym Bezpieczeƒstwo u ytkowania urzàdzeƒ elektrycznych i instalacji elektrycznych zale y od zastosowanych Êrodków technicznych chroniàcymi przed: 1) pora eniem pràdem elektrycznym, 2) pràdami przecià eniowymi i zwarciowymi, 3) przepi ciami àczeniowymi i pochodzàcymi od wy adowaƒ atmosferycznych, 4) skutkami cieplnymi. Wprowadzona stopniowo od 1999 roku norma arkuszowa PN-IEC Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych stanowi aktualizacj arkuszy normy PN/.../E z lat poprzednich. Oprócz zaktualizowanych arkuszy, norma zawiera nowe postanowienia dotyczàce mi dzy innymi ochrony instalacji niskiego napi cia przed przepi ciami powstajàcymi w sieciach wysokiego napi cia, d ugotrwa ej obcià alnoêci pràdowej przewodów, uziemieƒ w instalacjach urzàdzeƒ przetwarzania danych, instalacji elektrycznych w przestrzeniach ograniczonych powierzchniami przewodzàcymi, ochrony przed zak óceniami elektromagnetycznymi oraz uk adów uziemiajàcych i po àczeƒ wyrównawczych instalacji informatycznych.

7 Dzia 2, rozdzia 8, podrozdzia 8.2, str Wymagania BHP STAN PRAWNY Nowa norma wprowadzi a szereg wymagaƒ dotyczàcych ochrony przeciwpora eniowej w instalacjach elektrycznych do 1 kv, czyli takich jakie wyst pujà tak e w jednorodzinnych budynkach mieszkalnych. Postanowienia ogólne normy odnoszà si do normalnych warunków Êrodowiskowych, tj. takich jakie wyst pujà w pokojach mieszkalnych (arkusz 41). Natomiast w przypadku warunków Êrodowiskowych stwarzajàcych zwi kszone zagro enie, norma wprowadza odpowiednie obostrzenia. Umieszczono je w odr bnych arkuszach normy (grupa 700). W budynkach mieszkalnych dotyczy to przede wszystkim takich pomieszczeƒ jak azienka, sauna, basen itp. Konsekwencjà postanowieƒ nowej normy jest koniecznoêç: 1) wykonania ca ej instalacji w budynku jako trójprzewodowej (tzw. obwody jednofazowe przewód fazowy L, neutralny N i ochronny PE) lub pi cioprzewodowej (tzw. obwody trójfazowe przewody fazowe L1, L2, L3, neutralny N i ochronny PE), 2) stosowania we wszystkich pomieszczeniach, tak e w pokojach, gniazd wtyczkowych ze stykami ochronnymi do których przy àczony jest przewód ochronny PE, 3) stosowania opraw oêwietleniowych o I lub II klasie ochronnoêci i doprowadzenie do wszystkich wypustów oêwietleniowych przewodu ochronnego PE,

8 STAN PRAWNY Dzia 2, rozdzia 8, podrozdzia 8.2, str Wymagania BHP 4) wyeliminowania wszystkich odbiorników o klasie ochronnoêci 0, 5) wykonania w azienkach miejscowych po àczeƒ wyrównawczych (tzw. dodatkowych), 6) zabezpieczenia obwodów zasilajàcych gniazda wtyczkowe w azienkach wy àcznikami ochronnymi ró nicowopràdowymi na pràd ró nicowy nie wi kszy ni 30 ma, 7) instalowania gniazd wtyczkowych w azienkach i innych pomieszczeniach podobnego typu poza strefami szczególnego zagro enia. W jednorodzinnych budynkach mieszkalnych i w ich otoczeniu stosuje si (tabela /1) Êrodki ochrony przed dotykiem bezpoêrednim (ochrona podstawowa), Êrodki ochrony przed dotykiem poêrednim (ochrona dodatkowa), Êrodki jednoczesnej ochrony przed dotykiem bezpoêrednim i poêrednim (równoczesna ochrona podstawowa i dodatkowa).

9 Dzia 2, rozdzia 8, podrozdzia 8.2, str Wymagania BHP STAN PRAWNY Tabela /1. Rodzaje stosowanych Êrodków ochrony od pora eƒ w budownictwie jednorodzinnym (wg PN-IEC 60364) Ochrona przed dotykiem bezpoêrednim ochrona podstawowa izolacja cz Êci czynnych (normalnie znajdujàcych si pod napi ciem), stosowanie obudów o stopniu ochrony co najmniej IP2X; Jako uzupe nienie: stosowanie wy àczników ochronnych ró nicowopràdowych na pràd ró nicowy nie wi kszy ni 30 ma. Ochrona przed dotykiem poêrednim ochrona dodatkowa stosowanie urzàdzeƒ II klasy ochronnoêci (oznaczenie na tabliczce znamionowej znakiem, stosowanie separacji elektrycznej odbiorników (zasilanie za poêrednictwem transformatorów separacyjnych), samoczynne wy àczenie zasilania w przypadku przekroczenia wartoêci dopuszczalnego napi cia dotykowego, wspó dzia ajàce z dodatkowymi (miejscowymi) po àczeniami wyrównawczymi. Równoczesna ochrona przed dotykiem bezpoêrednim i poêrednim ochrona równoczesna podstawowa i dodatkowa, stosowanie napi ç nie przekraczajàcych wartoêci napi ç dotykowych dopuszczalnych d ugotrwale w okreêlonych warunkach otoczenia obwody SELV np. 25 V pràdu przemiennego.

10 STAN PRAWNY Dzia 2, rozdzia 8, podrozdzia 8.3, str Wymagania BHP Ârodki ochrony od pora eƒ elektrycznych stosowane w budownictwie jednorodzinnym Izolacja cz Êci czynnych Izolacja cz Êci czynnych jest realizowana przez producentów urzàdzeƒ, przewodów i sprz tu. Ka de fabrycznie wykonane urzàdzenie elektryczne posiada izolacj chroniàcà u ytkownika przed dotkni ciem cz Êci znajdujàcych si normalnie pod napi ciem. Podobnà rol spe niajà obudowy urzàdzeƒ i tablic z zabezpieczeniami. Obudowy te w zale noêci od miejsca u ytkowania urzàdzenia muszà mieç odpowiedni stopieƒ ochrony okreêlony w normie PN-EN 60529: 2003 Stopnie ochrony zapewniane przez obudowy (Kod IP). Zadaniem obudowy jest uniemo liwienie dotkni cia cz Êci czynnych przez cz owieka, a tak e ochrona przed dostawaniem si do jej wn trza cia sta ych oraz wody. Podstawowe oznaczenia Kodu IP sk adajà si z liter i cyfr (tab /1). Po literach IP nast pujà dwie cyfry, z których pierwsza okreêla stopieƒ ochrony przed dostaniem si cia sta ych, a druga wody. Np. oznaczenie IP45 dotyczy obudowy chroniàcej przed dost pem cia sta ych o Êrednicy wi kszej lub równiej 1 mm (cyfra 4) oraz wody lanej strugà (cyfra 5).

11 Dzia 2, rozdzia 8, podrozdzia 8.3, str Wymagania BHP STAN PRAWNY Tabela /1. Stopnie ochrony zapewnianej przez obudowy Kod IP (wg PN-EN 60529:3003) Ochrona przed cia ami sta ymi Pierwsza cyfra charakterystyczna Stopieƒ ochrony 0 Bez ochrony 1 O Êrednicy 50 mm i wi kszej 2 O Êrednicy 12,5 mm i wi kszej 3 O Êrednicy 2,5 mm i wi kszej 4 O Êrednicy 1 mm i wiekszej 5 Ochrona przed py em 6 Ochrona py oszczelna Ochrona przed wnikaniem wody Druga cyfra charakterystyczna Stopieƒ ochrony 0 Bez ochrony 1 Przed padajàcymi kroplami 2 Przed padajàcymi kroplami do kàta 15 3 Przed natryskiwaniem 4 Przed bryzgami 5 Przed strugà 6 Przed silnà strugà 7 Krótkotrwa ym zanurzeniem 8 Ciàg ym zanurzeniem Oznaczenie IP 2X oznacza, e okreêla si tylko ochron przed dost pem cia sta ych o Êrednicy 12 mm (dotyk palcem).

12 STAN PRAWNY Dzia 2, rozdzia 8, podrozdzia 8.3, str Wymagania BHP Uzupe niajàce Êrodki ochrony Przy ochronie podstawowej jako Êrodek uzupe niajàcy, norma przewiduje stosowanie, wy àczników ochronnych ró nicowopràdowych. Powinny byç to wy àczniki na pràd ró nicowy nie wi kszy ni 30 ma. WÊród Êrodków ochrony przed dotykiem poêrednim ochrony dodatkowej stosuje si w budynkach mieszkalnych urzàdzenia o II klasie ochronnoêci, czyli z tzw. podwójnà izolacjà. Drugim Êrodkiem ochrony jest samoczynne wy àczenie zasilania. Samoczynne wy àczenie zasilania jest realizowane za poêrednictwem wy àczników nadpràdowych, bezpieczników topikowych oraz wy àczników ochronnych ró nicowopràdowych. Warunkiem dzia ania tego typu ochrony jest wykonanie dodatkowych po àczeƒ wyrównawczych (miejscowych, m.in. w azienkach). Jednoczesna ochrona przed dotykiem bezpoêrednim i poêrednim Dla zapewnienia równoczesnej ochrony przed dotykiem bezpoêrednim i poêrednim czyli równoczesnej ochrony podstawowej i dodatkowej nale y stosowaç urzàdzenia elektryczne zasilane bardzo niskim napi ciem SELV. Przy pràdzie przemiennym jest to wartoêç 50V, 25V lub 12V. W warunkach domowych b dà to np. przenoêne lampy zasilane z transformatora ochronnego (bezpieczeƒstwa) 220/24V. Innym rozwiàzaniem coraz powszechniej stosowanym sà urzàdzenia r czne z wbudowanym w asnym êród em zasilania w postaci akumulatora, pracujàce przy pràdzie sta ym 12V lub 6V.

13 Dzia 2, rozdzia 8, podrozdzia 8.3, str Wymagania BHP STAN PRAWNY W sieciach bardzo niskiego napi cia SELV (ang. Safety extra-low voltage) gniazdka wtyczkowe i wtyczki nie mogà pasowaç do sprz tu zasilanego normalnym napi ciem. Ârodki ochrony w obostrzonych warunkach Êrodowiskowych W domu jednorodzinnym, w zale noêci od jego standardu wyposa enia mamy szereg pomieszczeƒ w których wyst pujà obostrzone warunki Êrodowiskowe. Nale à do nich azienki, baseny, sauny itp. Norma w arkuszach grupy 700 okreêla obostrzenia, które muszà spe niaç umieszczone w tych pomieszczeniach urzàdzenia i instalacje elektryczne. Obostrzenia te polegajà przede wszystkim na: 1) zakazie umieszczania urzàdzeƒ elektrycznych w okreêlonych strefach, 2) stosowaniu urzàdzeƒ o zwi kszonym stopniu ochrony, 3) koniecznoêci wykonywania dodatkowych (miejscowych) po àczeƒ wyrównawczych, 4) koniecznoêci obni enia napi cia dotykowego (dopuszczalnego d ugotrwa e) do wartoêci 25 V lub nawet 12 V (w zale noêci od warunków otoczenia), 5) koniecznoêci stosowania uzupe niajàcego Êrodka ochrony przed dotykiem bezpoêrednim w postaci wy àczników ochronnych ró nicowopràdowych na pràd ró nicowy nie wi kszy ni 30 ma.

14 STAN PRAWNY Dzia 2, rozdzia 8, podrozdzia 8.3, str Wymagania BHP W odniesieniu do konkretnych pomieszczeƒ postanowienia normy sà nast pujàce: azienki W arkuszu 701 normy azienki sà okreêlone jako pomieszczenia wyposa one w wann lub/i basen natryskowy (brodzik). W rzeczywistoêci arkusz okreêla tak e strefy wokó zraszacza lub basenu natryskowego, a tak e prefabrykowanej kabiny natryskowej. W pomieszczeniach tego rodzaju norma rozró nia nast pujàce strefy: 1) strefa 0 obejmuje wn trze wanny lub basenu natryskowego, 2) strefa 1 jest ograniczona p aszczyznà przebiegajàcà wzd u zewn trznej kraw dzi wanny lub basenu natryskowego, a w przypadku prysznica bez basenu natryskowego w odleg oêci 0,6 m od prysznica, si ga ona do wysokoêci 2,25 m od poziomu pod ogi, 3) strefa 2 to przestrzeƒ o szerokoêci 0,6 metra wokó strefy 1, 4) strefa 3 obejmuje przestrzeƒ o szerokoêci 2,4 metra wokó strefy 2. W omawianych pomieszczeniach obowiàzujà okreêlone zasady w zakresie ochrony od pora eƒ. Dotyczà one m.in. instalowania osprz tu, przewodów i odbiorników energii elektrycznej.

15 Dzia 2, rozdzia 8, podrozdzia 8.3, str Wymagania BHP STAN PRAWNY W azience muszà byç wykonane dodatkowe (miejscowe) po àczenia wyrównawcze àczàce ze sobà oraz z przewodami ochronnymi takie przedmioty jak: metalowe wanny, brodziki, rury, baterie krany, grzejniki wodne, podgrzewacze wody, konstrukcje i zbrojenia budowlane. Nowoczesne instalacje ciep ej i zimnej wody sà obecnie wykonywane przy zastosowaniu rur z tworzyw sztucznych. W takim przypadku po àczeniami wyrównawczymi nale y objàç wszelkie metalowe elementy takiej instalacji (mogàce mieç stycznoêç z wodà) na przyk ad baterie i krany. Gniazda wtyczkowe z bolcem ochronnym mo na instalowaç w strefie 3 oraz w odleg oêci 0,6 metra od otworu drzwiowego wolnostojàcej prefabrykowanej kabiny natryskowej. Obwody zasilajàce te gniazda nale y zabezpieczyç wy àcznikami ochronnymi ró nicowopràdowymi na pràd ró nicowy nie wi kszy ni 30 ma. Gniazda te mogà byç równie zasilane bardzo niskim napi ciem SELV nie przekraczajàcym 25V lub indywidualnie z transformatora separacyjnego. W azience mo na stosowaç elektryczne ogrzewanie pod ogowe, pod warunkiem pokrycia elementów grzejnych metalowà siatkà lub blachà przy àczonà do miejscowych po àczeƒ wyrównawczych. W poszczególnych strefach mo na instalowaç urzàdzenia elektryczne spe niajàce warunki okreêlone w tabeli /2.

16 STAN PRAWNY Dzia 2, rozdzia 8, podrozdzia 8.3, str Wymagania BHP Tabela /2. Warunki instalowania urzàdzeƒ elektrycznych w strefach zagro enia w azience budynku jednorodzinnego Strefa O Urzàdzenia elektryczne Urzàdzenia zasilane napi ciem nie wy szym ni 12 V (êród o poza strefà) o stopniu ochrony nie mniejszym ni IPX7 (odporne na krótkotrwa e zanurzenie w wodzie) Elektryczne podgrzewacze wody, w obudowie o stopniu ochrony IPX5 (odpornej na wod lanà strugà) Elektryczne podgrzewacze wody jak dla strefy 1 oraz oprawy oêwietleniowe w obudowie o stopniu ochronyipx4 (odpornej na bryzgi wody) w II klasie ochronnoêci (podwójna izolacja) Gniazda wtyczkowe z bolcem ochronnym zabezpieczone wy àcznikami ochronnymi ró nicowopràdowymi na pràd ró nicowy nie wi kszy ni 30 ma, w obudowie co najmniej IPX1 (odporne na spadajàce krople wody) Baseny p ywackie, brodziki, fontanny i kaskady wodne Arkusz normy PN-IEC dotyczy basenów p ywackich, basenów fontann i brodzików, oraz otaczajàcych je przestrzeni. (Postanowienia zawarte w tym arkuszu nie dotyczà basenów do celów leczniczych). Norma okreêla strefy zagro enia: 1) strefa 0 obejmuje wn trza basenów, brodzików, fontann i kaskad, 2) strefa 1 obejmuje przestrzeƒ wokó strefy zerowej o szerokoêci 2 metrów w ka dà stron oraz w gór do wysokoêci 2,5 metra dla basenów wyposa onych w wie e, trampoliny itp. norma okreêla odpowiednio granice strefy 1 uwzgl dniajàce to wyposa enie,

17 Dzia 2, rozdzia 8, podrozdzia 8.3, str Wymagania BHP STAN PRAWNY 3) strefa 2 obejmuje przestrzeƒ o szerokoêci 1,5 metra wokó strefy 1. Wyjàtek stanowià fontanny, dla których norma nie przewiduje tej strefy. W pomieszczeniach w których wyst pujà baseny, brodziki i inne okreêlone w arkuszu 702 urzàdzenia obowiàzujà obostrzone zasady ochrony od pora eƒ. Niezb dne jest wykonanie po àczeƒ wyrównawczych dodatkowych (miejscowych) na tych samych zasadach co w azience. Ponadto obowiàzuje stosowanie Êrodków ochrony w poszczególnych strefach oraz dobór i monta wyposa enia elektrycznego zgodnie z wytycznymi zwartymi w arkuszu 702 normy. Pomieszczenia wyposa one w ogrzewacze do sauny Arkusz normy PN-IEC dotyczy instalacji elektrycznych w pomieszczeniach wyposa onych w ogrzewacze do sauny. W pomieszczeniach tych rozró nia si cztery strefy: 1) strefa 1 rozciàga si w odleg oêci 0,5 wokó obrysu ogrzewacza sauny wolno w niej instalowaç tylko urzàdzenia z nim zwiàzane, 2) strefa 2 obejmuje przestrzeƒ wokó strefy 1 od pod ogi do wysokoêci 0,5 m w której nie ma specjalnych wymagaƒ dotyczàcych odpornoêci cieplnej urzàdzeƒ,

18 STAN PRAWNY Dzia 2, rozdzia 8, podrozdzia 8.3, str Wymagania BHP 3) strefa 3 rozciàga si powy ej strefy 2 do wysokoêci 0,3 m poni ej sufitu urzàdzenia w niej instalowane powinny mieç wytrzyma oêç cieplnà co najmniej 125 C, a izolacja przewodów powinna mieç wytrzyma oêç cieplnà co najmniej 170 C, 4) strefa 4 obejmuje przestrzeƒ 30 centymetrowej wysokoêci usytuowana przy suficie ponad strefami 1 i 3 w której nale y instalowaç tylko urzàdzenia sterujàce ogrzewaczami sauny (termostaty i wy àczniki termiczne) i przewody nale àce do tych urzàdzeƒ. Wytrzyma oêç cieplna powinna byç taka, jaka jest wymagana w strefie 3. W pomieszczeniach z ogrzewaczem do sauny obowiàzujà nast pujàce podstawowe zasady ochrony przeciwpora eniowej oraz instalowania sprz tu, osprz tu, przewodów i urzàdzeƒ elektrycznych: 1) instalowanie wy àcznie na zewnàtrz pomieszczeƒ aparatury nie wbudowanej w ogrzewacze sauny, 2) nie instalowanie w pomieszczeniach gniazd wtyczkowych, 3) instalowanie przewodów wielo y owych izolowanych, w pow oce izolacyjnej lub przewodów jedno y owych w rurach z materia u izolacyjnego, 4) instalowane urzàdzenia elektryczne powinny mieç stopieƒ ochrony nie mniejszy ni IP24, 5) urzàdzenia elektryczne nale y chroniç przez zastosowanie samoczynnego wy àczenia zasi-

19 Dzia 2, rozdzia 8, podrozdzia 8.3, str Wymagania BHP STAN PRAWNY lania, wraz z wykonaniem po àczeƒ wyrównawczych dodatkowych (miejscowych) albo zasilaç indywidualnie z transformatora separacyjnego lub napi ciem nie przekraczajàcym napi cia dotykowego dopuszczalnego d ugotrwale, 6) êród a napi cia zasilajàcego nale y instalowaç na zewnàtrz pomieszczeƒ.

20 STAN PRAWNY Dzia 2, rozdzia 8, podrozdzia 8.4, str Wymagania BHP Klasy ochronnoêci sprz tów elektrycznych W zale noêci od rozwiàzaƒ konstrukcyjnych urzàdzenia elektryczne zalicza si do 4 klas ochronnoêci. Od tego do jakiej klasy ochronnoêci nale y dane urzàdzenie zale y mo liwoêç jego stosowania w okreêlonych warunkach: 1) Do klasy 0 zalicza si urzàdzenia elektryczne o izolacji podstawowej, bez styku ochronnego, àczone z siecià zasilajàcà przewodem bez y y ochronnej, zakoƒczonym wtykiem bez styku ochronnego, zgodnie z wymaganiami normy PN-IEC urzàdzenia tej klasy mo na stosowaç jedynie przy izolowaniu stanowiska lub przy u yciu indywidualnej separacji elektrycznej, wykluczone zatem jest stosowanie takich urzàdzeƒ w domu jednorodzinnym; 2) Do klasy I zalicza si urzàdzenia elektryczne o izolacji podstawowej z dodatkowymi Êrodkami bezpieczeƒstwa, co powoduje, e dost pne cz Êci przewodzàce pràd elektryczny sà po àczone z y à ochronnà, która jest zawarta w przewodzie àczàcym ze stykiem ochronnym. Symbol graficzny uziemienia umieszczany na takim sprz cie cz sto jest traktowany jako znak informacyjny I klasy ochronnoêci. W budynku jednorodzinnym urzàdzenia tej klasy wyma-

21 Dzia 2, rozdzia 8, podrozdzia 8.4, str Wymagania BHP STAN PRAWNY gajà po àczenia z przewodem ochronnym. Mogà byç u ytkowane w pokojach mieszkalnych i podobnych pomieszczeniach z izolowana pod ogà; 3) Do klasy II zalicza si urzàdzenia elektryczne o izolacji podstawowej i dodatkowo o izolacji podwójnej lub wzmocnionej. Poniewa urzàdzenia tej klasy nie wymagajà po àczenia z przewodem ochronnym, ich gi tki przewód po àczeniowy jest dwu y owy. Symbolem graficznym II klasy ochronnoêci jest podwójny kwadrat Symbol ten umieszczany jest na zewnàtrz i wewnàtrz obudowy urzàdzenia elektrycznego, gdy spe nia ona warunki II klasy ochronnoêci lub izolacji równowa nej. Urzàdzenia tej klasy mo na stosowaç w pomieszczeniach o zwi kszonym zagro eniu pora eniem, zalecane jest stosowanie ich zamiast urzàdzeƒ I klasy, tak e w pozosta ych pomieszczenia domu jednorodzinnego; 4) Do klasy III zalicza si urzàdzenia elektryczne zasilane bardzo niskim napi ciem SELV a w szczególnie uzasadnionych przypadkach bardzo niskim napi ciem PELV. Wtyk przewodu gi tkiego przy àczeniowego nie ma styku ochronnego i nie powinien pasowaç do gniazd wtykowych o napi ciu wy szym ni bardzo niskie napi cie SELV lub PELV. Symbolem graficznym III klasy ochronnoêci sà trzy pionowe kreski umieszczone w rombie. Urzàdzenia tej klasy nale y u ytkowaç przede wszystkim w pomieszczeniach o szczególnym zagro- eniu pora eniem.

22 RODZAJE, ELEMENTY SKŁADOWE I SYSTEMY ZASILANIA INSTALACJI Dział 3, rozdział 2, podrozdział 1, str Elementy składowe instalacji elektrycznej 3.2. ELEMENTY SKŁADOWE INSTALACJI ELEKTRYCZNYCH ELEMENTY INSTALACJI Zgodnie z normą [25] w skład instalacji elektrycz nych wchodzą: elementy instalacji 1) obwody elektryczne zasilane napięciem zna mionowym do 1000 V prądu przemiennego lub do 1500 V prądu stałego, 2) obwody nie będące obwodami wewnętrznymi urządzeń, pracujące przy napięciu przekracza jącym 1000 V, lecz zasilane napięciem nie przekraczającym 1000 V prądu przemiennego, 3) oprzewodowanie obejmujące przewody insta lacyjne, kable i przewody szynowe, 4) obwody odbiorcze instalowane na zewnątrz obiektów budowlanych, 5) oprzewodowanie przeznaczone dla teleko munikacji, sygnalizacji i sterowania, 6) zespoły wyposażenia elektrycznego instalacji. W skład instalacji elektrycznych obiektów budow lanych wchodzą przede wszystkim: 1) przewody, 2) elektrotechniczny sprzęt instalacyjny,

23 Dział 3, rozdział 2, podrozdział 1, str Elementy składowe instalacji elektrycznej RODZAJE, ELEMENTY SKŁADOWE I SYSTEMY ZASILANIA INSTALACJI 3) rozdzielnice, 4) urządzenia automatyki i sterowania. W zależności od zadań spełnianych przez poszcze gólne elementy instalacji, zgodnie z rys /1 wy różnia się w instalacjach (głównie mieszkaniowych): 1) przyłącze, 2) złącze, 3) rozdzielnicę główną, 4) wewnętrzne linie zasilające (WLZ), 5) instalacje odbiorcze. WLZ WLZ WLZ Rysunek 3.2.1/1. Elementy instalacji elektrycznej w budynku zasilanym linią kablową niskiego napięcia

24 RODZAJE, ELEMENTY SKŁADOWE I SYSTEMY ZASILANIA INSTALACJI Dział 3, rozdział 2, podrozdział 1, str Elementy składowe instalacji elektrycznej Przyłącze jest to linia elektroenergetyczna łącząca złącze (odbiorcę) z siecią zasilającą, czyli zwykle z siecią energetyki zawodowej. Rozporządzenie MG [3] definiuje przyłącze jako odcinek sieci słu żący do połączenia instalacji lub sieci jednego podmiotu z siecią. Każdy obiekt budowlany powi nien być zasilany za pomocą jednego przyłącza. Przyłącze może być wykonane jako kablowe lub napowietrzne. Instalacja elektryczna każdego obiektu budowlanego powinna być zasilana, w za sadzie, z odrębnego złącza. Dopuszcza się jednak zastosowanie jednego złącza dla budynków mieszkalnych bliźniaczych lub szeregowych. Przyłącza napowietrzne należy wykonywać za po średnictwem samonośnych przewodów izolowa nych typu AsXS. przyłącza Złącze z jednej strony jest końcowym elementem sieci zasilającej, zaś z drugiej początkiem insta lacji elektrycznej obiektu budowlanego. złącze Rozporządzenie MG [3] wymaga, aby złącze było usytuowane w miejscu ogólnodostępnym, uwzględ niającym wymagania wynikające z rodzaju przyłą cza (kablowe lub napowietrzne) i konstrukcji bu dynku. Zazwyczaj złącze zlokalizowane jest w za mykanej skrzynce lub szafce we wnęce, usytuowa ne w ścianie zewnętrznej lub na klatce schodowej budynku. W przypadku wolnostojących budynków złącze w postaci wolno stojącej szafki może być usytuowane w linii ogrodzenia działki. W budynkach jednorodzinnych rozdzielnice głów ne umieszcza się najczęściej we wnęce ściennej, w budynkach wielorodzinnych i użyteczności pu

25 Dział 3, rozdział 2, podrozdział 1, str Elementy składowe instalacji elektrycznej RODZAJE, ELEMENTY SKŁADOWE I SYSTEMY ZASILANIA INSTALACJI blicznej rozdzielnice te sytuowane są w wolno sto jącym przejściowym zestawie skrzynek. Jeżeli z rozdzielnicy głównej są zasilane bezpośrednio in stalacje odbiorcze, to może ona zawierać liczniki energii obwodów odbiorczych. W budynkach wielorodzinnych, w których wystę pują pomieszczenia techniczne i gospodarcze oraz pomieszczenia komunikacji ogólnej, integralną część rozdzielnicy głównej stanowi rozdzielnica administracyjna, umieszczona obok rozdzielnicy głównej, z której zasilane są wewnętrzne linie za silające administracyjne występujące w wymienio nych wyżej pomieszczeniach. W zabudowie wielorodzinnej stosuje się zazwyczaj sieci zasilające kablowe w rozwiązaniach magi stralnych. Wówczas konstrukcja złączy powinna umożliwiać usuwanie awarii, na przykład wymianę uszkodzonego odcinka kabla, bez przerwy w zasi laniu sąsiednich obiektów. Na rys /2 przed stawiono różne układy złączy kablowych [7], mię dzy innymi układ z rezerwowym zasilaniem, który powinien być stosowany w takich obiektach uży teczności publicznej jak szpitale, sanatoria, duże obiekty handlowe ze względów bezpieczeństwa ciągłości zasilania w energię elektryczną.

26 RODZAJE, ELEMENTY SKŁADOWE I SYSTEMY ZASILANIA INSTALACJI Dział 3, rozdział 2, podrozdział 1, str Elementy składowe instalacji elektrycznej a) złącze pojedyncze końcowe, b) złącze pojedyncze przelotowe, c) złącze pojedyncze przelotowe umożliwiające sekcjonowanie sieci i przyłączenie złącza do wybranego kabla zasilającego, d) złącze podwójne (możliwe zasilanie z dwóch kabli oraz sekcjonowanie sieci), e) złącze podwójne dwuprze lotowe z zasilaniem rezerwowym RG rozdzielnica główna, Z złącze, 1 zwora Rysunek 3.2.1/2. Układy połączeń złączy kablowych Rozdzielnica główna jest to element instalacji elektrycznej występujący w przypadku, gdy z jed nego złącza zasilana jest więcej niż jedna we wnętrzna linia zasilająca. W rozdzielnicy głównej usytuowane są zabezpieczenia poszczególnych wewnętrznych linii zasilających. Rozdzielnicę główną budynku umieszcza się zwykle w pobliżu złącza. rozdzielnica główna

27 Dział 3, rozdział 2, podrozdział 1, str Elementy składowe instalacji elektrycznej RODZAJE, ELEMENTY SKŁADOWE I SYSTEMY ZASILANIA INSTALACJI W budynkach jednorodzinnych rozdzielnice głów ne umieszcza się najczęściej we wnęce ściennej; w budynkach wielorodzinnych i użyteczności pu blicznej rozdzielnice te sytuowane są w wolno sto jącym przejściowym zestawie skrzynek. Jeżeli in stalacje odbiorcze są zasilane bezpośrednio z roz dzielnicy głównej, to może ona zawierać liczniki energii obwodów odbiorczych. W budynkach wie lorodzinnych, w których występują pomieszczenia techniczne i gospodarcze oraz pomieszczenia ko munikacji ogólnej, integralną część rozdzielnicy głównej stanowi rozdzielnica administracyjna, umieszczona obok rozdzielnicy głównej, z której zasilane są wewnętrzne linie zasilające admini stracyjne występujące w wymienionych wyżej po mieszczeniach. W dużych budynkach zasilanie odbiorów admini stracyjnych odbywa się z rozdzielnicy administra cyjnej, zwanej główną rozdzielnicą administra cyjną (GRA) i stanowiącej integralną część zesta wu wchodzącego w skład rozdzielnicy głównej bu dynku. Z GRA bezpośrednio zasilane są obwody oświetlenia pomieszczeń ogólnie dostępnych, kla tek schodowych, korytarzy i oświetlenia zewnętrz nego budynku. Zasilanie pozostałych odbiorów ad ministracyjnych, takich jak: dźwigi osobowe, wę zły cieplne, pompownie wody, wentylatory i inne odbywa się z rozdzielnic administracyjnych miej scowych, ulokowanych w pomieszczeniach z tymi odbiorami lub w bezpośrednim ich sąsiedztwie, na tomiast w GRA znajdują się zabezpieczenia linii zasilających te rozdzielnice. Przykład rozwiązania GRA z licznikiem energii elektrycznej zużywanej przez wszystkie odbiory administracyjne pokazano na rys /3. [7].

28 RODZAJE, ELEMENTY SKŁADOWE I SYSTEMY ZASILANIA INSTALACJI Dział 3, rozdział 2, podrozdział 1, str Elementy składowe instalacji elektrycznej wyłączniki nadmiarowe bezpieczniki (3) licznik energii elektrycznej łącznik jednobiegunowy grupowy (hotelowy) łącznik jednobiegunowy grupowy (czasowy) łącznik trójbiegunowy Rysunek 3.2.1/3. Schemat głównej rozdzielnicy administracyjnej (GRA) Wewnętrzna linia zasilająca (WLZ) jest to ob wód zasilający tablice rozdzielcze (rozdzielnice), z których zasilane są instalacje odbiorcze. wewnętrzna linia zasilająca

29 Dział 3, rozdział 2, podrozdział 1, str Elementy składowe instalacji elektrycznej RODZAJE, ELEMENTY SKŁADOWE I SYSTEMY ZASILANIA INSTALACJI Wewnętrzne linie zasilające wykonywane są w do mach wielorodzinnych w celu elektrycznego połą czenia złącza i odległych od złącza instalacji od biorczych. Są to więc obwody rozdzielcze instala cji budynku. Wewnętrzne linie zasilające powinny być prowa dzone wewnątrz budynków w miejscach łatwo do stępnych, przeważnie w rurkach elektroinstalacyj nych, w których są również prowadzone inne insta lacje (telefoniczne, domofonowe, oświetlenia klat ki schodowej). W budynkach wielorodzinnych zamieszkania zbio rowego i użyteczności publicznej, w których wystę puje na ogół duża liczba mieszkań lub lokali użyt kowych, przewody WLZ tworzące tzw. główne cią gi pionowe instalacji prowadzone są przed lokalami mieszkalnymi i użytkowymi, w wydzielonych ka nałach lub szybach instalacyjnych, w których są również prowadzone inne instalacje (telefoniczne, domofonowe, oświetlenia klatki schodowej i inne). W budynkach do pięciu kondygnacji najczęściej sto suje się jedną WLZ na każdej klatce schodowej, na tomiast w budynkach wyższych stosowane są roz wiązania z większą liczbą WLZ na każdej klatce. Na każdym piętrze następują odgałęzienia od WLZ do poszczególnych lokali użytkowych zrealizowa ne za pomocą tzw. tablic piętrowych. Przykładowy schemat tablicy piętrowej pokazano na rys /4. W tablicy tej umieszczone są za bezpieczenia przedlicznikowe i liczniki energii po szczególnych instalacji odbiorczych wyprowadzo nych z tablicy.

30 RODZAJE, ELEMENTY SKŁADOWE I SYSTEMY ZASILANIA INSTALACJI Dział 3, rozdział 2, podrozdział 1, str Elementy składowe instalacji elektrycznej WLZ TP tablica piętrowa, B bezpieczniki topikowe podlicznikowe, W h licznik energii elektrycznej, WLZ wewnętrzna linia zasilająca Rysunek 3.2.1/4. Schemat tablicy piętrowej z pionem sygnalizacyjnym [7] WLZ wykonywane są przewodami z żyłami o przekroju zależnym od obciążenia, jednak nie mniejszym niż 4 mm 2. Instalacja odbiorcza jest to część instalacji znaj dująca się za układem pomiarowym służącym do rozliczeń między dostawcą a odbiorcą energii elek trycznej, a w razie braku układu pomiarowego za wyjściowymi zaciskami pierwszego urządzenia za bezpieczającego instalację odbiorczą od strony za instalacja odbiorcza

31 Dział 3, rozdział 2, podrozdział 1, str Elementy składowe instalacji elektrycznej RODZAJE, ELEMENTY SKŁADOWE I SYSTEMY ZASILANIA INSTALACJI silania. Na początku instalacji odbiorczych miesz kaniowych umieszczane są rozdzielnice mieszka niowe, zwane tablicami mieszkaniowymi, w któ rych znajdują się łączniki główne i zabezpieczenia obwodów odbiorczych. Instalacje elektryczne odbiorcze powinny być po dzielone na potrzebną liczbę obwodów w celu: 1) zapewnienia niezawodnej pracy odbiorników energii elektrycznej, 2) ograniczenia negatywnych skutków oraz nie dogodności w przypadku uszkodzeń, 3) ułatwienia bezpiecznego sprawdzania i kon serwacji instalacji, 4) uniknięcia niebezpieczeństwa, jakie może po wstać w wyniku uszkodzenia w pojedynczym obwodzie, np. w jednym obwodzie oświetlenia elektrycznego. Odbiorniki siłowe i grzejne o znacznych mocach znamionowych (rzędu 2 kw i większych) powinny być zasilane z oddzielnych obwodów, aby nie mog ły oddziaływać szkodliwie na pracę innych odbior ników przyłączonych do tego samego obwodu. obwody instalacji Instalacje elektryczne w przeciętnych mieszka niach w budynkach wielorodzinnych powinny mieć wyodrębnione obwody: 1) oświetlenia głównego (sufitowego), 2) gniazd wtyczkowych ogólnego przeznaczenia, 3) gniazd wtyczkowych dla pralki,

32 RODZAJE, ELEMENTY SKŁADOWE I SYSTEMY ZASILANIA INSTALACJI Dział 3, rozdział 2, podrozdział 1, str Elementy składowe instalacji elektrycznej 4) gniazd wtyczkowych do urządzeń odbiorczych w kuchni, 5) dla odbiorników zainstalowanych na stałe. Liczba punktów oświetleniowych i moc źródeł światła powinna być dobrana tak, aby oświetlenie spełniało wymagania norm, a liczba gniazd wtycz kowych tak, aby nie trzeba było stosować tzw. rozdzielaczy. Instalacja odbiorcza w mieszkaniach jest zwykle rozbudowana i składa się z niezależnych obwo dów, mających odrębne (niezależne) zabezpiecze nia nadprądowe, z wyjątkiem zabezpieczenia prze ciwporażeniowego wyłącznikiem ochronnym róż nicowoprądowym, który może skutecznie zabez pieczać całą instalację. Nie wyklucza się ewentual nego stosowania wyłączników ochronnych różni cowoprądowych do zabezpieczenia każdego ob wodu odbiorczego lub grupy obwodów odbior czych. Zastosowanie kilku niezależnych obwodów odbiorczych w mieszkaniu zwiększa niezawod ność działania całej instalacji. Instalacje odbiorcze w mieszkaniach i samodzielnych lokalach muszą być wyposażone w urządzenia do pomiaru zużycia energii elektrycznej (liczniki energii lub liczniki i przekładniki prądowe przy pomiarach pośred nich) zlokalizowane w miejscach łatwo dostęp nych, chronione przed uszkodzeniami i dostępem osób nieupoważnionych. W obiektach i pomiesz czeniach o charakterze przemysłowym często wy konuje się instalacje odbiorcze w układzie promie niowym otwartym, w którym z poszczególnych obwodów zasilane są inne obwody i odbiorniki.

33 RODZAJE, ELEMENTY SK ADOWE I SYSTEMY ZASILANIA INSTALACJI Dzia 3, rozdzia 5, podrozdzia 1, str Systemy zasilania instalacji 3.5. SYSTEMY ZASILANIA INSTALACJI OGÓLNE WYMAGANIA ODNOÂNIE DO ZASILANIA INSTALACJI Zasilanie odbiorników elektrycznych zainstalowanych bàdê u ytkowanych w dowolnym obiekcie budowlanym powinno przebiegaç w sposób ciàg y. Skutki wynikajàce z przerw w zasilaniu sà zró nicowane i zale à g ównie od rodzaju wyst pujàcych odbiorników. Awarie i niespodziewane wy àczenia zasilania instalacji elektrycznych mogà w pewnych przypadkach spowodowaç wystàpienie znacznych szkód i strat materialnych oraz powstanie niebezpieczeƒstwa dla ludzi i urzàdzeƒ. zasilanie instalacji KoniecznoÊç stosowania niezawodnego rezerwowania zasilania wyst puje tam, gdzie przerwy w zasilaniu sà niedopuszczalne ze wzgl du na funkcjonowanie (np. telefonia komórkowa, sieci komputerowe), bezpieczeƒstwo (np. szpitale, banki) oraz straty (np. ch odnie i niektóre procesy technologiczne). Niektóre wymagania odnoênie do systemów zasilania instalacji elektrycznych okreêlajà obowiàzujàce przepisy [25] i [1]. Rozporzàdzenie Min. Infrastruktury [1] wprowadza wymaganie, aby budynki wysokie oraz inne, w których zanik napi cia w sieci zasilajàcej mo e spowodowaç zarówno zagro enie ycia lub zdrowia

34 Dzia 3, rozdzia 5, podrozdzia 1, str Systemy zasilania instalacji RODZAJE, ELEMENTY SK ADOWE I SYSTEMY ZASILANIA INSTALACJI ludzi, jak i znaczne straty materialne lub zagro enie Êrodowiska, powinny byç zasilane z co najmniej dwóch niezale nych êróde zasilania z zastosowaniem urzàdzeƒ samoczynnego za àczania zasilania rezerwowego. W budynkach wysokich oraz takich, jak szpitale, banki, hotele, domy handlowe itp. jednym ze êróde zasilania powinien byç agregat pràdotwórczy. Niekiedy mo e te zachodziç koniecznoêç zastosowania baterii akumulatorów przeznaczonych do rezerwowego zasilania odbiorników i instalacji warunkujàcych bezpieczeƒstwo. Z kolei cz Êç 3 normy PN-IEC [25] wprowadza niektóre wymagania dotyczàce êróde zasilania rezerwowego s u àcych zapewnieniu bezpieczeƒstwa. Zgodnie z tà normà êród a te powinny mieç odpowiednie do przeznaczenia: moc, niezawodnoêç, dane znamionowe i czas prze àczenia. Norma [25] jako êród a zapewniajàce bezpieczeƒstwo dopuszcza stosowanie: 1) baterii akumulatorów, 2) ogniw galwanicznych, 3) agregatów pràdotwórczych, 4) oddzielnych linii zasilajàcych z sieci rozdzielczej niezale ne od normalnej linii zasilajàcej. Zasilanie urzàdzeƒ zapewniajàcych bezpieczeƒstwo mo e przebiegaç niesamoczynnie lub samoczynnie. W zale noêci od dopuszczalnego czasu przy àczenia zasilanie samoczynne mo e byç dokonywane:

35 RODZAJE, ELEMENTY SKŁADOWE I SYSTEMY ZASILANIA INSTALACJI Dział 3, rozdział 5, podrozdział 1, str Systemy zasilania instalacji 1) bezprzerwowo, z zapewnieniem ciągłości zasi lania, 2) przy bardzo krótkiej przerwie (przełączenie w ciągu 0,15 s), 3) przy krótkiej przerwie (przełączenie w ciągu 0,5 s), 4) przy średniej przerwie (przełączenie w ciągu 15 s), 5) przy długiej przerwie (przełączenie w czasie dłuższym niż 15 s). Tradycyjne układy rezerwowania zasilania polega ją na stosowaniu: 1) układów dwustronnego zasilania z niezależ nych źródeł, 2) sekcjonowania szyn rozdzielnic niskiego na pięcia zasilanych z oddzielnych transformato rów ŚN/NN, 3) sekcjonowania szyn rozdzielnic niskiego na pięcia połączonego ze stosowaniem automaty ki samoczynnego załączania rezerwy (SZR), 4) agregatów prądotwórczych, 5) układów zasilania z trzech niezależnych źró deł. Na rys /1 przedstawiono typowe układy zasi lania obiektów telekomunikacyjnych zgodnie z Rozporządzeniem MŁ z r. [2]. Obiek ty szczególnego znaczenia muszą mieć podwójne, niezależne zasilanie z sieci, tzn. takie, że zakłóce nia na jednym z nich nie mają wpływu na pracę

36 Dział 3, rozdział 5, podrozdział 1, str Systemy zasilania instalacji RODZAJE, ELEMENTY SKŁADOWE I SYSTEMY ZASILANIA INSTALACJI drugiego oraz stacjonarny agregat prądotwórczy o mocy wystarczającej do zasilania wszystkich urządzeń wymagających rezerwowania. Rysunek 3.5.1/1. Typowe układy zasilania obiektów telekomunikacyjnych Główną wadą tradycyjnych sposobów załączania zasilana rezerwowego jest występowanie czasu, w którym odbiory są pozbawione zasilania. W przypadku ręcznego wykonywania operacji przyłączenia wymaga to wystąpienia przerwy przy najmniej kilkuminutowej. Układ automatyki SZR wydatnie skraca czas przerwy w zasilaniu odbio rów, lecz nie pozwala na jej całkowite wyelimino wanie. Stosowanie tzw. szybkiego działania SZR (z czasem przerwy poniżej 0,5 s) zwykle napotyka trudności w zapewnieniu koordynacji z czasem działania zabezpieczeń na odpływach z zasilanej rozdzielnicy, oraz stwarza problemy w przypadku występowania w sieci większej liczby silników.

37 RODZAJE, ELEMENTY SKŁADOWE I SYSTEMY ZASILANIA INSTALACJI Dział 3, rozdział 5, podrozdział 1, str Systemy zasilania instalacji Szeroko stosowane systemy elektroniczne i kom puterowe wymagają stosowania nowoczesnych środków technicznych, które pozwalają na rady kalną poprawę sytuacji w zakresie zapewnienia nieprzerwanego zasilania odbiorów. Do środków tych można zaliczyć układy FACTS (Flexible Al ternating Current Transmission Systems) oraz układy bezprzerwowego zasilania typu UPS (Uni terrupted Power Supply). Układy FACTS przeznaczone głównie do sieci przesyłowych energetyki zawodowej znalazły już praktyczne zastosowanie w sieciach przemysło wych, np. w przemyśle papierniczym, gdzie po zwalają na likwidację wahań napięcia i krótkotrwa łych, trwających przez czas rzędu 100 ms, przerw beznapięciowych. Jednakże układy te ze względu na duże koszty mogą znaleźć szersze praktyczne zastosowanie w kraju dopiero za kilkanaście lat. Drugi z wymienionych wyżej sposobów, tzn. za stosowanie zasilaczy typu UPS, jest już powszech nie stosowany w układach gwarantowanego zasila nia napięciem przemiennym. Głównie są to jednak urządzenia o mocy od kilku set VA do kilkunastu kva, choć do zastosowań przemysłowych oferowane są UPS y o mocy do kilkuset kva. Wersja UPS ów o największej pewności zasilania (tzw. on line z podwójną konwersją AC/DC i DC/AC) pracują ciągle w następującym trybie: zasilanie z sieci AC prostowanie i buforowe ła dowanie baterii przetwarzanie DC/AC. W przypadku zaniku zasilania z sieci czas przełą czenia na zasilanie rezerwowe jest tu zredukowany

38 Dział 3, rozdział 5, podrozdział 1, str Systemy zasilania instalacji RODZAJE, ELEMENTY SKŁADOWE I SYSTEMY ZASILANIA INSTALACJI praktycznie do zera. Czas podtrzymania zasilania z baterii zależy głównie od jej pojemności i zwykle wynosi minut. Napięcie wyjściowe UPS ów, niezależnie od ich konstrukcji, powinno być napię ciem stabilizowanym, o stałej wartości. Na rys /2 przedstawiono sposób zasilania in stalacji elektrycznej w budynku o bardzo dużych wymaganiach dotyczących pewności zasilania [12]. Budynek jest zasilany dwiema niezależnymi liniami energetycznymi wyposażonymi w automa tykę samoczynnego załączania rezerwy (SZR), przełączającej zasilanie na rezerwowe w przypad ku zaniku lub znacznego obniżenia się napięcia w linii zasilania podstawowego. AGREGAT PRĄDOTWÓRCZY LINIA ENERGETYCZNA 1 LINIA ENERGETYCZNA 2 SZR ENERGETYKI G SZR AGREGATU GŁÓWNA ROZDZIELNICA OBIEKTU OBIEKT ZINTEGROWANY OBWODY WYMAGAJĄCE DUŻEJ PEWNOŚCI ZASILANIA UPS OBWODY WYMAGAJĄCE SZCZEGÓLNIE DUŻEJ PEWNOŚCI ZASILANIA Rysunek 3.5.1/2. Przykład zasilania instalacji elektrycznej w budynku o dużych wymaganiach dotyczących pewności zasilania W układzie występuje ponadto agregat prądotwór czy, również z automatyką SZR włączający się sa moczynnie w przypadku braku lub znacznego obni

39 RODZAJE, ELEMENTY SKŁADOWE I SYSTEMY ZASILANIA INSTALACJI Dział 3, rozdział 5, podrozdział 1, str Systemy zasilania instalacji żenia się napięcia w obydwu liniach zasilających. Agregat powinien pozostawać w stanie gotowości ruchowej, dzięki czemu może on w bardzo krótkim czasie, rzędu kilku sekund, przejąć obciążenie zbli żone do obciążenia znamionowego agregatu. Zasilana w ten sposób rozdzielnica główna obiektu służy do zasilania odbiorów niestawiają cych wygórowanych wymagań odnośnie do pew ności zasilania. Natomiast dla obwodów wyma gających bardzo dużej pewności zasilania dodat kowo wykorzystywany jest zasilacz UPS pokaza ny na rys /2.

40 RODZAJE, ELEMENTY SKŁADOWE I SYSTEMY ZASILANIA INSTALACJI Dział 3, rozdział 7, podrozdział 1.1, str Jakość energii i kompatybilność eletromagnetyczna 3.7. JAKOŚĆ ENERGII I KOMPATYBILNOŚĆ ELETROMAGNETYCZNA PROBLEMATYKA JAKOŚCI ENERGII ELEKTRYCZNEJ W INSTALACJACH Wprowadzenie Jakość energii elektrycznej to pojęcie związane z oceną i analizą zestawu parametrów charaktery zujących tę energię, dokonywaną przez porówna nie zmierzonych, rzeczywistych wartości parame trów z dopuszczalnymi tolerancjami ich zmian w określonym przedziale czasu. Rozróżnić można dwie grupy parametrów uwzględniane w ocenie ja kości energii: 1) przebiegi napięcia zasilającego i ich zmien ność w czasie (częstotliwość, wartość, kształt przebiegu i symetria napięć w układach trój fazowych), 2) przerwy w zasilaniu, które są bezpośrednio związane z niezawodnością układów zasilania. Odchylenia krzywej napięcia (1) od przebiegu si nusoidalnego sprawiły, że problematyka jakości energii zaczęła nabierać stopniowo coraz większe go znaczenia na przestrzeni ostatniego ćwierćwie cza. Jest to z jednej strony wynikiem stałego wzro stu liczby odbiorników, których prawidłowe użyt kowanie wymaga zasilania energią elektryczną o odpowiednich parametrach, a z drugiej strony

41 Dział 3, rozdział 7, podrozdział 1.1, str Jakość energii i kompatybilność eletromagnetyczna RODZAJE, ELEMENTY SKŁADOWE I SYSTEMY ZASILANIA INSTALACJI skutkiem coraz większej liczby odbiorników o nie liniowych charakterystykach obciążenia. Odkształ cenie prądów obciążenia sieci i instalacji powodu je, że spadki napięć, a tym samym napięcia w okre ślonych punktach tej sieci, zaczynają odbiegać od przebiegu sinusoidalnego. Należy jednak dodać, że w przeszłości też nie przywiązywano szczególnej uwagi do jakości energii, a podstawowym i często jedynym parametrem określającym jej jakość była wartość skuteczna napięcia zasilającego. Wynikało to w dużym stopniu z rodzaju użytkowanych wów czas odbiorników (żarówki, urządzenia grzejne, silniki) mało wrażliwych na obniżoną jakość ener gii zasilającej. Obecnie jednak, gdy znaczna część, a nawet większość odbiorników to odbiorniki o nieliniowych charakterystykach napięciowo prądowych, problem jakości energii nabrał szcze gólnego znaczenia. Przerwy w zasilaniu (2) to do chwili obecnej podstawowy parametr w ocenie nie zawodności dostaw energii, przy czym istnieje ten dencja do stałej poprawy tej niezawodności, przy uwzględnieniu konsekwencji przerw w zasilaniu odbiorców. Wymienione uwarunkowania nakładają coraz to wyższe wymagania na dostawców energii elek trycznej. Należy sobie jednak zdawać sprawę z faktu, że tak jak niedostateczna jakość dostarcza nej energii pociąga za sobą określone straty mate rialne, tak i zapewnienie odpowiedniej jakości za silania ma również swoją cenę. Stąd na przestrzeni ostatnich lat w środowisku elektroenergetyków co raz bardziej utrwala się świadomość, że energia jest towarem i jako taka powinna się charakteryzo wać określoną jakością, a co za tym idzie, odpo wiednią do tej jakości ceną. Należy dodać, że nie

42 RODZAJE, ELEMENTY SKŁADOWE I SYSTEMY ZASILANIA INSTALACJI Dział 3, rozdział 7, podrozdział 1.1, str Jakość energii i kompatybilność eletromagnetyczna wszystkie straty wynikające z niedostatecznej ja kości energii elektrycznej są możliwe do przelicze nia na pieniądze, głównie tam, gdzie konsekwencją może być zagrożenie bądź nawet utrata życia ludz kiego. Energia elektryczna jest jednak towarem bardzo specyficznym: nie daje się on magazyno wać w większych ilościach, a jego jakość może być oceniona tylko w chwili i w miejscu konsump cji. Stąd zagadnienie właściwej oceny jej jakości jest problemem złożonym. Straty z tytułu przerw w zasilaniu oraz niezadowa lającej jakości energii są bardzo trudne do oblicze nia i jak dotąd podaje się je jedynie jako dane przy bliżone. Przykładowo w krajach Unii Europejskiej są one szacowane na ponad 10 miliardów euro rocznie [29]. W dotychczasowej praktyce straty te są obliczane niemal wyłącznie jako konsekwencja przerw w zasilaniu. Rzadko uwzględniane są kosz ty strat spowodowane choćby zawartością wyż szych harmonicznych w napięciu zasilającym czy asymetrią napięć w układach trójfazowych. Biorąc jednak pod uwagę tylko przerwy w zasilaniu nale ży zwrócić uwagę na to, że czas ich trwania często nie jest miarodajny w szacowaniu strat ponoszo nych przez odbiorców. Jest to związane zarówno z czasem niezbędnym do ponownego uruchomie nia produkcji (rys /1), jak i ze specyfiką kosztów zatrzymania danego procesu produkcyj nego (rys /2).

43 Dział 3, rozdział 7, podrozdział 1.1, str Jakość energii i kompatybilność eletromagnetyczna RODZAJE, ELEMENTY SKŁADOWE I SYSTEMY ZASILANIA INSTALACJI t a czas przerwy w zasilaniu, t ae zastępczy czas przerwy w zasilaniu określony na podstawie kosz tów strat produkcyjnych, t s czas niezbędny do uruchomienia procesu technologicznego, E e stan dardowa wydajność rozpatrywanego procesu Rysunek /1. Typowy przebieg wydajności produkcji E podczas wystąpienia przerwy w zasilaniu Rysunek /2. Przykładowe charakterystyki ilustrujące scenariusze zależności kosztów przerw w zasilaniu od czasu ich trwania

44 RODZAJE, ELEMENTY SKŁADOWE I SYSTEMY ZASILANIA INSTALACJI Dział 3, rozdział 7, podrozdział 1.1, str Jakość energii i kompatybilność eletromagnetyczna Przebieg 1 na rys /2 to sytuacja, gdy koszty strat zawierają składnik stały, niezależny od czasu trwania przerwy w zasilaniu. Przykładem może tu być produkcja papieru, w której końcowy produkt uzyskuje się w efekcie wielokrotnego walcowania i suszenia masy papierowej, co wymaga stałego i precyzyjnego sterowania naciągiem uzyskiwanej taśmy papieru. Przerwa w zasilaniu powoduje za trzymanie procesu oraz konieczność usunięcia i li kwidacji masy znajdującej się wewnątrz unieru chomionych maszyn czynność wymagająca wie lu roboczo godzin pracy. W takim przypadku koszty strat są wysokie i jedynie w niewielkim stopniu zależne od czasu trwania przestoju. Innym przykładem zależności kosztów strat od czasu przestoju jest krzywa 2 na rys /2, ilu strującea handel detaliczny produktami nie ulega jącymi łatwemu zepsuciu. Początkowe koszty strat są w tym przypadku niewielkie i rosną w przybli żeniu proporcjonalnie do czasu trwania przerwy w zasilaniu. Lina 3 na rys /2 reprezentuje koszty strat w przypadku awarii zasilania w systemie przetwa rzania danych. Taki obiekt posiada zwykle rezer wowe źródło zasilania bezprzerwowego (UPS), które przejmuje obciążenie w początkowym okre sie po wystąpieniu awarii. Stąd początkowe koszty strat są niewielkie. Jeśli jednak czas awarii zasila nia podstawowego przekracza maksymalny czas zasilania rezerwowego należy dokonać awaryjne go zachowania posiadanych informacji i przerwać bieżącą obsługę systemu. W takiej sytuacji koszty awarii gwałtownie rosną, co ilustruje skokowa zmiana krzywej 3 na rys /2.

45 Dział 3, rozdział 7, podrozdział 1.1, str Jakość energii i kompatybilność eletromagnetyczna RODZAJE, ELEMENTY SKŁADOWE I SYSTEMY ZASILANIA INSTALACJI Inny przebieg krzywej kosztów braku zasilania, której przykładem może być ferma drobiu, ilustru je krzywa 4 (rys /2). Krótki czas przerwy, zwykle do kilku bądź kilkunastu minut, nie powo duje jeszcze strat. Jeśli natomiast przerwa jest dłuższa, wówczas straty spowodowane brakiem wentylacji i uduszeniem się drobiu gwałtownie ro sną, proporcjonalnie do czasu utrzymywania się przerwy w zasilaniu. Przedstawione scenariusze, choć reprezentują róż ne rodzaje procesów produkcyjnych, mają kilka cech wspólnych. Po pierwsze, jeśli czas trwania przerwy w zasilaniu osiągnie pewną krytyczną wartość, to koszty strat ponoszonych przez odbior cę mogą niejednokrotnie osiągnąć wartość stawia jącą pod znakiem zapytania opłacalność produkcji. Po drugie przerwa w zasilaniu i jej skutki mogą po wodować niezadowalającą jakość usług świadczo nych przez odbiorcę dla swych klientów, a tym sa mym być przyczyną utraty zaufania w przyszłości. Odnosi się to w szczególności do zasilania odbior ców prowadzących produkcję czy świadczących usługi w systemie just in time, jak np. druk pra sy, gdzie cykl opracowania, pisania, druku i roz prowadzania trwa krótko, np. kilka godzin. Podane przykłady oceny kosztów przerw w zasila niu świadczą o złożoności problemu. Podobnie ustalenie dopuszczalnych tolerancji zmian przebie gu napięcia zasilającego nie jest zadaniem pro stym. Przez dziesięciolecia nie było pełnej zgodno ści, jakie parametry powinny określać jakość ener gii i jakie powinny być dopuszczalne zakresy ich odchyleń od wartości znamionowych. Wieloletnia, szeroka współpraca międzynarodowa w zakresie elektroenergetyki wyrażająca się m.in. eksportem

46 RODZAJE, ELEMENTY SK ADOWE I SYSTEMY ZASILANIA INSTALACJI Dzia 3, rozdzia 7, podrozdzia 1.1, str JakoÊç energii i kompatybilnoêç elektromagnetyczna i importem energii elektrycznej oraz ró norodnych urzàdzeƒ w du ych iloêciach spowodowa a, e sta- o si koniecznoêcià opracowanie i wdro enie mi dzynarodowych standardów oceny jakoêci energii elektrycznej. Podobnego ustalenia wymagajà warunki techniczne, jakim powinny odpowiadaç ró norodne urzàdzenia pod wzgl dem zak óceƒ wprowadzanych do sieci i otoczenia, objawiajàcych si m.in. obni eniem jakoêci energii elektrycznej i zak óceniami w pracy innych urzàdzeƒ. Innym zagadnieniem jest okreêlenie wymaganej odpornoêci samych urzàdzeƒ na ró norodne zak ócenia i obni- onà jakoêç energii, zapewniajàcej prawid owà prac tych urzàdzeƒ. Podobne ustalenia powinny dotyczyç równie instalacji elektrycznych. Podstawowym dokumentem mi dzynarodowym definiujàcym parametry oceny jakoêci napi cia zasilajàcego w publicznych sieciach rozdzielczych jest norma EN Voltage characteristics of electricity supplied by public distribution systems, wydana po raz pierwszy w roku 1994, a w obecnej wersji ustanowiona w roku Dokument ten zosta przyj ty przez Polski Komitet Normalizacyjny jako PN-EN [30]. Norma ta do chwili obecnej nie jest dokumentem obowiàzujàcym, chocia na jej podstawie wzorowane sà ustalenia dotyczàce jakoêci energii, zawarte w niektórych dokumentach obowiàzujàcych, np. w Rozporzàdzeniu Ministra Gospodarki [3]. Norma PN-EN okreêla parametry oraz dopuszczalne zakresy odchyleƒ i deformacji napi cia w z àczach sieci rozdzielczych niskiego napi cia (do 1000 V) i Êredniego napi cia (do 35 kv) w warunkach pracy normalnej. Jej podstawowym walorem jest zdefiniowanie parametrów, które powinny byç brane pod

47 RODZAJE, ELEMENTY SK ADOWE I SYSTEMY ZASILANIA INSTALACJI Dzia 3, rozdzia 7, podrozdzia 1.3, str JakoÊç energii i kompatybilnoêç elektromagnetyczna Wymagania przepisów w zakresie jakoêci dostarczanej energii W chwili obecnej w Polsce mo na wymieniç dwa zasadnicze dokumenty zawierajàce ustalenia dotyczàce parametrów oceny jakoêci energii elektrycznej. Sà to: 1) Rozporzàdzenie Ministra Gospodarki z dnia 4 maja 2007 [3], 2) Norma PN-EN Parametry napi cia zasilajàcego w publicznych sieciach rozdzielczych [30]. Rozporzàdzenie [3] jest w Polsce dokumentem obowiàzkowym do stosowania w zakresie ruchu i eksploatacji sieci elektroenergetycznych. Norma [30] jest natomiast dokumentem mi dzynarodowym, którego postanowienia nie sà obowiàzkowe, o ile nie powo uje si na nie inny dokument nakazujàcy ich stosowanie. Norma [30] podaje definicje i opis parametrów napi cia zasilajàcego dotyczàcych: 1) cz stotliwoêci, 2) wartoêci, 3) kszta tu przebiegu, 4) symetrii napi ç trójfazowych

48 Dzia 3, rozdzia 7, podrozdzia 1.3, str JakoÊç energii i kompatybilnoêç elektromagnetyczna RODZAJE, ELEMENTY SK ADOWE I SYSTEMY ZASILANIA INSTALACJI w sieciach publicznych rozdzielczych niskiego i Êredniego napi cia. W tym poradniku omówiono jedynie krótko parametry ustalenia normy [30] dotyczàce sieci zasilajàcych niskiego napi cia, czyli sieci o napi ciu znamionowym U n 1000V. Norma [30] podaje definicje parametrów stosowanych w ocenie jakoêci napi cia zasilajàcego, omówione w punkcie , oraz ogólne ustalenia dotyczàce zakresu zmian tych parametrów, mierzonych w punkcie dostawy energii do odbiorcy. W instalacjach niskiego napi cia jest to zwykle z àcze instalacji elektrycznej. Zgodnie z normà dla wi kszoêci parametrów nale y dokonaç pomiaru analizowanej wielkoêci w kolejno nast pujàcych po sobie odcinkach 10-cio minutowych w ciàgu jednego tygodnia, czyli àcznie w 1008 odcinkach. W ka dym odcinku uêrednia si wartoêç mierzonej wielkoêci i podaje si dopuszczalny zakres jego zmian jako tzw. percentyl 95%, tj. okreêla ten zakres dla 95% spoêród zmierzonych 1008 odcinków 10 minutowych. Dla pozosta ych 5% podaje si, bàdê te nie, odpowiednio wi kszà tolerancj dopuszczalnych zmian. W tabeli /1 zamieszczono podstawowe dane dotyczàce zakresu dopuszczalnych odchyleƒ parametrów napi cia zasilajàcego, okreêlonych w normie dla sieci niskiego napi cia. Analizujàc te dane nale y stwierdziç, e spe nienie zaleceƒ normy nie jest szczególnie trudne dla dostawcy energii oraz e zalecenia te nie mogà w pe ni zadowalaç znacznej cz Êci odbiorców. Stanowià one pewnego rodzaju kompromis pomi dzy mo liwym do osiàgni cia przeci tnym poziomem jakoêci napi cia

49 RODZAJE, ELEMENTY SK ADOWE I SYSTEMY ZASILANIA INSTALACJI Dzia 3, rozdzia 7, podrozdzia 1.3, str JakoÊç energii i kompatybilnoêç elektromagnetyczna zasilajàcego a potrzebami wi kszoêci odbiorców. W normie zawarta jest ponadto informacja, e ustalone wartoêci charakterystycznych parametrów napi cia zasilajàcego dotyczà jedynie normalnych warunków pracy i nie sà stosowane m.in. w odniesieniu do: 1) pracy sieci po wystàpieniu zwarcia i w sytuacji tymczasowych uk adów zasilania utworzonych w celu zapewnienia ciàg oêci zasilania odbiorców oraz w przypadku prowadzenia prac zmierzajàcych do zminimalizowania czasu trwania przerwy oraz obszaru dotkni tego przerwà w zasilaniu, 2) w sytuacjach wyjàtkowych, w szczególnoêci takich jak: a) kl ski ywio owe i szczególnie niekorzystne warunki atmosferyczne, b) zak ócenia spowodowane przez osoby trzecie, c) dzia ania w adz publicznych, d) strajki, e) si y wy sze, f) niedobór mocy wynikajàcy ze zdarzeƒ zewn trznych. Uwarunkowania takie sprawiajà, e postanowienia normy nale y oceniç jako w znacznym stopniu liberalne w odniesieniu do dostawców energii, gdy wiele sytuacji, w których tolerancje parametrów nie sà dotrzymane, mo na wyt umaczyç sytuacjà wyjàtkowà. Wymienione uwagi nie umniejszajà jednak znaczenia normy PN-EN Nale y

50 Dzia 3, rozdzia 7, podrozdzia 1.3, str JakoÊç energii i kompatybilnoêç elektromagnetyczna RODZAJE, ELEMENTY SK ADOWE I SYSTEMY ZASILANIA INSTALACJI bowiem podkreêliç, e jest to podstawowy dokument o zasi gu ogólnoeuropejskim definiujàcy parametry charakteryzujàce jakoêç napi cia zasilajàcego i okreêlajàcy dopuszczalne tolerancje ich zmian. Spe nia on wa nà rol w badaniach jakoêci energii elektrycznej, stanowiàc swego rodzaju p aszczyzn odniesienia i dajàc mo liwoêç porównania uzyskanych wyników. Tabela /1. Parametry okreêlajàce jakoêç napi cia oraz dopuszczalne odchylenia tych parametrów od wartoêci znamionowych w normalnych warunkach pracy dla sieci niskiego napi cia wg PN-EN Lp. Parametr Warunki pomiaru i dopuszczalne odchylenia od wartoêci znamionowej 1 Cz stotliwoêç Znamionowa cz stotliwoêç napi cia zasilajàcego powinna wynosiç 50 Hz. WartoÊç Êrednia cz stotliwoêci, mierzonej przez 10s powinna byç zawarta w przedziale 50 Hz ±1% (tj. 49,5 50,5 Hz ) przez 99,5% roku oraz 50 Hz + 4%/-6% (tj Hz) przez 100% czasu 2 WartoÊç napi cia Znormalizowane napi cie znamionowe publicznych sieci niskiego zasilajàcego napi cia wynosi: dla sieci trójfazowych czteroprzewodowych 230V pomi dzy fazà a przewodem neutralnym, dla sieci trójfazowych trójprzewodowych 230 V pomi dzy fazami 3 Zmiany napi cia Wy àczajàc sytuacje zwiàzane ze zwarciami oraz z przerwami w zasilaniu, zasilajàcego zbiór 10-cio minutowych Êrednich wartoêci skutecznych napi cia zasilajàcego powinien spe niaç warunki: a) w ka dym tygodniu, 95% elementów tego zbioru powinno si mieêciç w przedziale U n ± 10%, b) wszystkie elementy zbioru powinny mieêciç si w przedziale Un + 10%/-15% 4 Szybkie zmiany Szybkie zmiany napi cia w normalnych warunkach pracy nie powinny napi cia przekraczaç 5% U N oraz dopuszcza si, aby w pewnych okolicznoêciach zmiany te osiàgn y kilka razy w ciàgu dnia wartoêç do 10% U n 5 Ucià liwoêç W ciàgu ka dego tygodnia wskaênik d ugookresowego migotania Êwiat a migotania Êwiat a ( /2) powinien spe niaç warunek P lt 1 przez 95% czasu 6 Zapady napi cia W normalnych warunkach pracy zapady napi cia przekraczajàce 10% zasilajàcego U n mogà wyst powaç od kilkudziesi ciu do tysiàca razy w roku; wi kszoêç zapadów charakteryzuje si czasem trwania krótszym ni 1s i g bokoêcià mniejszà ni 60%; rzadko mogà wyst powaç równie zapady wi ksze o d u szym czasie trwania 7 Krótkie przerwy W normalnych warunkach pracy liczba krótkich przerw w zasilaniu mo e w zasilania wynosiç od kilkudziesi ciu do kilkuset w ciàgu roku; czas trwania ok. 70% (do 3 minut) krótkich przerw w zasilaniu mo e byç mniejszy ni 1sekunda

51 RODZAJE, ELEMENTY SK ADOWE I SYSTEMY ZASILANIA INSTALACJI Dzia 3, rozdzia 7, podrozdzia 1.3, str JakoÊç energii i kompatybilnoêç elektromagnetyczna Tabela /1. cd. Lp. Parametr Warunki pomiaru i dopuszczalne odchylenia od wartoêci znamionowej 8 D ugie przerwy Roczna cz stoêç wyst powania d ugich przerw w zasilaniu mo e byç w zasilaniu mniejsza ni 10 lub dochodziç do 50 w zale noêci od obszaru; nie dotyczy (d u sze ni 3 min.) to wy àczeƒ planowych 9 Przepi cia Niektóre uszkodzenia po stronie pierwotnej transformatora, g ównie dorywcze zwarcia, mogà powodowaç przepi cia po stronie niskiego napi cia, o cz stotliwoêci nie przekraczajàce z regu y 1500 V; w przypadkach doziemieƒ sieciowej w sieciach niskiego napi cia, na skutek przesuni cia punktu neutralnego, napi cia faz nieuszkodzonych wzgl dem przewodu neutralnego mogà osiàgaç do razy wy sze wartoêci 10 Przepi cia przej- Przepi cia przejêciowe sà powodowane przez wy adowania atmosferyczne Êciowe o krótkim lub czynnoêci àczeniowe, w tym dzia aniem bezpieczników; w sieciach czasie trwania, niskiego napi cia w aêciwie chronionych, przepi cia z regu y nie oscylacyjne lub przekraczajà 6 kv nieoscylacyjne 11 Asymetria napi cia W ciàgu ka dego tygodnia, 95% ze zbioru 10-cio minutowych Êrednich zasilajàcego wartoêci skutecznych sk adowej symetrycznej kolejnoêci przeciwnej napi cia zasilajàcego powinno mieêciç si w przedziale od 0 do 2% wartoêci sk adowej kolejnoêci zgodnej; w instalacjach odbiorców zasilanych jednofazowo lub mi dzyfazowo dopuszcza si asymetri w sieci trójfazowej do 3% 12 Harmoniczne W ciàgu ka dego tygodnia, 95% ze zbioru 10-cio minutowych, Êrednich napi cia wartoêci skutecznych ka dej harmonicznej napi cia nie powinno byç zasilajàcego wi ksze od wartoêci podanych w tabeli /2. Ponadto wspó czynnik THDu ( /1) napi cia zasilajàcego (uwzgl dniajàcy harmoniczne a do rz du 40 nie powinien przekraczaç 8 % Tabela /2. Dopuszczalne wartoêci skuteczne napi cia poszczególnych harmonicznych U h napi cia w z àczu sieci elektroenergetycznej dla rz dów do 25 wyra one w procentach harmonicznej podstawowej dla sieci niskiego napi cia Nieparzyste harmoniczne nie b dàce krotnoêcià 3 WartoÊç wzgl dna Rzàd harm. napi cia U h [%] Nieparzyste harmoniczne b dàce krotnoêcià 3 WartoÊç wzgl dna Rzàd harm. napi cia U h [%] Parzyste harmoniczne Rzàd harm. WartoÊç wzgl dna napi cia U h [%] * ) , ,5 15 0, , , ,5 23 1,5 25 1) 1) w normie EN 50160:1994 dla 25 harmonicznej podano wartoêç 1,5 %

52 ZABEZPIECZENIA W INSTALACJACH ELEKTRYCZNYCH Dział 5, rozdział 1, str Zasady stosowania zabezpieczeń 5.1. ZASADY STOSOWANIA ZABEZPIECZEŃ Zabezpieczenia są elementami instalacji, które nie mają do spełnienia żadnej funkcji w normalnych warunkach jej użytkowania, natomiast w razie wy stąpienia uszkodzeń lub zakłóceń ograniczają ich zasięg oraz skutki w samej instalacji i w związanych z nią urządzeniach, zapobiegając niebezpieczeństwu dla ludzi, mienia i środowiska. Uszkodzenia to przede wszystkim zwarcia, błędne połączenia i prze rwy w obwodach, zakłócenia natomiast to głównie przeciążenia urządzeń i niewłaściwe parametry na pięcia zasilającego. Zakłócenia są groźnymi i niedo puszczalnymi odchyleniami od normalnych warun ków użytkowania; mogą występować również w in stalacjach i urządzeniach niedotkniętych żadnym uszkodzeniem. Obowiązujące normy i przepisy budowy urządzeń elektrycznych formułują minimalne wymagania, ja kie powinny spełniać instalacje pod względem wy posażenia ich w zabezpieczenia: rodzaj zabezpie czeń, ich umiejscowienie, czułość i skuteczność. Rozwiązania doskonalsze, idące dalej niż wymaga ne minimum, mogą być uzasadnione szczególną wartością zasilanego obiektu, zwiększonymi wyma

53 Dział 5, rozdział 1, str Zasady stosowania zabezpieczeń ZABEZPIECZENIA W INSTALACJACH ELEKTRYCZNYCH ganiami co do niezawodności zasilania albo inną specyfiką odbiorników energii, a także niezadowa lającymi warunkami zasilania i pogorszoną jakością energii. zasady i dopuszczalne odstępstwa Zabezpieczenie zwarciowe, czyli zabezpieczenie przed niszczącymi skutkami zwarć, jest najpowszech niej stosowanym zabezpieczeniem. Jest wymagane z definicji w każdym obwodzie elektrycznym i to na początku, w miejscu wyprowadzenia lub odgałęzienia obwodu, a także w miejscach, w których następuje zmniejszenie obciążalności zwarciowej przewodów (zmniejszenie przekroju żył i/lub zmiana budowy prze wodów: materiału żył, materiału izolacji). Obwód instalacji elektrycznej jest to zbiór elementów instalacji, które mają jedno i to samo zabezpieczenie nadprądowe (zwarciowe i/lub przeciążeniowe). Zważywszy, że nie jest łatwo umieścić zabezpiecze nie zwarciowe dokładnie w punkcie odgałęzienia obwodu, można je zainstalować w odległości nie przekraczającej 3 m od tego punktu (rys. 5.1/1).

54 ZABEZPIECZENIA W INSTALACJACH ELEKTRYCZNYCH Dział 5, rozdział 1, str Zasady stosowania zabezpieczeń a) I > b) 1 I > l 3 m 1 odporny na zwarcie odcinek przewodów o długości l 3m Rysunek 5.1/1. Wymagane na początku obwodu (a) i dozwolone w pewnej odległości od punktu odgałęzienia obwodu (b) usytuowanie zabezpieczenia zwarciowego Mimo to odcinek przewodów od punktu odgałęzie nia obwodu do zabezpieczenia tak się wymiaruje, jak gdyby zabezpieczenie znajdowało się przed nim, co jest równoznaczne z założeniem, iż prawdopodo bieństwo zwarcia na tym odcinku uważa się za po mijalnie małe. Dopuszcza się podobne założenie w odniesieniu do przewodów łączących źródła ener gii (generatory, transformatory, przekształtniki, ba terie akumulatorów) z rozdzielnicami, jeżeli zabez pieczenia znajdują się w samej rozdzielnicy, u koń ca tych obwodów (rys. 5.1/2).

55 Dział 5, rozdział 1, str Zasady stosowania zabezpieczeń ZABEZPIECZENIA W INSTALACJACH ELEKTRYCZNYCH Dopuszczalne odstępstwo w przypadku: a) generatora; b) baterii akumulatorów; c) przekształtnika Rysunek 5.1/2. Odcinek przewodów od źródła energii do rozdzielnicy niezabezpieczony przed skutkami zwarć Aby ograniczyć rozmiary uszkodzenia w razie zwarcia, wprawdzie mało prawdopodobnego, ale jednak możliwego, w niektórych przepisach są dodatkowe wymagania. Według dawnej normy PN 57/E przekrój przewodów odgałęzienia mógł być mniejszy od przekroju linii głównej nie więcej niż o trzy stopnie znormalizowanych przekrojów (z tego samego materiału). Przepisy amerykańskie wymagają, aby miał on obciążalność nie mniejszą niż 1/3 prądu znamionowego poprzedzającego bezpiecznika. Oba odstępstwa są dopuszczalne, jeśli pozbawiony należytego zabezpieczenia zwarciowego odcinek przewodów jest odporny na zwarcie, tzn. jeśli są spełnione dwa warunki:

56 ZABEZPIECZENIA W INSTALACJACH ELEKTRYCZNYCH Dział 5, rozdział 1, str Zasady stosowania zabezpieczeń 1) Połączenie jest wykonane w sposób ograniczają cy do minimum niebezpieczeństwo wystąpienia zwarcia, czyli jest wykonane przy użyciu: a) izolowanych i osłoniętych przewodów szy nowych lub b) jednożyłowych przewodów o izolacji wzmocnionej albo układanych w osobnych izolacyjnych rurach bądź przedziałach ko rytek, lub c) jednożyłowych przewodów oponowych budowy co najmniej OnPd, lub d) wielożyłowych kabli bądź innych przewo dów o napięciu znamionowym odpowied nio wyższym niż napięcie znamionowe ob wodu. 2) Przewody ani ich osłony nie znajdują się w bez pośrednim sąsiedztwie części z materiałów ła two zapalnych. Za sytuację równoważną, dopuszczającą odstąpienie od obowiązku zabezpieczenia zwarciowego uważa się ciąg przewodów, którego przegrzanie, a nawet spale nie nie wywołuje zagrożenia dla otoczenia. Wykonując odgałęzienie można odstąpić od umiesz czenia w nim zabezpieczenia zwarciowego, jeśli za bezpieczenie poprzedzające wystarczająco je zabez piecza przed skutkami zwarcia (rys. 5.1/3), a wzglę dy wybiorczego wyłączania odcinka dotkniętego zwarciem nie mają większego znaczenia. Wspo mniane odgałęzienie nie jest wtedy odrębnym ob wodem instalacji bądź sieci elektrycznej (bo nie ma osobnego zabezpieczenia nadprądowego), lecz czę ścią obwodu zabezpieczonego poprzedzającym za bezpieczeniem nadprądowym.

57 Dział 5, rozdział 1, str Zasady stosowania zabezpieczeń ZABEZPIECZENIA W INSTALACJACH ELEKTRYCZNYCH Rysunek 5.1/3. Przewody odgałęzienia zabezpieczone przed skutkami zwarć i przed przeciążeniami przez poprzedzające zabezpieczenie nie jest wymagane zabezpieczenie w miejscu odgałęzienia wskazanym strzałką (za bezpiecznikiem gg 63 najmniejszy dopuszczalny przekrój przewodów 16 mm 2 ) Zabezpieczenie przeciążeniowe należy stosować przy odbiornikach i innych urządzeniach, którym grozi niedopuszczalne nagrzewanie w razie nad miernego obciążenia, niewłaściwych warunków za silania bądź przekroczenia dopuszczalnych środo wiskowych warunków pracy. Precyzyjnego zabez pieczenia przeciążeniowego wymagają silniki, zgrubne zabezpieczenie bywa stosowane w odnie sieniu do przewodów, transformatorów i baterii kon densatorów. Nie stosuje się zabezpieczenia przecią żeniowego przy odbiornikach, których przeciążenie jest mało prawdopodobne (lampy elektryczne, większość odbiorników elektrotermicznych) ani przy urządzeniach bardzo odpornych na przeciąże nia (baterie akumulatorów). Rezygnuje się z zabez pieczeń przeciążeniowych, jeśli ich koszt przewyż sza spodziewane straty w wyniku uszkodzenia urzą

58 ZABEZPIECZENIA W INSTALACJACH ELEKTRYCZNYCH Dział 5, rozdział 1, str Zasady stosowania zabezpieczeń dzeń, co dotyczy silników mocy ułamkowej i wielu odbiorników powszechnego użytku. Od ogólnej zasady umieszczania zabezpieczenia przeciążeniowego na początku obwodu dopuszcza się liczne odstępstwa. Nie wymaga się zabezpie czenia przeciążeniowego przewodów sieci roz dzielczych. W przypadku instalacji poza miej scami niebezpiecznymi pod względem wybucho wym i/lub pożarowym dopuszcza się umieszcze nie go w dowolnym miejscu obwodu, również na końcu, i akceptuje się w tej roli wbudowane za bezpieczenie przeciążeniowe odbiornika, jednak pod warunkiem, że na trasie przewodów nie ma odgałęzień. Nie należy jednak zapominać, że za bezpieczenie zainstalowane u końca obwodu za pobiega przeciążeniu przewodów przez odbiornik bądź grupę odbiorników, ale nie zapobiega ich przegrzaniu w wyniku zwarcia oporowego na tra sie przewodów. odstępstwa Z zabezpieczenia przeciążeniowego określonego odcinka przewodów można zrezygnować, jeśli jest on wystarczająco zabezpieczony przed prze ciążeniami przez poprzedzające zabezpieczenie (rys. 5.1/3). Można też zrezygnować, jeśli praw dopodobieństwo wystąpienia przeciążenia jest pomijalnie małe, tzn. przewody mają obciążal ność długotrwałą I z nie mniejszą niż ich szczyto we obciążenie I B i występuje co najmniej jedna z następujących okoliczności: 1) Przewody bez odgałęzień i gniazd wtyczko wych (rys. 5.1/4) zasilają urządzenie z wbudo wanym zabezpieczeniem przeciążeniowym al

59 Dział 5, rozdział 1, str Zasady stosowania zabezpieczeń ZABEZPIECZENIA W INSTALACJACH ELEKTRYCZNYCH bo zasilają urządzenie niezagrażające wystąpie niem prądu przeciążeniowego (urządzenie grzejne rezystancyjne, silnik o prądzie w stanie zahamowanym I LR mniejszym niż obciążalność długotrwała przewodów I z ). 1 odbiornik nie zagrażający przeciążeniem lub odbiornik z wbudowanym zabezpieczeniem przeciążeniowym Rys. 5.1/4. Przypadki dozwolonej (a) i niedozwolonej (b, c) rezygnacji z zabezpieczenia przeciążeniowego 2) Przewody zasilają wiele odgałęzień bądź linii odpływowych (1, 2 m), z których każda ma zabezpieczenie przeciążeniowe, a suma prą dów znamionowych (prądów nastawczych) tych zabezpieczeń nie jest większa niż obcią żalność długotrwała I z przewodów linii głów nej L (rys. 5.1/5). 3) Przewody łączą źródło energii (generator, trans formator, przekształtnik, baterię akumulatorów) z rozdzielnicą i mają obciążalność długotrwałą nie mniejszą niż prąd znamionowy tego źródła;

60 ZABEZPIECZENIA W INSTALACJACH ELEKTRYCZNYCH Dział 5, rozdział 1, str Zasady stosowania zabezpieczeń jeżeli jednak zabezpieczenie przeciążeniowe znajduje się w samej rozdzielnicy, u końca ob wodu, razem z zabezpieczeniem zwarciowym, to przewody uważa się za zabezpieczone przed przeciążeniami. 4) Przewody łączą wirnik silnika indukcyjnego pierścieniowego z rozrusznikiem. 5) Przewody o silnie zmiennym obciążeniu (np. przerywanym lub dorywczym) podlegające spe cjalnym zasadom doboru. 6) Linie kablowe układane w ziemi albo linie na powietrzne, wchodzące w skład sieci rozdziel czej wspólnej, których przeciążenie nie zagraża ludziom ani mieniu; pozostaje jednak problem przeciążeniowego zabezpieczenia przewodów przyłącza w razie wprowadzania ich do budyn ku. 7) Przewody obwodów pomocniczych (zabezpie czeniowych, sterowniczych, sygnalizacyjnych, pomiarowych). Rysunek 5.1/5. Przewody zabezpieczone przed przeciążeniem przez zabezpieczenia przeciążeniowe linii odgałęźnych (odpływowych)

61 Dział 5, rozdział 1, str Zasady stosowania zabezpieczeń ZABEZPIECZENIA W INSTALACJACH ELEKTRYCZNYCH Wyjątkiem od ogólnej zasady zabezpieczania każ dego obwodu instalacji elektrycznej są obwody, w których ze względów bezpieczeństwa zabezpie czenia przeciążeniowe, a nawet zabezpieczenia zwarciowe są niewskazane bądź zabronione, bo ich zadziałanie mogłoby wywołać następstwa groźniej sze niż ich brak. Chodzi o urządzenia, które powin ny być utrzymane w ruchu mimo przeciążenia, a w razie zwarcia dopuszcza się ich wyłączenie tyl ko wtedy, gdy bezpośrednio zagraża im zniszczenie. W ich obwodach nie stosuje się zabezpieczenia przeciążeniowego działającego na wyłączenie, lecz co najwyżej sygnalizację przeciążenia. Jeśli zabez pieczenie zwarciowe w takich obwodach jest do puszczalne, to bezpieczniki powinny mieć prąd zna mionowy o jeden, a nawet dwa stopnie większy niż wynikający ze zwykłych zasad doboru, aby zapo biec nieuzasadnionemu zadziałaniu. Podobnie, wy łączniki powinny mieć zwiększony prąd nastawczy wyzwalaczy zwarciowych. Dotyczy to następują cych przypadków: 1) obwodów elektrycznego lub elektrohydraulicz nego napędu głównego urządzenia sterowego statku, bo jego unieruchomienie zwłaszcza podczas manewrów w porcie lub w kanale grozi kolizją, 2) obwodów wzbudzenia bocznikowych bądź ob cowzbudnych silników prądu stałego, bo prze rwanie takiego obwodu i zanik strumienia wzbudzenia zagraża niekontrolowanym zwięk szeniem prędkości obrotowej, 3) obwodów zasilania elektromagnesów dźwigo wych (chwytników elektromagnetycznych), bo po ich odwzbudzeniu spada przenoszony ładu nek,

62 ZABEZPIECZENIA W INSTALACJACH ELEKTRYCZNYCH Dział 5, rozdział 3, podrozdział 1, str Współdziałanie urządzeń zabezpieczających 5.3. WSPÓŁDZIAŁANIE URZĄDZEŃ ZABEZPIECZAJĄCYCH WYBIORCZOŚĆ ZABEZPIECZEŃ Wybiorczość zabezpieczeń (ang. discrimination, selectivity) polega na tym, że reagują one tylko na określone bodźce z pominięciem innych i że w razie pobudzenia wywołują przewidziane dzia łanie, zwłaszcza przerwanie obwodu przez urzą dzenie wyłączające: 1) w miejscu najwłaściwszym wyłączając tylko obwód dotknięty uszkodzeniem, nie pozba wiając niepotrzebnie zasilania inne obwody, 2) w sposób najwłaściwszy pobudzając urzą dzenie wyłączające, które ma potrzebną zdol ność wyłączania i czynności wyłączania doko na poprawnie. W przypadku kaskadowych układów wyłączni ków uważa się, że wybiorczość jest zachowana, je żeli po wyłączeniu zwarcia przez dwa lub trzy sze regowo (kaskadowo) połączone wyłączniki, pozo staje otwarty wyłącznik strefy dotkniętej zwar ciem, a samoczynnie ponownie zamykają się wy łączniki usytuowane bliżej zasilania.

63 Dział 5, rozdział 3, podrozdział 1, str Współdziałanie urządzeń zabezpieczających ZABEZPIECZENIA W INSTALACJACH ELEKTRYCZNYCH wybiorczość całkowita Wybiorczość całkowita oznacza, że zabezpiecze nia działają wybiorczo niezależnie od okoliczno ści, również przy największym spodziewanym prą dzie zwarciowym i przy niekorzystnym zbiegu od chyłek wartości ich parametrów, a więc również w sytuacjach mało prawdopodobnych (rys /1). Przy przetężeniu we wskazanym miejscu, niezależnie od wartości prądu, interweniuje zabezpieczenie C i żadne inne Rysunek 5.3.1/1. Zasada wybiorczości całkowitej wybiorczość częściowa Wybiorczość częściowa ma miejsce, jeżeli zabez pieczenia działają wybiorczo w przypadku przewa żającej części zakłóceń, a świadomie rezygnuje się z wybiorczości przy zakłóceniach o małym praw dopodobieństwie. Na przykład przy projektowaniu urządzeń oblicza się największy spodziewany prąd zwarciowy (przy trójfazowym zwarciu bezoporo wym), a w trakcie eksploatacji okazuje się, że prze kroczenie 70% tej wartości jest mało prawdopo dobne. Jest tak, bo zwarcia trójfazowe zdarzają się

64 ZABEZPIECZENIA W INSTALACJACH ELEKTRYCZNYCH Dział 5, rozdział 3, podrozdział 1, str Współdziałanie urządzeń zabezpieczających rzadko, a w miejscu zwarcia może występować niepomijalna impedancja. Rozsądnie jest urządze nia, również wyłączniki i bezpieczniki, dobierać do największego spodziewanego prądu zwarciowego, by uniknąć ich zniszczenia nawet w razie mało prawdopodobnego przypadku zwarcia, ale wyma gać wybiorczości tylko do poziomu 70% spodzie wanego prądu zwarciowego. Wybiorczość częścio wą akceptuje się zwłaszcza w obwodach o mniej szych wymaganiach co do ciągłości zasilania. Wspomniany kaskadowy układ wyłączników w najlepszym razie gwarantuje wybiorczość czę ściową. Rysunek 5.3.1/2. Porównanie konsekwencji zainstalowania bezpieczników (a) i wyłącznika (b) w linii zasilającej rozdzielnicę, od której odchodzą obwody jednofazowe

65 Dział 5, rozdział 3, podrozdział 1, str Współdziałanie urządzeń zabezpieczających ZABEZPIECZENIA W INSTALACJACH ELEKTRYCZNYCH Jeśli z określonego stopnia rozdziału energii od chodzą tylko obwody jednofazowe, to możliwe są w nich tylko zwarcia jednofazowe i na stopniu po przedzającym w obwodzie trójfazowym lepiej umieścić bezpieczniki, a nie wyłącznik (rys /2), jeśli nie zapewnia się wybiorczości całkowitej. Po niewybiorczym zadziałaniu bez piecznik niepotrzebnie wyłącza część obwodów następnej rozdzielnicy, a wyłącznik wszystkie. Za wybiorczość się płaci, może ona wymagać zmiany układu instalacji dla zmniejszenia liczby stopni zabezpieczeń, a także kosztowniejszych za bezpieczeń oraz przewodów i urządzeń o większej obciążalności zwarciowej, jeśli wprowadza się zwłokę działania zabezpieczeń. Trzeba rozważyć, czy dodatkowe koszty i utrudnienia poniesione z myślą o wybiorczości równoważą korzyści ocze kiwane dzięki uniknięciu niektórych przerw w za silaniu wywołanych niewybiorczym zadziałaniem zabezpieczeń. Warunki wybiorczości najłatwiej objaśniać dla dwóch kolejnych szeregowo usytuowanych zabez pieczeń. Badanie wybiorczości przy przetężeniach wymaga posługiwania się ich charakterystykami czasowo prądowymi t I w zakresie przeciążenio wym (umownie przy t 0,1 s) i charakterystykami całek Joule a I 2 t I w zakresie zwarciowym (t < 0,1 s). Charakterystyki t I są mylące w zakre sie dużych prądów zwarciowych, kiedy operują umownymi wartościami prądu i czasu, a ponadto są bezużyteczne dla oceny wybiorczości, jeśli co najmniej jedno z urządzeń wyłączających zwarcie działa ograniczająco. Z kolei charakterystyki I 2 t I

66 ZABEZPIECZENIA W INSTALACJACH ELEKTRYCZNYCH Dział 5, rozdział 3, podrozdział 1, str Współdziałanie urządzeń zabezpieczających są przydatne tylko przy najkrótszych czasach, kie dy nagrzewanie ma charakter adiabatyczny, albo kiedy chodzi o oszacowanie impulsu siły w wy zwalaczu zwarciowym elektromagnesowym. Jest to najmniej kłopotliwy przypadek wybiorczo ści, bo oba aparaty mają charakterystyki t I zależne, o zbliżonym przebiegu i mają podobne charaktery styki I 2 t I. Co najważniejsze, wybiorczość zwarcio wa bezpieczników jest określona prostym, cieplnym kryterium przetrzymywania prądu; w katalogach i w normach dostępne są przydatne w takich rozwa żaniach wartości liczbowe zarówno I 2 t p (przedłuko we), jak również I 2 t w (wyłączania). Te drugie, zależ ne od napięcia wyłączeniowego i charakteru obwo du (cosϕ, L/R), powinny odpowiadać rzeczywistym warunkom w rozpatrywanym obwodzie. wybiorczość układu bezpiecznik bezpiecznik Przyjmuje się, że rozpatrywane bezpieczniki (rys /3a) działają wybiorczo: 1) w zakresie prądów przeciążeniowych (rys /3b), jeśli ich pasmowe charaktery styki t I nie przecinają się, a pozioma odle głość między nimi jest większa niż różnica prądów płynących w rozpatrywanym czasie przez te bezpieczniki (I d ), 2) w zakresie prądów zwarciowych (rys /3c), jeśli ich pasmowe charakterystyki I 2 t I nie prze cinają się (warunek wybiorczości energetycz nej) przy dowolnym prądzie zwarciowym, jaki może wystąpić (I 2 t pa I 2 t wb ).

67 Dział 5, rozdział 3, podrozdział 1, str Współdziałanie urządzeń zabezpieczających ZABEZPIECZENIA W INSTALACJACH ELEKTRYCZNYCH a) b) c) a) wzajemne usytuowanie bezpieczników b) sprawdzanie wybiorczości przeciążeniowej c) sprawdzanie wybiorczości zwarciowej Rysunek 5.3.1/3. Zasady oceny wybiorczości działania bezpieczników na kolejnych stopniach zabezpieczeń

68 ZABEZPIECZENIA W INSTALACJACH ELEKTRYCZNYCH Dział 5, rozdział 3, podrozdział 1, str Współdziałanie urządzeń zabezpieczających Jeśli wymaga się wybiorczości całkowitej, to speł nienie tych warunków może nie wystarczyć. Jest co prawda margines bezpieczeństwa wynikający stąd, że wytwórca podaje najmniejsze wartości t oraz I 2 t przedłukowe w zaostrzonych warunkach probier czych oraz największe wartości t oraz I 2 t wyłącza nia dla innych warunków probierczych. Warunki w rzeczywistym obwodzie mogą być łagodniejsze i są podobne dla obu pobudzonych wkładek; nie mogą jednocześnie wystąpić skrajne wartości mak symalne i minimalne cytowanych parametrów. Poważniejsze są czynniki składające się na możli wy błąd w kierunku zagrażającym wybiorczości: 1) wspomniane warunki wybiorczości powinny operować nie czasem przedłukowym (ang. pre arcing time) i całką Joule a przedłukową, lecz odpowiednio mniejszymi wartościami czasu przetrzymywania (ang. non deterior ation time) i całki Joule a przetrzymywania, które nie tylko nie doprowadzają do przetopie nia topika, ale nie wywołują trwałej zmiany stanu topika, czyli zapamiętania przetężenia, 2) wspomniane parametry, podawane przez wy twórcę, są najmniejsze bądź największe w umownych warunkach probierczych, przy określonym prądzie spodziewanym, a w warun kach rzeczywistych mogą być przekroczone, 3) wspomniane parametry dotyczą nowych wkła dek, a z biegiem czasu wskutek zmian starze niowych zmniejszają się, czyli mogą być prze kroczone wartości najmniejsze. Normy IEC wymagają, aby działały wybiorczo ko lejne wkładki o prądzie znamionowym rosnącym

69 Dział 5, rozdział 3, podrozdział 1, str Współdziałanie urządzeń zabezpieczających ZABEZPIECZENIA W INSTALACJACH ELEKTRYCZNYCH w kierunku zasilania w stosunku 1,6 (różniącym się o dwa stopnie ciągu R10). Dotyczy to jednak tylko wybiorczości zwarciowej i tylko wkładek gg o prądzie znamionowym większym niż 16 A i na pięciu znamionowym nie przekraczającym 690 V. Warunek wybiorczości zwarciowej jest wtedy speł niony bez nadmiaru, bo największa całka Joule a wyłączania wkładki wyłączającej B jest równa naj mniejszej całce Joule a przedłukowej wkładki przetrzymującej A (por. wyróżnione liczby i kolej ne następne w tabeli 5.3.1/1). Tabela 5.3.1/1. Prądy probiercze i wartości graniczne I 2 t wkładek bezpiecznikowych gg i gm w próbie wybiorczości (PN-IEC ) Prąd znamionowy A Minimalne I 2 t przedłukowe Prąd I 2 t spodziewany A 2 s ka 0,013 0,67 0,035 4,90 0,064 16,40 0,100 40,00 0,130 67,60 0, ,00 0,270 0,400 0,550 0,790 1,000 1,200 1,500 1,850 2,300 3,000 4,000 5,100 6,800 8,700 11,800 15,000 20,000 26,000 37,000 50, ,00 640, , , , , , , , , , , , , , , , , , ,00 Maksymalne I 2 t wyłączania Prąd spodziewany ka 0,064 0,130 0,220 0,310 0,400 0,450 0,550 0,790 1,000 1,200 1,500 1,850 2,300 3,000 4,000 5,100 6,800 8,700 11,800 15,000 20,000 26,000 37,000 50,000 66,000 90,000 I 2 t A 2 s 16,4 67,6 193,6 390,0 640,0 820,0 1210,0 2500,0 4000,0 5750,0 9000, , , , , , , , , , , , , , , ,0 Stosunek wybiorczości nie jest określony 1 : 1,6

70 ZABEZPIECZENIA W INSTALACJACH ELEKTRYCZNYCH Dział 5, rozdział 3, podrozdział 1, str Współdziałanie urządzeń zabezpieczających Wybiorczość całkowitą gwarantuje dopiero pewien odstęp między charakterystykami I 2 t I obu wkła dek (I 2 t pa 1,4 I 2 t wb ), który występuje, jeżeli wkładka bliżej zasilania ma prąd znamionowy większy w stosunku co najmniej 2, czyli o trzy stopnie ciągu R10. Jeżeli kolejne wkładki są innej klasy, mają inny typ charakterystyki, nie ma tak prostej reguły i trzeba porównywać wartości odpowiednio ich I 2 t wyłą czania oraz I 2 t przedłukowe. Orientacyjną wska zówkę mogą stanowić dane zestawione w tabeli 5.3.1/2. Tabela 5.3.1/2. Stosunek prądów znamionowych kolejnych wkładek bezpiecznikowych zapewniający wybiorczość zwarciową według danych wytwórcy (APENA) Wkładka wyłączająca zwarcie B Wkładka przetrzymująca zwarcie A Stosunek prądów znamionowych I nb /I na gf gg 1 : 1 gf gf 1 : 1,6 gg gg 1 : 1,6 gg gf 1 : 2,5 am gg 1 : 3 Nie ma też prostej reguły dla wybiorczości przecią żeniowej; konieczne jest zestawienie charaktery styk pasmowych t I, zwłaszcza, jeżeli różnica prą dów płynących przez obie wkładki I d jest duża, np. przy dużej liczbie odpływów na niższym stopniu zabezpieczeń. Wartość prądu I d, będąca sumą prą dów pozostałych odpływów, odkładana na

71 Dział 5, rozdział 3, podrozdział 1, str Współdziałanie urządzeń zabezpieczających ZABEZPIECZENIA W INSTALACJACH ELEKTRYCZNYCH rys /3b zależy od czasu; w czasie rzędu minut i godzin jest to sumaryczny prąd szczytowego ob ciążenia pozostałych obwodów, a w czasie rzędu sekund i ułamków sekundy prąd załączeniowy wszystkich bądź niektórych z nich. Nie ma potrze by uwzględniania prądu I d przy rozpatrywaniu wy biorczości zwarciowej, bo w przypadku najbar dziej niekorzystnym, przy zwarciu tuż za wkładką wyłączającą B, napięcie w rozdzielnicy spada do zera i zanika prąd I d. PRZYKŁAD 1 Dobrać bezpieczniki obwodu trójfazowego zasilającego rozdzielnicę, z której odchodzi sześć obwodów jednofazowych zabezpieczonych bezpiecznikami instalacyjnymi Bi Wtz (rys. 1). Prąd zwarcia jednofazowego w tej rozdzielnicy wynosi 3 ka. Obciążenie jest symetrycznie rozłożone na fazy, współczynnik jednoczesności obciążeń każdej fazy wynosi k j = 0,8. Nie występują duże prą dy załączeniowe. Rysunek 1. Sprawdzanie wybiorczości w konfiguracji bezpiecznik bezpiecznik O prądzie znamionowym bezpieczników obwodów odpływowych decyduje w tym przypadku prąd obciążenia szczytowego I B, a nie prąd załączeniowy; z braku danych można przyjąć I B I n. Prąd obciążenia szczytowego obwodu rozdzielczego można oszacować jako równy

72 ZABEZPIECZENIA W INSTALACJACH ELEKTRYCZNYCH Dział 5, rozdział 3, podrozdział 1, str Współdziałanie urządzeń zabezpieczających PRZYKŁAD 1 cd. k j I B = 0,8 ( ) 21A Ze względu na prąd obciążenia szczytowego bezpieczniki Bi Wtz poprzedza jącego obwodu rozdzielczego powinny mieć prąd znamionowy co najmniej 25 A. W zasadzie wystarczają one ze względu na wybiorczość zwarciową z bezpiecznikami 16 A obwodów odpływowych (tabela 5.3.1/1) tym bardziej, że przy prądzie zwarciowym, jakiego można oczekiwać (0,6 3 ka) całka Jo ule a wyłączania bezpieczników Bi Wtz 16 A jest szczególnie mała. Ze wzglę du na wybiorczość przeciążeniową odstęp poziomy między pasmowymi cha rakterystykami t I bezpiecznika 16 A i bezpiecznika poprzedzającego powi nien wynosić co najmniej 10 A, tymczasem pasmowe charakterystyki bez pieczników 16 A i 25 A zachodzą na siebie. Pasmowe charakterystyki bez pieczników 16 A i 32 A stykają się i przy korzystnym zbiegu odchyłek wybior czość przeciążeniowa byłaby zachowana, bo wymagany odstęp poziomy jest bardzo mały. Należałoby zatem w obwodzie rozdzielczym zainstalować bez pieczniki 32 A gwarantujące z dużym prawdopodobieństwem również wybior czość przeciążeniową. Gdyby żądano wybiorczości całkowitej, również przy przeciążeniach, należałoby zastosować bezpieczniki Bi Wtz 40 A. PRZYKŁAD 2 Dobrać bezpieczniki w linii zasilającej rozdzielnicę, z której odchodzą czte ry obwody trójfazowe zabezpieczone bezpiecznikami stacyjnymi WT NH klasy gg (rys. 2). Prąd zwarciowy w tej rozdzielnicy wynosi 15 ka. Współ czynnik jednoczesności wynosi k j = 0,65. Nie występują szczególnie duże prądy załączeniowe.

73 ZABEZPIECZENIA W INSTALACJACH ELEKTRYCZNYCH Dział 5, rozdział 5, podrozdział 3, str Zabezpieczanie obwodów silnikowych STOSOWANIE ZABEZPIECZEŃ ZWARCIOWYCH Aby poprawnie dobrać z katalogu, a potem jeśli trzeba nastawić wyzwalacz bądź przekaźnik zwarciowy wyłącznika, trzeba znać największą możliwą wartość szczytową prądu i max, jaka może wystąpić w przewidywanych stanach przejścio wych pracy silnika, zwłaszcza przy rozruchu (rys /1) i przy samorozruchu, jeśli jest on dopusz czalny. Rysunek 5.5.3/1. Oscylogram prądu rozruchu bezpośredniego silnika klatkowego 380 V, 38 kw, bez obciążenia (wartość szczytowa prądu i max = 850 A) Silniki indukcyjne klatkowe zwykle odbywają roz ruch bezpośredni DOL (ang. direct on line), przez załączenie na pełne napięcie sieci. Prąd rozrucho

74 Dział 5, rozdział 5, podrozdział 3, str Zabezpieczanie obwodów silnikowych ZABEZPIECZENIA W INSTALACJACH ELEKTRYCZNYCH wy, zwany ostatnio z angielska prądem przy zaha mowanym wirniku I LR (ang. locked rotor current), podawany przez wytwórcę, oznacza początkową wartość skuteczną składowej okresowej prądu roz ruchowego przy napięciu znamionowym na zaci skach silnika. Jest on 4 8 krotnie większy niż prąd znamionowy silnika, przy czym mniejsze wartości dotyczą silników głębokożłobkowych i dwuklatko wych, o poprawionych właściwościach rozrucho wych, a większe silników jednoklatkowych. Rzeczywiście występujący początkowy prąd roz ruchowy I LR może różnić się od wartości katalogo wej z dwóch powodów: 1) norma [39] dopuszcza dużą odchyłkę wartości prądu rozruchowego ± 20%, przy czym wy twórcy wykorzystują raczej odchyłkę dodat nią; z braku bliższych danych dla konkretnego silnika bezpiecznie jest więc przyjmować jako prąd rozruchowy 1,2 I LR przy doborze prądu nastawczego wyzwalacza zwarciowego i przy obliczaniu wartości napięcia podczas rozruchu (rys /2); 2) w wyniku zwiększonego spadku napięcia w in stalacji prąd rozruchowy maleje proporcjonal nie do napięcia na zaciskach silnika; zarazem maleje moment rozwijany przez silnik i wy dłuża się czas rozruchu. Wartość szczytowa prądu rozruchowego występu jąca w pierwszym pełnym półokresie przebiegu (rys /1) może osiągać wartość i U M max = κ 1,2 U n 2 I LR (5.5.3/1)

75 ZABEZPIECZENIA W INSTALACJACH ELEKTRYCZNYCH Dział 5, rozdział 5, podrozdział 3, str Zabezpieczanie obwodów silnikowych przy czym: U M napięcie na zaciskach silnika na początku rozruchu [V]; U n napięcie znamionowe silnika [V]; κ współczynnik udaru [ ] uwzględniający wystę powanie składowej nieokresowej prądu rozru chowego, dla silników niskonapięciowych κ 1,30. W przypadku silników dużej mocy, kiedy te obli czenia są najbardziej potrzebne, ważne jest po prawne określenie względnego napięcia na zaci skach silnika podczas rozruchu i ew. głębokości zapadów napięcia, jakie wtedy występują w innych miejscach instalacji. Obliczanie spadku napięcia w układzie zasilania wywołanego przepływem prą du rozruchowego o wartości katalogowej I LR (od niesionej do napięcia znamionowego na zaciskach silnika), może być obarczone dużym błędem. Na rys /2 przedstawiono właściwy sposób obli czania rozkładu napięcia zasilającego na poszcze gólne szeregowo połączone impedancje. Gdyby ar gumenty tych impedancji znacznie różniły się mię dzy sobą, do podanych wzorów należałoby podsta wiać dane w postaci zespolonej. Szczytowa wartość prądu niezadziałania bez zwłocznego wyzwalacza bądź przekaźnika zwar ciowego wyłącznika 0,75 2 I i powinna być większa niż największa chwilowa wartość i max prą du występującego we wszelkich przewidywanych stanach przejściowych. Warunek ten powinien być spełniony z pewnym zapasem, wyrażonym przez współczynnik bezpieczeństwa k b 1,25: dobór wyłącznika

76 Dział 5, rozdział 5, podrozdział 3, str Zabezpieczanie obwodów silnikowych ZABEZPIECZENIA W INSTALACJACH ELEKTRYCZNYCH I k i, i b max (5.5.3/2) Zatem prąd nastawczy wyzwalacza bądź przekaź nika zwarciowego wyłącznika powinien spełniać warunek: I i 1,25 0,75 2 max 1, 2 i i max (5.5.3/3) schemat zastępczy względna wartość napięcia podczas rozruchu silnika na zaciskach uruchamianego silnika na szynach rozdzielnicy Wartość prądu rozruchowego I LR pochodzi z pomiarów albo uwzględnia największą dopuszczalną odchyłkę +20%. Rysunek 5.5.3/2. Ilustracja sposobu obliczania poziomu napięcia w różnych miejscach instalacji podczas rozruchu silnika dużej mocy (dane jak na rys /4)

77 ZABEZPIECZENIA W INSTALACJACH ELEKTRYCZNYCH Dzia 5, rozdzia 10, podrozdzia 1, str Zabezpieczanie baterii akumulatorów ZABEZPIECZANIE BATERII AKUMULATORÓW ZASTOSOWANIA AKUMULATORÓW Akumulatory, czyli wtórne ogniwa galwaniczne, sà autonomicznymi chemicznymi êród ami pràdu umo liwiajàcymi wielokrotne magazynowanie i oddawanie energii elektrycznej dzi ki odwracalnym przemianom elektrochemicznym. Stosuje si je: Jako jedyne bàdê zamienne êród o energii dla urzàdzeƒ elektrycznych, których powiàzanie z siecià elektroenergetycznà w trakcie normalnego u ytkowania bywa niemo liwe (przenoêne lampy, przenoêny sprz t elektroakustyczny, fotograficzny i pomiarowo-kontrolny, narz dzia r czne, pojazdy, statki). W przypadku urzàdzeƒ pobierajàcych bardzo ma y pràd (< 0,4 A) przy napi ciu bardzo niskim (< 6 V) sà te u ywane pierwotne ogniwa galwaniczne. Jako rezerwowe êród o zasilania przez ograniczony czas pracy bateryjnej obwodów bezpieczeƒstwa i urzàdzeƒ wymagajàcych nieprzerwanego dzia ania w razie uszkodzenia zasilania podstawowego. Dotyczy to szpitali, centrów àcznoêci i nadzoru, urzàdzeƒ potrzeb w asnych elektrowni i stacji, du ych obiektów handlowych i widowiskowych, biurowców i banków, lotnisk itd. JeÊli wystarcza zasilanie odbiorników pràdem sta ym, baterie akumulatorów zasilajà

78 Dzia 5, rozdzia 10, podrozdzia 1, str Zabezpieczanie baterii akumulatorów ZABEZPIECZENIA W INSTALACJACH ELEKTRYCZNYCH je bezpoêrednio, w innych przypadkach wchodzà w sk ad bezprzerwowych zasilaczy statycznych UPS (ang. static uninterruptible power supply) o mocy od u amka kilowata do kilku megawatów. Je eli trzeba pokryç du e zapotrzebowanie na moc, to czas pracy bateryjnej mo e byç ograniczony do chwili gotowoêci przej cia obcià enia przez zespó spalinowo-elektryczny (0,5 5 min). Jako zasobnik energii w systemie elektroenergetycznym uczestniczàcy w pokrywaniu obcià- enia szczytowego albo pokrywajàcy awaryjne ubytki mocy nawet rz du 10 MW i wi cej. Jako zasobnik energii wyrównujàcy dobowy wykres mocy wytwarzanej w instalacjach fotowoltaicznych. Laikom akumulator kojarzy si z niewielkà baterià w telefonie komórkowym, aparacie fotograficznym, wideokamerze, przenoênym komputerze i podobnym sprz cie (1,2 6 V, 0,6 6 Ah) bàdê akumulatorem w samochodzie osobowym (12 V, Ah), wi kszym wprawdzie, ale dajàcym si wyjàç i przenieêç. Do zasilania rezerwowego potrzeb w asnych ka dego bloku energetycznego we francuskich elektrowniach jàdrowych instaluje si oprócz zespo ów spalinowo-elektrycznych 12 baterii akumulatorów kwasowo-o owiowych oraz 5 lub 6 baterii akumulatorów kadmowo-niklowych o napi ciu V i pojemnoêci Ah. Jest ich tyle, bo ka dy wydzielony poduk ad potrzeb w asnych ma osobne êród a napi cia gwarantowanego. Podobne baterie sà potrzebne do zasilania obwodów wtórnych wi k-

79 ZABEZPIECZENIA W INSTALACJACH ELEKTRYCZNYCH Dzia 5, rozdzia 10, podrozdzia 1, str Zabezpieczanie baterii akumulatorów szych stacji elektroenergetycznych, central telekomunikacyjnych, stacji nadawczych radiowych i telewizyjnych i wielu innych obiektów. Nie sà rzadkoêcià baterie akumulatorów o napi ciu 400 V i 600 V, a nawet 3000 V, o pràdzie roboczym rz du kilku kiloamperów i pràdzie zwarciowym oko o 100 ka. Baterie akumulatorów bywajà urzàdzeniami du ej mocy; zale y od nich bezpieczeƒstwo wa nych obiektów, s u à ochronie ycia ludzkiego, mienia i Êrodowiska. O ile sà powszechnie znane i respektowane zasady wykonania i wyposa enia akumulatorni, o tyle mniej sà znane bàdê sà lekcewa one zasady nadpràdowych i innych zabezpieczeƒ baterii. Projektanci ró nych obiektów dobierajà je wed ug w asnego uznania albo pomijajà, co zdarza si nawet w przypadku najwi kszych baterii. W lipcu 1988 r. w Chino (P d. Kalifornia) uruchomiono bez zabezpieczeƒ nadpràdowych bateri z o onà z 8256 ogniw tworzàcych osiem ga zi o napi ciu 2000 V, zdolnà magazynowaç 40 MWh i pokrywaç obcià- enie do 10 MW. Nie oznacza to bynajmniej, i praktyka eksploatacyjna wskazuje, e takie zabezpieczenia nie sà potrzebne. Przeciwnie, odnotowuje si katastrofalne awarie baterii (ang. major fault), których koszty bezpoêrednie (zniszczenie baterii, szkody w sàsiednich pomieszczeniach budynku z tytu u po aru i/lub zanieczyszczenia elektrolitem) oraz koszty poêrednie (przestój obiektu) wielokrotnie przewy szajà wartoêç samej baterii. Poprawne zabezpieczenia mogà zapobiec wielu awariom, a w ka dym razie ograniczyç ich skutki. W roku 2000 spó ka Golden Valley Electric Association z Alaski odda a do u ytku podówczas najwi kszà na Êwiecie bateri akumulatorów. Kosztem

80 Dzia 5, rozdzia 10, podrozdzia 1, str Zabezpieczanie baterii akumulatorów ZABEZPIECZENIA W INSTALACJACH ELEKTRYCZNYCH 30 mln USD zainstalowa a bateri z o onà z ogniw kadmowo-niklowych, zajmujàcà powierzchni wi kszà ni boisko pi karskie. Stanowi ona zasobnik energii zdolny dostarczyç 40 MW w czasie 7 min (27 MW w czasie 15 min). Ma ograniczyç przerwy w zasilaniu w rejonie o ma ej g stoêci zaludnienia, z liniami napowietrznymi o du ej d ugoêci, w terenie o ostrych nara eniach klimatycznych. Przy spotykanej tam temperaturze do 51 C po paru godzinach przerwy w zasilaniu zamarzajà rury wodociàgowe w budynkach pozbawionych ogrzewania. Do konkretnych zastosowaƒ dobiera si akumulatory o okreêlonym uk adzie elektrochemicznym, z czym zwiàzane sà wszelkie ich parametry i w aêciwoêci u ytkowe, jak: napi cie znamionowe pojedynczego ogniwa [V], energia w aêciwa [Wh/kg], moc w aêciwa [W/kg], sprawnoêç elektryczna [%], sprawnoêç energetyczna [%], dopuszczalna liczba cykli adowania [ ], trwa oêç spodziewana [a], krótkotrwa a przecià alnoêç, zalecany tryb adowania oraz wy adowywania. Z uk adem elektrochemicznym, konstrukcyjnym rozwiàzaniem elektrod i innymi szczegó ami budowy ogniw sà nierozerwalnie zwiàzane wa ne parametry elektryczne baterii: pojemnoêç [Ah] przy okreêlonym czasie wy adowania i okreêlonej temperaturze, rezystancja wewn trzna [Ω].

81 ZABEZPIECZENIA W INSTALACJACH ELEKTRYCZNYCH Dzia 5, rozdzia 10, podrozdzia 6, str Zabezpieczanie baterii akumulatorów PROSTOWNIK DO ADOWANIA BATERII AKUMULATORÓW W wielu zastosowaniach baterie akumulatorów podlegajà adowaniu nieciàg emu. Po okreêlonym czasie pracy bateryjnej bateria jest adowana, jak w wózku akumulatorowym lub telefonie komórkowym. Bywa, e podczas adowania praca urzàdzenia nie jest mo liwa. Inaczej jest w przypadku wi kszoêci baterii stacjonarnych do zasilania obwodów i urzàdzeƒ wymagajàcych zasilania bezprzerwowego. Przy pracy normalnej bateria jest po àczona równolegle z prostownikiem sta onapi ciowym i z obcià eniem (z obwodami odbiorczymi) i podlega adowaniu ciàg emu w trybie pracy buforowej (rys /1). Prostownik musi byç w stanie jednoczeênie zasilaç urzàdzenia odbiorcze oraz zapewniç odpowiedni pràd adowania baterii. Dzi ki temu bateria jest utrzymywana w stanie pe nego na adowania, aby w razie zaniku napi cia sieci lub uszkodzenia prostownika bezzw ocznie przejàç zasilanie i zapewniç je przez gwarantowany czas zasilania awaryjnego, który na ogó wynosi 0,25, 0,5, 1, 2, 4 lub 8 h. Ubocznym skutkiem pracy buforowej jest udzia zarówno baterii, jak i prostownika, w zasilaniu zwarcia w instalacji pràdu sta ego. praca buforowa

82 Dzia 5, rozdzia 10, podrozdzia 6, str Zabezpieczanie baterii akumulatorów ZABEZPIECZENIA W INSTALACJACH ELEKTRYCZNYCH Ka da bateria stacjonarna powinna mieç swojà rozdzielnic i co najmniej jeden prostownik do adowania. W przypadku wysokich wymagaƒ niezawodnoêciowych prostownik jest rezerwowany. Znamionowy pràd wyjêciowy prostownika do pracy buforowej powinien spe niaç dwa warunki wyra- one wzorami: 1,1 Q I 2n I LC +, T c I 2n I LC + I LN, (5.10.6/1) (5.10.6/2) w których: I 2n pràd znamionowy wyjêciowy prostownika [A], I LC pràd roboczy pobierany przez odbiorniki DC w warunkach normalnej pracy [A], I LN pràd roboczy dodatkowych odbiorników DC przy àczanych sporadycznie w warunkach normalnej pracy [A], np. w celu okresowego sprawdzania urzàdzeƒ awaryjnych, Q dopuszczalna utrata pojemnoêci podczas pozak óceniowej pracy bateryjnej [Ah], T c czas pozak óceniowego adowania baterii do poziomu 95% pojemnoêci znamionowej, zwykle w granicach od 8 h do 24 h.

83 ZABEZPIECZENIA W INSTALACJACH ELEKTRYCZNYCH Dzia 5, rozdzia 10, podrozdzia 6, str Zabezpieczanie baterii akumulatorów Rysunek /1. Rozp yw pràdu w trzech stanach pracy stacjonarnej baterii akumulatorów adowanej buforowo Producent gwarantuje przydatnoêç do pracy buforowej ogniw akumulatorowych okreêlonego rodzaju i okreêlonej odmiany konstrukcyjnej. Zarazem okreêla zwykle dla pojedynczego ogniwa napi cie ado-

84 Dzia 5, rozdzia 10, podrozdzia 6, str Zabezpieczanie baterii akumulatorów ZABEZPIECZENIA W INSTALACJACH ELEKTRYCZNYCH wania buforowego (np. 2,23 2,25 V) i jego korekt temperaturowà (np. -5,5 mv/k) oraz przedzia napi ç, w którym stosuje si t korekt (np. 2,20 2,35 V). Te wartoêci mno y si przez liczb szeregowo po àczonych ogniw, aby otrzymaç dane dla ca ej baterii. Naruszenie przepisanych warunków adowania baterii ma niekorzystny wp yw na trwa oêç ogniw. Przyspieszone starzenie powoduje zarówno przekroczenie przepisanego napi cia adowania, jak i nadmierne t tnienie pràdu adowania. Starsze konstrukcje akumulatorów tolerowa y pràd adowania o t tnieniu nawet 5 10%. Nowsze êle to znoszà, dla akumulatorów VRLA dopuszcza si t tnienie 1,0 2,5%. Takimi wymaganiami producentów akumulatorów trzeba si kierowaç przy doborze zasilacza do adowania baterii (tab /1). ZawartoÊç sk adowej zmiennej, odpowiednio napi cia i pràdu sta ego o niepomijalnym t tnieniu, ró nie si definiuje i normuje. Zalecenia EUROBAT (Association of European Accumulator Manufacturers) podajà stosunek wartoêci mi dzyszczytowej (ang. peak-to-peak) sk adowej zmiennej do wartoêci sk adowej sta ej. Tabela /1. ZawartoÊç sk adowej zmiennej w napi ciu wyjêciowym prostowników Rodzaj prostownika ZawartoÊç sk adowej zmiennej w napi ciu wyjêciowym max. tyrystorowy bez filtru pràdu sta ego 10% tyrystorowy z filtrem pràdu sta ego 2,5% impulsowy z filtrem pràdu sta ego 0,5%

85 OSPRZĘT INSTALACYJNY I ROZDZIELNICE NISKIEGO NAPIĘCIA Dział 6, rozdział 2, podrozdział 5, str Elektrotechniczny sprzęt instalacyjny WYŁĄCZNIKI NISKIEGO NAPIĘCIA Wyłączniki są aparatami łączeniowymi, którym w miejscu zainstalowania stawia się zadania za równo przewodzenia prądów w warunkach robo czych i awaryjnych, jak i ich łączenia. Służą one przede wszystkim do samoczynnego wyłączania obwodu w przypadku wystąpienia zwarcia. wyłączniki Jedną z cech charakterystycznych wyłączników jest utrzymywanie styków w stanie zamknięcia przy pomocy mechanizmu zwanego zamkiem. Otwarcie wyłącznika następuje pod wpływem energii zgromadzonej w zasobniku energii zwrot nej (najczęściej jest nim napięta sprężyna otwiera jąca), wyzwolonej w wyniku otwarcia zamka (np. przez odpowiedni wyzwalacz). Natomiast do za mknięcia wyłącznika służy napęd, który przetwa rza zewnętrzną energię napędową w energię me chaniczną służącą bezpośrednio do przestawienia styków. W wyłącznikach na znaczne prądy stoso wany jest przede wszystkim napęd pośredni zasob nikowy, w którym energia napędowa zostaje zgro madzona w napiętej sprężynie zamykającej (zasob niku energii) i może być uwolniona w dowolnej chwili. mechanizm napędowy

86 Dział 6, rozdział 2, podrozdział 5, str Elektrotechniczny sprzęt instalacyjny OSPRZĘT INSTALACYJNY I ROZDZIELNICE NISKIEGO NAPIĘCIA W wyłącznikach na mniejsze prądy stosowane są również napędy pośrednie skokowe, w których ze wnętrzna energia napędowa gromadzona jest tylko w pierwszej fazie zamykania, a następnie samo czynnie wyzwalana w fazie następnej (tzw. migo we zamykanie styków): 1) dwustabilne ZAŁĄCZ/WYŁĄCZ (w wyłącz nikach na prądy znamionowe ciągłe nie większe niż 100 A), 3) trójstabilne ZAŁĄCZ/WYZWOLONY/WY ŁĄCZ (stosowany najczęściej w wyłącznikach przemysłowych). Napędy pośrednie mogą być ręczne i maszynowe. Napędy bezpośrednie (bez gromadzenia energii na pędowej) nie są w wyłącznikach stosowane. zestyki Zestyki wyłączników do ok. 630 A wykonywane są jako jednonożowe, powyżej jako wielonożowe. Zestyki łączeniowe wyłączników są najczęściej ze stykami zespołowymi (rys /1), złożonymi z: 1) zestyku podstawowego (roboczego), służące go do przewodzenia w warunkach ustalonych całego lub w przeważającej części prądu w to rze prądowym, 2) zestyku opalnego, przejmującego na siebie ca łość prądu wyładowania łukowego po rozdzie leniu styków wyłącznika.

87 OSPRZĘT INSTALACYJNY I ROZDZIELNICE NISKIEGO NAPIĘCIA Dział 6, rozdział 2, podrozdział 5, str Elektrotechniczny sprzęt instalacyjny a) b) c) a) wyłącznik zamknięty przewodzi zestyk roboczy, zestyk opalny otwarty, b) stan przejściowy (otwieranie zamykanie) zamknięcie zestyku opalnego, a następnie otwarcie zestyku robocze go, c) wyłącznik otwarty oba zestyki otwarte Rysunek 6.2.5/1. Styki robocze i opalne w wyłączniku niskonapięciowym W wyłącznikach mogą być zastosowane zarówno proste wyzwalacze termomagnetyczne, jak i coraz częściej wyzwalacze elektroniczne. Te drugie po zwalają na swobodne kształtowanie charakterysty ki czasowo prądowej. wyzwalacze W wyłącznikach niskonapięciowych stosowane są dwa rodzaje układów gaszeniowych: układ gaszeniowy 1) magnetowydmuchowe w wyłącznikach prą du stałego oraz w wyłącznikach uniwersalnych (prądu stałego i przemiennego), 2) płytkowe tylko w wyłącznikach prądu prze miennego.

88 Dział 6, rozdział 2, podrozdział 5, str Elektrotechniczny sprzęt instalacyjny OSPRZĘT INSTALACYJNY I ROZDZIELNICE NISKIEGO NAPIĘCIA komora magnetowydmu chowa W komorze magnetowydmuchowej gaszenie łuku elektrycznego realizowane jest przez wzrost jego napięcia w wyniku: 1) wydłużania łuku, 2) nadanie łukowi dużej prędkości (łuk porusza jący się ze znaczną prędkością na elektrodach bieżnikowych w chłodnym powietrzu jest sil nie chłodzony) i wprowadzenie łuku do komo ry gaszeniowej wykonanej z materiału izola cyjnego o dużej przewodności cieplnej. Dla uzyskania powyższych efektów stosuje się wy dmuch magnetyczny rys /2. Kanał łukowy (d) z prądem i znajduje się w prostopadłym do nie go polu magnetycznym B, wywołanym przez uzwojenie (b) umieszczone na rdzeniu magnetycz nym (a). Odpowiedni rozkład pola magnetycznego zapewniają nabiegunniki (c), a na łuk działa siła f proporcjonalna do wartości prądu i. Bywają ponad to rozwiązania komór, w których pole magnetycz ne jest wytwarzane z obcego źródła. Wymagany kierunek siły występuje wówczas tylko przy jed nym kierunku prądu wyłączanego. Na rys /3 przedstawiono szkic komory gasze niowej wyłącznika prądu stałego. Uzwojenie elek tromagnesu wydmuchowego włączone jest na sta łe w obwód prądowy. Spotykane są również roz wiązania z dwoma uzwojeniami wydmuchowymi wówczas jedno z nich jest włączone na stałe, dru gie jest włączane przez sam łuk jedynie podczas wyłączania prądu.

89 OSPRZĘT INSTALACYJNY I ROZDZIELNICE NISKIEGO NAPIĘCIA Dział 6, rozdział 2, podrozdział 5, str Elektrotechniczny sprzęt instalacyjny a) rdzeń, b) uzwojenie, c) nabiegunnik, d) łuk elektryczny Rysunek 6.2.5/2. Zasada działania układu magnetowydmuchowego 1 styk nieruchomy, 2 styk ru chomy, 3, 4 elektrody bieżniko we, 5 rdzeń, 6 nabiegunnik, 7 uzwojenie, 8 ścianka komo ry, I IV fazy palenia się łuku Rysunek 6.2.5/3. Komora gaszeniowa wyłącznika prądu stałego

90 Dział 6, rozdział 2, podrozdział 5, str Elektrotechniczny sprzęt instalacyjny OSPRZĘT INSTALACYJNY I ROZDZIELNICE NISKIEGO NAPIĘCIA W układach gaszeniowych magnetowydmucho wych stosuje się komory gaszeniowe wąskoszcze linowe (rys /4) oraz z poprzecznymi przegro dami izolacyjnymi (rys /5). a) komora budowy prostej, b) komora budowy labiryntowej 1 łuk elektryczny, 2 izolacyjna część komory, 3 nabiegunnik Rysunek 6.2.5/4. Komory gaszeniowe wąskoszczelinowe 1 łuk elektryczny, 2 przegrody izolacyjne, 3 elektrody bieżnikowe Rysunek 6.2.5/5. Komora z poprzecznymi przegrodami izolacyjnymi

91 INSTALACJE OÂWIETLENIOWE Dzia 7, rozdzia 1, podrozdzia 3.1, str OÊwietlenie w przepisach i normach OÂWIETLENIE ELEKTRYCZNE POMIESZCZE ORAZ MIEJSC PRACY WE WN TRZACH OÊwietlenie podstawowe PRZEPISY Zasady projektowania i wykonywania oraz u ytkowania instalacji i urzàdzeƒ oêwietlenia elektrycznego okreêlajà przepisy i normy. Ustawa Prawo budowlane nakazuje projektowaç i budowaç obiekty budowlane w sposób okreêlony w przepisach, w tym techniczno-budowlanych oraz zgodnie z zasadami wiedzy technicznej. Podobnie jak w Prawie budowlanym tak e w Ustawie Kodeks Pracy w sprawie oêwietlenia ustawodawca odsy a do Polskich Norm i przepisów szczegó owych. Na podstawie Kodeksu Pracy wydano dwa takie przepisy. Sà to Rozporzàdzenie Ministra Pracy i Polityki Socjalnej z 26 wrzeênia 1997 r. [P6], oraz Rozporzàdzenie Ministra Pracy i Polityki Socjalnej z 1 grudnia 1998 r. [P7]. W pierwszym z nich oêwietleniu poêwi cono Rozdzia 2. W poszczególnych paragrafach zawarto wymagania dotyczàce zarówno oêwietlenia Êwiat em dziennym jak i elektrycznym. Rozporzàdzenie zawiera tak e wytyczne dotyczàce jakoêci oêwietlenia. Mi dzy innymi zawarto w nim wymaganie aby stosunek wartoêci Êrednich nat enia oêwietlenia w pomieszczeniach sàsiadujàcych ze sobà,

92 Dzia 7, rozdzia 1, podrozdzia 3.1, str OÊwietlenie w przepisach i normach INSTALACJE OÂWIETLENIOWE przez które odbywa si komunikacja wewn trzna, nie by wi kszy ni 5 do 1. Rozporzàdzenie nakazuje tak e zapewnienie warunków umo liwiajàcych stopniowà adaptacj wzroku przy wyjêciu z pomieszczeƒ, w których ze wzgl dów technologicznych praca jest wykonywana w ciemnoêci (np. w ciemni optycznej). Przepis nakazuje zapewniç oêwietlenie awaryjne o odpowiednim nat eniu, zgodnym z Polskà Normà, w pomieszczeniach i miejscach pracy, w których w razie awarii oêwietlenia podstawowego mogà wystàpiç zagro enia dla ycia lub zdrowia pracowników. Drugie Rozporzàdzenie zobowiàzuje pracodawc do takiego zorganizowania stanowisk pracy z monitorami ekranowymi, aby spe nia y one minimalne wymagania bezpieczeƒstwa i higieny pracy oraz ergonomii, okreêlone w za àczniku do rozporzàdzenia. WÊród szeregu zaleceƒ wyst pujà tak e dotyczàce oêwietlenia: ustawienie ekranu monitora wzgl dem êróde Êwiat a powinno ograniczaç olênienie i odbicia Êwiat a. pracodawca zobowiàzany jest do przeprowadzania na stanowiskach pracy, wyposa onych w monitory ekranowe, oceny warunków pracy m.in. w aspekcie: obcià enia narzàdu wzroku oraz uk adu mi Êniowo-szkieletowego pracowników, obcià enia pracowników czynnikami fizycznymi, w tym szczególnie nieodpowiednim oêwietleniem.

93 INSTALACJE OÂWIETLENIOWE Dzia 7, rozdzia 1, podrozdzia 3.1, str OÊwietlenie w przepisach i normach Ocena taka powinna byç przeprowadzana w szczególnoêci dla nowo tworzonych stanowisk oraz po ka dej zmianie organizacji i wyposa enia stanowisk pracy. Przepis stanowi ponadto, e oêwietlenie powinno zapewniaç komfort pracy wzrokowej, a szczególnie: a) poziom nat enia oêwietlenia powinien spe niaç wymagania okreêlone w Polskich Normach, b) nale y ograniczyç olênienie bezpoêrednie od opraw, okien, przezroczystych lub pó przezroczystych, Êcian albo jasnych p aszczyzn pomieszczenia oraz olênienie odbiciowe od ekranu monitora, w szczególnoêci przez stosowanie odpowiednich opraw oêwietleniowych oraz instalowanie aluzji lub zas on w oknach. Dopuszcza si stosowanie opraw oêwietlenia miejscowego, pod warunkiem e b dà to oprawy nie powodujàce olênienia. Tak e szereg szczegó owych zaleceƒ zawiera akt wykonawczy do ustawy Prawo budowlane jakim jest Rozporzàdzenie Ministra Infrastruktury z 12 kwietnia 2002 roku [P5]. Rozporzàdzenie to by o zmieniane kilkakrotnie. Ostatnia dosyç gruntowna nowelizacja nastàpi a w marcu 2009 roku. Do rozporzàdzenia do àczony jest za àcznik zawierajàcy wykaz norm przywo anych w poszczególnych paragrafach. W za àczniku tym trzy normy dotyczà oêwietlenia wn trz. Jedna z nich okreêla wymagania dla oêwietlenia podstawowego, dwie pozosta e oêwietlenia awaryjnego patrz pkt Obiektów sportowych dotyczy odr bna norma nie umieszczona w tym za àczniku. Zgodnie z Rozpo-

94 Dzia 7, rozdzia 1, podrozdzia 3.1, str OÊwietlenie w przepisach i normach INSTALACJE OÂWIETLENIOWE rzàdzeniem [P5] ( 59. Ust. 1) oêwietlenie elektryczne powinno byç zainstalowane we wszystkich pomieszczeniach przeznaczonych na pobyt ludzi oraz w pomieszczeniach komunikacyjnych (schody, korytarze itp.). Jego poziom powinien byç dostosowany do przeznaczenia pomieszczenia. OÊwietlenie to powinno zapewniaç odpowiednie warunki u ytkowania ca ej powierzchni pomieszczenia przeznaczonego na sta y pobyt ludzi. Rozporzàdzenie [P5] zawiera tak e istotne zalecenie dotyczàce eliminacji mo liwoêci powstawania olênieƒ. Nat enie oêwietlenia w po àczonych ze sobà pomieszczeniach przeznaczonych na sta y pobyt ludzi oraz do komunikacji powinno byç na zbli onym poziomie aby uniknàç olênienia osób przechodzàcych z jednego pomieszczenia do drugiego. Dzi ki staraniom Polskiego Komitetu OÊwietleniowego w znowelizowanej w marcu 2009 roku wersji Rozporzàdzenia [5] znacznie rozszerzono ust p 6 w paragrafie 293 dotyczàcym immisji (zanieczyszczenia) Êwiat em. Nowa treêç tego ust pu brzmi nast pujàco: 6. Urzàdzenia oêwietleniowe, w tym reklamy, umieszczone na zewnàtrz budynku lub w jego otoczeniu nie mogà powodowaç ucià liwoêci dla jego u ytkowników ani te przechodniów i kierowców. Je eli Êwiat o skierowane jest na elewacj budynku zawierajàcà okna, nat enie oêwietlenia na tej elewacji nie mo e przekraczaç 5 luksów w przypadku Êwiat a bia ego i 3 luksów w przypadku Êwiat a kolorowego lub Êwiat a o zmieniajàcym si nat eniu, b yskowego, ewentualnie pulsujàcego.

95 INSTALACJE OÂWIETLENIOWE Dzia 7, rozdzia 1, podrozdzia 3.1, str OÊwietlenie w przepisach i normach Rozszerzenie wymagaƒ i sprecyzowanie wartoêci wielkoêci mierzalnych dotyczàcych zanieczyszczenia Êwiat em elewacji budynków zawierajàcych okna stwarza szans na eliminacje niekorzystnych zjawisk zwiàzanych z ucià liwoêcià powodowanà przez niew aêciwie rozmieszczone reklamy Êwietlne oraz inne urzàdzenia oêwietleniowe instalowane na otwartym terenie. Zagadnienia zwiàzane z oêwietleniem elektrycznym znalaz y tak e odbicie w Dyrektywie Europejskiej 2002/91/EC dotyczàcej charakterystyki energetycznej budynków [P11]. W dokumencie tym g ówny nacisk po o ono na izolacyjnoêç przegród budowlanych i optymalizacj zu ycia energii elektrycznej na ogrzewanie i wentylacj oraz klimatyzacj. Tym niemniej wêród wielkiej liczby norm wspierajàcych Dyrektyw znalaz a si tak e jedna dotyczàca oêwietlenia. Jest to norma wydana w j zyku angielskim [N3]. Z efektywnoêcià energetycznà budynków wià e si tak e nowelizacja Rozporzàdzenia [5]. Nosi dat 6 listopada 2008 roku i zosta a opublikowana w Dz. U. Nr 201, poz Umieszczono w nim tabel ze wskaênikami W/m 2 dotyczàcymi mocy zainstalowanej na oêwietlenie. Zawiera jà dodany 180a stanowiàcy, e w budynku u ytecznoêci publicznej wartoêç mocy jednostkowej oêwietlenia nie mo e przekraczaç okre- Êlonych wielkoêci (tabeli /1).

96 INSTALACJE OÂWIETLENIOWE Dzia 7, rozdzia 9, podrozdzia 4, str Pulsowanie strumienia Êwietlnego i sposoby jego ograniczania MO LIWOÂCI OGRANICZENIA T TNIENIA ÂWIAT A W wy adowczych êród ach Êwiat a wspó czynnik t tnienia zale y od w asnoêci fosforescyjnych oêrodka promieniujàcego, od rodzaju stabilizacji oraz od w asnoêci luminoforu, tzn. wspó czynnika zaniku fotoluminescencji w warstwie luminoforu. lampy wy adowcze W przypadku opraw oêwietleniowych przy àczanych do jednofazowych obwodów odbiorczych, celem ograniczenia t tnienia strumienia Êwietlnego stosuje si. uk ady antystroboskopowe. Schemat uk adu, przebiegi pràdów i strumieni Êwietlnych podane sà na rys /1. W tym uk adzie dla ka dej z lamp zastosowany zosta inny statecznik: dla lampy LF1 statecznik indukcyjny, dla lampy LF2 statecznik pojemnoêciowo-indukcyjny, co powoduje, e pràdy i l1 oraz i l2 poszczególnych lamp sà przesuni te wzgl dem siebie o kàt 120 (rys. 7.94/1b). Powoduje to tak e odpowiednie przesuni cie wzgl dem siebie sk adowych strumieni Êwietlnych ϕ 1 i ϕ 2 i zmniejszenie g bokoêci t tnienia wypadkowego strumienia Êwietlnego ϕ w. Wspó czynnik t tnienia wypadkowego strumienia Êwietlnego wynosi W = 0,48, co powoduje znaczne zmniejszenie ujemnych efektów stosowania Êwietlówek.

97 Dzia 7, rozdzia 9, podrozdzia 4, str Pulsowanie strumienia Êwietlnego i sposoby jego ograniczania INSTALACJE OÂWIETLENIOWE Rysunek 7.9.4/1. T tnienie strumienia Êwietlnego w uk adzie antystroboskopowym dwulampowym: a) schemat obwodu, b) przebiegi pràdów lamp, c) przebiegi strumieni Êwietlnych sk adowych i strumienia wypadkowego W przemys owych oprawach Êwietlówkowych mogà by stosowane antystroboskopowe uk ady trójfazowe. Schemat uk adu, przebiegi pràdów lamp oraz przebiegi strumieni Êwietlnych sk adowych i strumienia wypadkowego podane zosta y na rys /2.

98 INSTALACJE OÂWIETLENIOWE Dzia 7, rozdzia 9, podrozdzia 4, str Pulsowanie strumienia Êwietlnego i sposoby jego ograniczania Rysunek 7.9.4/2. T tnienie strumienia Êwietlnego w uk adzie antystroboskopowym trójfazowym: a) schemat obwodu, b) przebiegi pràdów lamp, c) przebiegi strumieni Êwietlnych sk adowych i strumienia wypadkowego

99 Dzia 7, rozdzia 9, podrozdzia 4, str Pulsowanie strumienia Êwietlnego i sposoby jego ograniczania INSTALACJE OÂWIETLENIOWE Bardziej popularnym rozwiàzaniem jest przy àczanie jednolampowych opraw oêwietleniowych do ró nych faz trójfazowej instalacji zasilajàcej. Dla uzyskania najkorzystniejszego efektu liczba opraw oêwietleniowych przy àczonych do ka dej z faz powinna byç taka sama, a ich rozk ad przestrzenny w pomieszczeniu taki, aby suma wartoêci chwilowych nat eƒ oêwietlenia w danym punkcie oêwietlanej powierzchni by a sta a, niezale na od czasu.

100 INSTALACJE OCHRONY PRZECIWPORA ENIOWEJ Dzia 8, rozdzia 4, str Stopnie ochrony zapewniane pzrez obudowy 8.4. STOPNIE OCHRONY ZAPEWNIANE PRZEZ OBUDOWY Obudowy urzàdzeƒ elektrycznych i elektronicznych powinny je chroniç przed szkodliwymi wp ywami Êrodowiskowymi, z drugiej zaê strony powinny chroniç ludzi przed przypadkowym dotkni ciem cz Êci niebezpiecznych urzàdzenia elektrycznego b dàcych pod napi ciem, nagrzewajàcych si i ruchomych. [4] Stopnie ochrony oznacza si za pomocà kodu literowo cyfrowego, sk adajàcego si z dwóch liter IPXX (ang. Internal Protection) oraz dwóch cyfr charakterystycznych, oznaczajàcych stopnie ochrony przed: pierwsza cyfra charakterystyczna: a) ludzi przed nieumyêlnym dost pem do cz Êci niebezpiecznych wewnàtrz obudowy, b) urzàdzeƒ wewnàtrz obudowy przed wnikaniem obcych cia sta ych; druga cyfra charakterystyczna: a) urzàdzeƒ wewnàtrz obudowy przed szkodliwym dzia aniem wnikajàcej wody.

101 Dzia 8, rozdzia 4, str Stopnie ochrony zapewniane pzrez obudowy INSTALACJE OCHRONY PRZECIWPORA ENIOWEJ Wyró nia si : siedem stopni ochrony przed dotkni ciem lub zbli eniem do cz Êci niebezpiecznych oraz przed przedostawaniem si do wn trza obudowy obcych cia sta ych, dziewi ç stopni ochrony przed wnikaniem do wn trza obudowy wody. Cyfry charakterystyczne informujà: 1) pierwsza cyfra charakterystyczna o tym e przy oznaczonym stopniu ochrony nie dostanà si do wn trza obudowy przedmioty o okreêlonych wymiarach, oznacza to e cz Êci cia a (np. palec), narz dzia lub drut trzymany w r ku nie mogà dostaç si do obudowy, 2) druga cyfra charakterystyczna o tym e woda spadajàca na obudow z okreêlonych kierunków i w okreêlony sposób lub otaczajàca urzàdzenie przy zanurzeniu, przy oznaczonym stopniu ochrony, nie przedostanie si do obudowy w iloêci, mogàcej spowodowaç szkodliwe skutki w pracy urzàdzenia. Pe ne oznakowanie stopnia ochrony urzàdzenia elektrycznego zawiera litery IP oraz dwie cyfry charakterystyczne na trzeciej i czwartej pozycji, np. IP54. Cz sto urzàdzenia oznakowane sà niepe nym kodem zawierajàcym tylko jednà cyfr charakterystycznà, a druga zastàpiona jest znakiem X, np. IP4X lub IPX8. Gdy obudowa odpowiada okreêlonemu stopniowi ochrony, to oznacza to, e obudowa spe nia wymagania w stosunku do wszystkich ni szych stopni ochrony.

102 INSTALACJE OCHRONY PRZECIWPORA ENIOWEJ Dzia 8, rozdzia 4, str Stopnie ochrony zapewniane pzrez obudowy W tabeli 8.4/1 podany jest opis stopni ochrony przed dotkni ciem i przedostawaniem si obcych cia sta ych, zaê w tabeli 8.4/2. podany jest opis stopni ochrony przed przedostawaniem si wody. Tabela 8.4/1. Stopnie ochrony przed dotkni ciem i przedostawaniem si obcych cia sta ych do wn trza obudowy Pierwsza cyfra charakterystyczna Opis stopnia ochrony Wymagania 0 Brak ochrony Brak wymagaƒ 1 Ochrona przed dost pem Ochrona przed przypadkowym do cz Êci niebezpiecznych przedostaniem si do obudowy wierzchem d oni; du ej powierzchni cia a ludzkiego, Ochrona przed cia ami np. d oni i przed przedostaniem sta ymi o Êrednicy 50 mm si cia obcych o rozmiarach wi kszych od kuli o 50 mm 2 Ochrona przed dost pem Ochrona przed przypadkowym palcem do cz Êci niebez- dostaniem si do obudowy palca piecznych; ludzkiego i przedmiotów o d u- Ochrona przed wnikni ciem goêci wi kszej od 80 mm i przed obcych cia sta ych o Êrednicy przedostaniem si obcych cia 12,5 mm sta ych wi kszych ni kula o Êrednicy 12,5 mm 3 Ochrona przed dost pem Ochrona przed przedostaniem si narz dziem do cz Êci do wn trza obudowy narz dzi, niebezpiecznych; drutu itp. przedmiotów o Êrednicy Ochrona przed wnikni ciem lub gruboêci 2,5 mm oraz przed obcych cia sta ych o Êrednicy przedostaniem si obcych cia 2,5 mm sta ych o wymiarach 2,5 mm 4 Ochrona przed dost pem do Ochrona przed dost pem do cz Êci niebezpiecznych wn trza obudowy drutem o Êreddrutem o Êrednicy 1mm; nicy 1 mm oraz przed przedos- Ochrona przed wnikni ciem taniem si obcych cia sta ych obcych cia sta ych o Êrednicy o Êrednicy 1 mm 1 mm 5 Ograniczona ochrona przed Py nie mo e si przedostawaç do przedostawaniem si py u wn trza obudowy w iloêci, która mog aby zak óciç prac urzàdzenia lub zmniejszyç bezpieczeƒstwo 6 Ochrona ca kowita przed Py nie mo e wnikaç do wn trza przedostawaniem si py u obudowy

103 Dzia 8, rozdzia 4, str Stopnie ochrony zapewniane pzrez obudowy INSTALACJE OCHRONY PRZECIWPORA ENIOWEJ Tabela 8.4/2. Stopnie ochrony przed wnikaniem wody do wn trza obudowy Druga cyfra charakterystyczna Opis stopnia ochrony Wymagania 0 Brak ochrony Brak wymagaƒ 1 Ochrona przed kroplami Krople wody, padajàce pionowo wody padajàcymi pionowo nie mogà zak óciç pracy urzàdzenia 2 Ochrona przed kroplami Krople wody padajàce pionowo wody padajàcymi przy nie mogà wywo ywaç szkodliwych pochyleniu obudowy do 15 skutków w urzàdzeniu odchylonym o 15 od po o enia normalnego 3 Ochrona przed wodà natrys- Woda natryskiwana na obudow kiwanà pod kàtem do 60 pod katem do 60 od pionu nie mo e wywo ywaç szkodliwych skutków w urzàdzeniu 4 Ochrona przed bryzgami Woda rozbryzgiwana z dowolnego wody kierunku na obudow nie mo e powodowaç szkodliwych skutków w urzàdzeniu 5 Ochrona przed strugà wody Struga wody z dowolnego kierunku skierowana na obudow nie mo e powodowaç szkodliwych skutków w urzàdzeniu, 6 Ochrona przed silnà strugà Przy zalaniu falà wody lub silnà wody strugà woda nie mo e dostaç si do obudowy w iloêci, powodujàcej zak ócenia w pracy urzàdzenia 7 Ochrona przed skutkami Przy krótkotrwa ym zanurzeniu krótkotrwa ego zanurzenia urzàdzenia przy okreêlonym ciênieniu woda nie mo e dostaç si do obudowy w iloêci, powodujàcej zak ócenia w pracy urzàdzenia 8 Ochrona przed skutkami Przy ciàg ym zanurzeniu urzàdzeciàg ego zanurzenia w wodzie nia przy okreêlonej g bokoêci i ciênieniu woda nie mo e dostaç si do obudowy w iloêci, powodujàcej zak ócenia w pracy urzàdzenia W oznaczeniach stopnia ochrony urzàdzenia mogà na trzecim i czwartym miejscu wyst powaç dodatkowe i uzupe niajàce du e litery zawierajàce bar-

104 INSTALACJE OCHRONY PRZECIWPORA ENIOWEJ Dzia 8, rozdzia 4, str Stopnie ochrony zapewniane pzrez obudowy dziej szczegó owe informacje o cechach obudowy. Oznaczenia te nie sà obowiàzujàce. Litera dodatkowa (3 miejsce) (tab.8.4/3.) oznacza stopieƒ ochrony ludzi przed dost pem do cz Êci niebezpiecznych i stosuje si jà wtedy, gdy: a) rzeczywista ochrona przed dost pem do cz Êci niebezpiecznych jest wy sza ni wynika to z oznaczenia pierwszà cyfrà charakterystycznà, b) jest oznakowana tylko ochrona przed dost pem do cz Êci niebezpiecznych, wówczas pierwszà cyfr charakterystycznà zast puje si symbolem X. Zastosowanie litery dodatkowej w oznakowaniu stopnia ochrony obudowy oznacza, e spe nia ona wymagania dotyczàce wszystkich ni szych stopni ochrony. Tabela 8.4/3. Znaczenie liter dodatkowych w oznakowaniu stopnia ochrony (trzecia pozycja) Litera dodatkowa Opis stopnia ochrony Wymagania A Ochrona przed dost pem Próbnik dost pu kula 50 mm wierchem d oni powinna zachowaç wymagany odst pom cz Êci niebezpiecznych B Ochrona przed dost pem Przegubowy palec probierczy palcem o 12 mmi d ugoêci 80 mm powinien zachowaç wymagany odst p od cz Êci niebezpiecznych C Ochrona przed dost pem Próbnik dost pu, kula 2,5 mm narz dziem i d ugoêci 100 mm powinien zachowaç wymagany odst p od cz Êci niebezpiecznych D Ochrona przed dost pem Próbnik dost pu, kula 1,0 mm drutem i d ugoêci 100 mm powinien zachowaç wymagany odst p od cz Êci niebezpiecznych

105 Dzia 8, rozdzia 4, str Stopnie ochrony zapewniane pzrez obudowy INSTALACJE OCHRONY PRZECIWPORA ENIOWEJ Tabela 8.4/4. Znaczenie liter uzupe niajàcych w oznakowaniu stopnia ochrony (czwarta pozycja) Litera uzupe niajàca H M S W Urzàdzenie wysokiego napi cia Znaczenie Badania szkodliwego dzia ania wnikajàcej wody gdy ruchome cz Êci maszyny sà w ruchu Badania szkodliwego dzia ania wnikajàcej wody gdy ruchome cz Êci maszyny sà nieruchome Urzàdzenie nadaje si do u ywania w okreêlonych warunkach atmosferycznych przy zapewnieniu dodatkowej ochrony

106 INSTALACJE OCHRONY PRZECIWPORA ENIOWEJ Dzia 8, rozdzia 7, podrozdzia 2, str Ârodki ochrony przed pora eniem pràdem elektrycznym ÂRODKI OCHRONY PODSTAWOWEJ Ochrona podstawowa (ochrona przed dotykiem bezpoêrednim) powinna zapobiegaç bezpoêredniemu dotkni ciu cz Êci czynnych zarówno zamierzonemu, jak i niezamierzonemu. W miejscach, w których mogà przebywaç tylko osoby wykwalifikowane lub poinstruowane, dopuszcza si aby Êrodek ochrony podstawowej zapobiega tylko niezamierzonemu dotkni ciu cz Êci czynnych. Ochron podstawowà mo e stanowiç jeden lub wi cej ni jeden Êrodek ochrony. Ochron podstawowà stanowià: izolacja podstawowa cz Êci czynnych, obudowy i przegrody, przeszkody, umieszczenie poza zasi giem, nieprzewodzàce pomieszczenia Izolacja podstawowa jest Êrodkiem ochrony, który mo e byç realizowany przez izolacj sta à. W przypadku izolacji sta ej, np. gumy, PCW lub innego tworzywa izolacyjnego cz Êci czynne stwarzajàce zagro enie powinny byç ca kowicie pokryte

107 Dzia 8, rozdzia 7, podrozdzia 2, str Ârodki ochrony przed pora eniem pràdem elektrycznym INSTALACJE OCHRONY PRZECIWPORA ENIOWEJ izolacjà. Izolacja mo e byç usuni ta tylko przez jej zniszczenie. Zazwyczaj izolacja robocza cz Êci czynnych spe nia wymagania stawiane izolacji podstawowej jako Êrodka ochrony przeciwpora eniowej. Za izolacj podstawowà nie uznaje si jednak izolacji roboczej w postaci farb, lakierów lub podobnych materia ów zastosowanych samodzielnie. Izolacja podstawowa powinna d ugotrwale wytrzymywaç wp ywy elektryczne, mechaniczne, chemiczne, cieplne, dzia anie promieniowania UV, które mogà wystàpiç w czasie eksploatacji. Izolacja podstawowa jest zazwyczaj wykonywana fabrycznie w czasie produkcji urzàdzenia elektrycznego. Niekiedy jednak zachodzi potrzeba wykonania izolacji podstawowej w trakcie monta u urzàdzeƒ elektrycznych. Jest to dopuszczalne lecz tylko pod warunkiem przeprowadzenia badaƒ izolacji równorz dnych badaniom fabrycznym (próby napi ciowej i pomiaru rezystancji izolacji). Usuni cie izolacji powinno powodowaç jej zniszczenie. Izolacja urzàdzeƒ, np. silnika elektrycznego, powinna spe niaç wymagania norm dotyczàcych tych urzàdzeƒ. Obudowy i ogrodzenia (przegrody) Cz Êci czynne, które nie mogà byç izolowane powinny byç umieszczone wewnàtrz obudów lub za ogrodzeniami, które zapewniajà stopieƒ ochrony, co najmniej IPXXB lub IP2X (wg. polskiej normy PN-EN 60529) [4]. Wyjàtkowo mogà zdarzaç si wi ksze otwory podczas wymiany cz Êci lub wyposa enia, np. niektóre oprawy oêwietleniowe, czy bezpieczniki albo gdy wi ksze otwory sà potrzebne do prawid owego funkcjonowania urzàdzenia. W takich przypadkach nale y:

108 INSTALACJE OCHRONY PRZECIWPORA ENIOWEJ Dzia 8, rozdzia 7, podrozdzia 2, str Ârodki ochrony przed pora eniem pràdem elektrycznym przedsi wziàç Êrodki zapobiegajàce przypadkowemu dotkni ciu cz Êci czynnych przez ludzi i zwierz ta domowe oraz ostrzec ludzi o niebezpieczeƒstwie dotkni cia cz Êci czynnych przez otwory oraz tak ograniczyç wymiary otworów aby by y zgodne z wymaganiami dotyczàcymi prawid owego funkcjonowania urzàdzeƒ i wymiany cz Êci. atwo dost pne poziome górne powierzchnie przegród lub obudów powinny mieç stopieƒ ochrony co najmniej IPXXD lub IP4X. Przegrody i obudowy powinny charakteryzowaç si : odpowiednim zamocowaniem oraz trwa oêcià i stabilnoêcià zapewniajàcà utrzymanie wymaganego stopnia ochrony cz Êci czynnych w okreêlonych warunkach normalnej eksploatacji. Usuni cie przegród lub otworzenie obudów albo ich cz Êci powinno byç mo liwe tylko: za pomocà klucza lub innych narz dzi lub po wy àczeniu zasilania cz Êci czynnych chronionych przez te przeszkody lub obudowy; ponowne za àczenie zasilania powinno byç mo liwe dopiero po zamontowaniu przeszkód lub obudów w miejscu ich przeznaczenia, je eli w urzàdzeniu istnieje przegroda wewn trzna uniemo liwiajàca dotkni cie cz Êci czynnych o stopniu ochrony, co najmniej IPXXB lub IP2X usuni cie jej powinno byç mo liwe tylko za pomocà klucza lub innych narz dzi.

109 Dzia 8, rozdzia 7, podrozdzia 2, str Ârodki ochrony przed pora eniem pràdem elektrycznym INSTALACJE OCHRONY PRZECIWPORA ENIOWEJ Gdy w obudowie urzàdzenia lub za przegrodà sà zainstalowane cz Êci utrzymujàce po wy àczeniu napi cia niebezpieczny adunek elektryczny, np. kondensatory, to powinny byç umieszczone tablice ostrzegawcze odpowiedniej treêci. Ma e kondensatory, np. u ywane do gaszenia uku lub opóênienia zadzia ania przekaêników, nie sà uwa ane za niebezpieczne. Równie nie uznaje si za niebezpieczne niezamierzonego dotkni cia do kondensatora, którego napi cie z adunku statycznego spadnie do 120 V pràdu sta ego. Ogrodzenia, podobnie jak obudowy, powinny zapewniaç co najmniej stopieƒ ochrony IP2X, a ich konstrukcja powinna uniemo liwiaç ich atwe przekroczenie i demonta bez u ycia narz dzi. Przeszkody zapewniajà tylko ochron podstawowà (ochron przed dotykiem bezpoêrednim). Sà one przeznaczone do ochrony przed przypadkowym dotkni ciem cz Êci czynnych lecz nie chronià przed umyêlnym dotkni ciem spowodowanym zamierzonym jej obejêciem. Stosuje si je w instalacjach z ochronà lub bez ochrony przy uszkodzeniu sterowanych lub dost pnych tylko dla osób wykwalifikowanych lub poinstruowanych albo osób b dàcych pod nadzorem osób wykwalifikowanych lub poinstruowanych mogà byç wykonane w postaci barier, por czy, aƒcuchów, siatek itp. i umieszczone na wysokoêci, uniemo liwiajàcej niezamierzone ich przekroczenie. Przeszkody powinny uniemo liwiaç: niezamierzone zbli enie cia a do cz Êci czynnych oraz

110 INSTALACJE OCHRONY PRZECIWPORA ENIOWEJ Dzia 8, rozdzia 7, podrozdzia 2, str Ârodki ochrony przed pora eniem pràdem elektrycznym niezamierzone dotkni cie cz Êci czynnych w czasie normalnej obs ugi cz Êci czynnych. Przeszkody mogà byç usuwane bez u ycia klucza lub narz dzia ale powinny byç zabezpieczone przed usuni ciem przypadkowym. Umieszczenie poza zasi giem stanowi ochron podstawowà, której zadaniem jest zapobieganie tylko niezamierzonemu dotkni ciu cz Êci czynnych. Cz Êci o ró nych potencja ach, jednoczeênie dost pne, nie powinny znajdowaç si w zasi gu r ki. Za jednoczeênie dost pne uwa a si dwie cz Êci, znajdujàce si od siebie w odleg oêci nie wi kszej ni 2,5 m. Zasi g r ki odnosi si do bezpoêredniego dotkni cia go à r kà bez u ycia dodatkowych przedmiotów, np. tyczki, narz dzia lub drabiny. Je eli przestrzeƒ, w której normalnie mogà przebywaç ludzie, jest w kierunku poziomym ograniczona przez przeszkod, np. siatk, która zapewnia ochron o stopniu mniejszym ni IPXXB lub IP2X, to zasi g r ki nale y mierzyç od tej przeszkody. Zasi g r ki w kierunku pionowym przyjmuje si 2,5 m od powierzchni stanowiska i nie bierze si pod uwag adnych poêrednich przeszkód, majàcych stopieƒ ochrony mniejszy ni IPXXB lub IP2X. W miejscach, w których przewiduje si normalne czynnoêci z u yciem przedmiotów d ugich lub du ych z materia ów przewodzàcych, nale y przyj te odleg oêci zasi gu r ki 2,5 m powi kszyç tak, aby uwzgl dniç wymiary tych przedmiotów.

111 INSTALACJE OCHRONY PRZECIWPORA ENIOWEJ Dzia 8, rozdzia 10, str Uziomy i uziemienia UZIOMY I UZIEMIENIA Uk ady uziemiajàce mogà byç stosowane razem lub osobno do celów ochrony przeciwpora eniowej i funkcjonalnych zgodnie z wymaganiami instalacji elektrycznej. Zawsze pierwszeƒstwo powinny mieç wymagania zwiàzane z ochronà przeciwpora eniowà. Uziom powinien byç tak zainstalowany aby móg byç po àczony z g ównym zaciskiem uziemiajàcym za pomocà przewodu uziemiajàcego. Po àczenia uk adów uziemiajàcych z ziemià powinny byç: niezawodne i odpowiednie do wymagaƒ ochrony przeciwpora eniowej zastosowanej w instalacji, bezpieczne przystosowane do przewodzenia doziemnych pràdów uszkodzeniowych (zwarciowych) i pràdów przewodu ochronnego do ziemi bez wyst powania napr eƒ cieplnych, cieplno-mechanicznych i elektromechanicznych oraz pora eƒ elektrycznych spowodowanych tymi pràdami, wykonane z uwzgl dnieniem wytrzyma oêci lub ochrony mechanicznej, wytrzyma oêci korozyjnej i odpornoêci na wp ywy zewn trzne, dostosowane do celów funkcjonalnych.

112 Dzia 8, rozdzia 10, str Uziomy i uziemienia INSTALACJE OCHRONY PRZECIWPORA ENIOWEJ Materia y do budowy uziomów powinny byç tak dobrane, aby by y odporne na korozj i aby mia y odpowiednià wytrzyma oêç mechanicznà. Je eli do budowy uziomów wykorzystywane sà ró ne materia y, to nale y liczyç si z mo liwoêcià wystàpienia korozji elektrolitycznej. Jako uziomy zwiàzane z ochronà przeciwpora eniowà mogà byç wykorzystywane: pr ty, rury lub kszta towniki stalowe umieszczone pionowo w gruncie, taêmy lub druty stalowe u o one poziomo w gruncie, p yty umieszczone w gruncie, metalowe elementy umieszczone w fundamentach (uziomy fundamentowe), spawane zbrojenia betonu (z wyjàtkiem zbrojeƒ napr nych) umieszczone w gruncie, metalowe pow oki i os ony kabli zgodnie z lokalnymi warunkami lub wymaganiami, inne metalowe instalacje i urzàdzenia podziemne zgodnie z lokalnymi warunkami lub wymaganiami. Zakopane w gruncie metalowe rurociàgi z p ynami i gazami palnymi nie powinny byç wykorzystywane jako uziomy. Mo na jednak, zgodnie z normà PN-HD objàç je ochronà przeciwpora- eniowà.

113 INSTALACJE OCHRONY PRZECIWPORA ENIOWEJ Dzia 8, rozdzia 10, str Uziomy i uziemienia Uziomy nie powinny zawieraç cz Êci zanurzonych w wodzie. Uziomy zanurzone w wodzie mogà powodowaç: wysychanie, kontakt ludzi z wodà w czasie uszkodzenia elektrycznego. W nowowznoszonych obiektach budowlanych nale y przede wszystkim stosowaç uziomy fundamentowe. W celu unikni cia korozji elektrod uziomowych umieszczonych w fundamentach zalecane jest wykonanie ich otuliny z wysokiej jakoêci cementu. Otulina elektrod powinna mieç gruboêç co najmniej 5 cm. Uziomy fundamentowe mogà byç wykonywane: z taêm lub drutów stalowych go ych lub ocynkowanych, z drutów miedzianych. Zaleca si aby przewody uziemiajàce instalacji elektrycznych, odgromowych i innych by y przy- àczane do uziomów fundamentowych i wprowadzane do obiektu budowlanego z jego wewn trznej strony. Gdy, zaê sà one wprowadzane od zewn trznej strony obiektu budowlanego, to miejsce ich wprowadzenia powinno byç zlokalizowane nad powierzchnià gruntu. Zaleca si aby uziomy fundamentowe by y àczone ze stalowymi zbrojeniami konstrukcji elbetowych z wyjàtkiem zbrojeƒ napr nych.

114 Dzia 8, rozdzia 10, str Uziomy i uziemienia INSTALACJE OCHRONY PRZECIWPORA ENIOWEJ Na rysunku 8.10/1 pokazany jest przyk ad wykonania sztucznego uziomu fundamentowego, a na rysunku 8.10/2 pokazany jest uziom fundamentowy w stopie fundamentowej. Rysunek 8.10/1. Uziom fundamentowy sztuczny w obrysowych awach fundamentowych budynku, gdzie: 1 uziom fundamentowy, 2 przewód uziemiajàcy Rysunek 8.10/2. Uziom fundamentowy w awie betonowej, gdzie: 1 uziom fundamentowy, 2 przewód uziemiajàcy, 3 g ówna szyna uziemiajàca, 4 fundament betonowy

115 INSTALACJE OCHRONY ODGROMOWEJ I PRZECIWPRZEPI CIOWEJ Dzia 9, rozdzia 4, podrozdzia 1, str. 1 Rozporzàdzenie Ministra Infrastruktury z grudnia 2010 roku stara dopasowaç stan powo anych w za- àczniku norm do tych obowiàzujàcych od kilku lat w krajach Unii Europejskiej. W 2006 roku CENELEC (Europejski Komitet Normalizacyjny Elektrotechniki, którego zadaniem jest opracowywanie dobrowolnych norm z zakresu elektrotechniki i elektroniki) ustanowi w zakresie ochrony odgromowej budynków nowe normy serii EN Normy te sà wynikiem prowadzonych od poczàtku XXI wieku prac restrukturyzacyjnych i scalajàcych w jeden dokument kilku norm zwiàzanych z tà tematykà. W ramach nowej wieloarkuszowej normy wesz y m.in. normy z serii IEC dotyczàce ochrony odgromowej budynków, normy z serii IEC dotyczàce ochrony przed LEMP oraz zapisy normy mi dzynarodowej IEC dotyczàcej zarzàdzania ryzykiem. Niektóre z tych norm przywo ane by y w za àczniku poprzedniej nowelizacji Rozporzàdzenia z 2009 roku. W opracowanych 4 arkuszach nowej normy EN zawarto wymagania dotyczàce zewn trznej i wewn trznej ochrony odgromowej. W j zyku polskim 9.4. Ochrona odgromowa obiektów budowlanych w Êwietle normy PN-EN OCHRONA ODGROMOWA OBIEKTÓW BUDOWLANYCH W ÂWIETLE NORMY PN-EN PODSTAWOWE ZMIANY W ZAKRESIE OCHRONY ODGROMOWEJ OBIEKTÓW BUDOWLANYCH WPROWADZONE PRZEZ NORM PN-EN 62305

116 Dzia 9, rozdzia 4, podrozdzia 1, str Ochrona odgromowa obiektów budowlanych w Êwietle normy PN-EN INSTALACJE OCHRONY ODGROMOWEJ I PRZECIWPRZEPI CIOWEJ cztery arkusze normy PN-EN opublikowane zosta y pod koniec roku 2008 (arkusz 1 i arkusz 2) oraz na poczàtku 2009 roku (arkusze 3 i 4). Przet umaczenie arkuszy na j zyk polski umo liwi o zamieszczenie ich w nowelizacji rozporzàdzenia. Poni ej w tabeli 9.4.1/1 zestawiono podstawowe informacje o zakresie tematycznym poszczególnych arkuszy normy. Tabela 9.4.1/1. Zakres tematyczny poszczególnych arkuszy norm serii PN-EN Arkusz normy Zakres tematyczny PN-EN , Ochrona Ochrona odgromowa obiektów w àcznie z ich instalaodgromowa Cz Êç 1: cjami, zawartoêcià i osobami oraz urzàdzeƒ us ugowych Wymagania ogólne (urzàdzenie us ugowe to w myêl zapisów normy EN przy àczone do obiektu linie us ugowe: energetyczne, telekomunikacyjne, rurociàgi) przy àczonych do obiektu. Z wy àczeniem: urzàdzeƒ kolejowych; pojazdów, okr tów, samolotów, instalacji przybrze nych; wysokociênieniowych rurociàgów podziemnych; rurociàgów oraz linii energetycznych i telekomunikacyjnych nie przy àczonych do obiektu. Informacja na temat skutków oddzia ywania piorunu na obiekty, poziomu ochrony, parametrów pràdu pioruna, parametrów probierczych. PN-EN , Ochrona Oszacowanie ryzyka powodowanego przez piorunowe odgromowa Cz Êç 2: wy adowania doziemne w obiektach budowlanych Zarzàdzanie ryzykiem i urzàdzeniach us ugowych. Wybór poziomów ochrony dla urzàdzenia piorunochronnego. PN-EN , Ochrona Wymagania dotyczàce ochrony obiektów przed szkodami odgromowa Cz Êç 3: fizycznymi za pomocà LPS i ochrony istot ywych przed Uszkodzenia fizyczne pora eniem napi ciami dotykowymi i krokowymi w pobli u obiektów budowlanych urzàdzenia piorunochronnego. Projektowanie, wykonanie, i zagro enie ycia. sprawdzanie i utrzymanie LPS w obiektach dowolnej wysokoêci. Ustalenie Êrodków ochrony istot ywych przed pora eniem napi ciami dotykowymi i krokowymi. PN-EN , Ochrona Projektowanie, wykonanie, utrzymanie, sprawdzanie odgromowa Cz Êç 4: i testowanie systemu Êrodków ochrony przed oddzia y- Urzàdzenia elektryczne waniem LEMP na urzàdzenia elektryczne i elektroniczne i elektroniczne w obiek- wewnàtrz obiektu, w celu redukcji ryzyka trwa ych szkód tach budowlanych pod wp ywem piorunowych impulsów elektromagnetycznych.

117 INSTALACJE OCHRONY ODGROMOWEJ I PRZECIWPRZEPI CIOWEJ Dzia 9, rozdzia 4, podrozdzia 1, str Ochrona odgromowa obiektów budowlanych w Êwietle normy PN-EN Poni ej przedstawiamy zostanà najwa niejsze zmiany jakie wprowadzone zosta y przez nowà norm PN-EN w zakresie ochrony odgromowej obiektów budowlanych. 1) Pierwsza i podstawowa zmiana dotyczy zakresu obowiàzywania nowej normy. Zgodnie z zaleceniami zawartymi w nomie mo liwe jest wykonanie ochrony odgromowej dla budynków bez ograniczenia ich wysokoêci. Przywo ywana w poprzedniej nowelizacji Rozporzàdzenia norma IEC mówi a jedynie o budynkach których wysokoêç nie przekracza a 60 m. W nowej normie PN-EN znalaz si jednak zapis zwracajàcy uwag na fakt, e w obiektach wy szych ni 60 m mogà pojawiaç si wy adowania boczne, zw aszcza trafiajàce w naro niki i kraw dzie p aszczyzn. Poprawnie zaprojektowany oraz wykonany uk ad zwodów dla budynków wysokich powinien chroniç górnà cz Êç takich obiektów (tj. 20% wysokoêci obiektu od góry) oraz zainstalowane na dachu obiektu urzàdzenia. Dla obiektów wy szych ni 120 m, nowa norma zaleca aby chroniç wszystkie cz Êci, które mogà byç zagro one przy wysokoêci powy ej 120 m. W normie zapisano, e do zwodów instalowanych na Êcianach górnych cz Êci obiektów nale y stosowaç takie same regu y rozmieszczania zwodów jak dla urzàdzeƒ na dachu. Przyk adowà ochron wysokiego budynku dla którego przyj to I klas urzàdzenia piorunochronnego pokazano na rys /1.

118 Dzia 9, rozdzia 4, podrozdzia 1, str Ochrona odgromowa obiektów budowlanych w Êwietle normy PN-EN INSTALACJE OCHRONY ODGROMOWEJ I PRZECIWPRZEPI CIOWEJ Rysunek 9.4.1/1. Przyk ad wykonania urzàdzenia piorunochronnego dla wysokiego budynku zapewniajàcego ochron przed wy adowaniami bocznymi W wypadku projektowania urzàdzenia piorunochronnego dla tak wysokich budynków trzeba pami taç o tym, e mo na wykorzystaç do ochrony naturalne elementy konstrukcyjne budynku. 2) Kolejna wa na zmiana zawarta w normie PN-EN 62305, to wyraêne stwierdzenie, e do okreêlenia chronionej przez zwód przestrzeni powinny byç brane pod uwag jedynie rzeczywiste fizyczne wymiary uk adu metalowych zwodów. Rozmieszczenie zwodów uznaje si za odpowiednie, je eli chroniony przy ich pomocy obiekt jest usytuowany ca kowicie w przestrzeni chronionej utworzonej przez uk ad zwodów.

119 INSTALACJE ELEKTRYCZNE SPECJALNE Dzia 10, rozdzia 3, podrozdzia 7, str Instalacje elektryczne w pomieszczeniach zagro onych wybuchem EKSPLOATACJA URZÑDZE ELEKTRYCZNYCH W POMIESZCZENIACH ZAGRO ONYCH WYBUCHEM Przyj cie do eksploatacji urzàdzeƒ nowych lub po remoncie powinno nastàpiç na podstawie przepisów lub instrukcji eksploatacji po sprawdzeniu: 1)zgodnoÊci z dokumentacjà i z certyfikatami oraz z danymi na tabliczkach znamionowych i oznaczeniowych, tzn. czy sà w wykonaniu Ex o wymaganych parametrach; nowe urzàdzenia powinny byç wykonane wed ug ustaleƒ dyrektyw UE i norm PN-EN, PN-IEC lub EN/IEC, 2)zakresu prac i podpisaniu przez wykonawc i u ytkownika protokó u zdawczo-odbiorczego, np. wed ug Warunków Technicznego Odbioru (WTO), 3)zabezpieczeƒ wynikajàcych z przepisów ppo. i bhp, 4)oceny stanu technicznego, w przypadku urzàdzeƒ ju eksploatowanych (z drugiej r ki) lub naprawionych. przyjmowanie instalacji i urzàdzeƒ elektrycznych do eksploatacji Odbiór powinien byç dokonany przez komisj odbioru lub przez osob upowa nionà, posiadajàcà Êwiadectwo kwalifikacyjne wed ug wymagaƒ rozporzàdzenia ministra gospodarki, pracy i polityki

120 Dzia 10, rozdzia 3, podrozdzia 7, str Instalacje elektryczne w pomieszczeniach zagro onych wybuchem INSTALACJE ELEKTRYCZNE SPECJALNE spo ecznej z 2003 r. [10]. Odbiór powinien objàç urzàdzenia, przewody i kable, osprz t, zabezpieczenia mechaniczne i elektryczne oraz antykorozyjne itp. wed ug dokumentacji. Decyzj o przyj ciu urzàdzeƒ do eksploatacji powinien podjàç kierownik jednostki na wniosek s u b odpowiedzialnych za eksploatacj lub komisji odbioru powo anej w tym celu. Przyjmujàcy do eksploatacji urzàdzenia powinien sprawdziç: 1)kompletnoÊç dokumentacji projektowej i techniczno-ruchowej (DTR, certyfikatów, deklaracji zgodnoêci, instrukcji), 2)czy urzàdzenie jest prawid owo dobrane do warunków zagro enia wybuchem, a jego parametry sà zgodne z certyfikatem oraz dopuszczone do pracy w warunkach zagro enia wybuchem, 3)wyniki badaƒ (prób, pomiarów, oceny stanu technicznego), 4)stan techniczny urzàdzenia, tj. rodzaj budowy, prawid owoêç zainstalowania, blokady, wentylacj, uk ady PiA itp. 5)stopieƒ i sposób realizacji ustaleƒ protokó u z dokonanego odbioru urzàdzenia do eksploatacji. 6)stan zabezpieczeƒ elektrycznych, mechanicznych bhp, ppo. i innych zastosowanych w przestrzeniach zagro onych wybuchem. zasady i zakres eksploatacji Na eksploatacj sk adajà si czynnoêci zwiàzane z obs ugà urzàdzeƒ oraz ich kalibrowaniem konserwacjà i naprawami [1 11], [36], [36a], [41], [48], [50],

121 INSTALACJE ELEKTRYCZNE SPECJALNE Dzia 10, rozdzia 3, podrozdzia 7, str Instalacje elektryczne w pomieszczeniach zagro onych wybuchem [64], [66], [66a], [67], [69a], [71a], [72], [74, 74a], [77], [77a]. Eksploatowane urzàdzenia powinny: 1) pracowaç zgodnie z przeznaczeniem wed ug ustaleƒ zawartych w instrukcji eksploatacji lub w programie pracy, 2) byç poddawane w okreêlonych terminach kontrolom np. ogl dzinom, przeglàdom i ocenie stanu technicznego oraz konserwacjom; za stan techniczny i bezpieczeƒstwo odpowiada w aêciciel/zarzàdca i/u ytkownik [1], 3) byç wy àczane spod napi cia w przypadku wystàpienia usterek lub uszkodzeƒ. Wszystkie czynnoêci powinny byç odnotowane w dokumentacji ruchowej stosowanej w danym zak adzie/obiekcie. CzynnoÊci eksploatacyjne powinny wynikaç z przeznaczenia i wykonywanych zadaƒ oraz: 1) rodzaju stref zagro enia wybuchem i parametrów fizyko-chemicznych wyst pujàcych substancji jak równie charakteru i rodzaju pracy w miejscu zainstalowania urzàdzenia szczególnie dotyczy to urzàdzeƒ przenoênych/przewoênych/przesuwnych mogàcych byç stosowane w ró nych warunkach zagro enia wybuchem, 2) konstrukcji urzàdzeƒ, zastosowanych materia- ów oraz wykonywanej przez nie funkcji wg przepisów i norm na podstawie których zosta y wyprodukowane i dopuszczone do eksploatacji,

122 Dzia 10, rozdzia 3, podrozdzia 7, str Instalacje elektryczne w pomieszczeniach zagro onych wybuchem INSTALACJE ELEKTRYCZNE SPECJALNE 3) zasad doboru urzàdzeƒ oraz ustaleƒ dopuszczenia do pracy przez jednostk wyspecjalizowanà. Podczas pracy urzàdzenia nale y kontrolowaç prawid owoêç jego dzia ania. W przypadku wystàpienia nieprawid owoêci (wzrost: pràdu, napi cia, temperatury, drgaƒ, szumów itp.) nale y urzàdzenie wy àczyç spod napi cia, wed ug postanowieƒ instrukcji eksploatacji w strefach zagro onych wybuchem czynnoêci powinny byç wykonywane przy pomocy narz dzi nie iskrzàcych, odpornych na korozj oraz nie magnesujàce si. Podczas pracy urzàdzenia nie wolno: 1) wykonywaç adnych czynnoêci bez polecenia dozoru, tj. osoby odpowiedzialnej na zmianie za utrzymanie ruchu, szczególnie wymienionym w pkt.2) do 8), 2) wymieniaç podzespo ów lub cz Êci, np. êróde Êwiat a, baterii, starterów, 3) otwieraç os on (obudów) urzàdzeƒ znajdujàcych si pod napi ciem, szczególnie Exd, Exp których cz Êci iskrzàce lub nagrzewajàce si do temperatur samozap onu wyst pujàcej substancji mog yby zetknàç si z mieszaninà wybuchowà 4) roz àczaç sprz gie lub innych po àczeƒ ruchomych, 5) zak adaç lub zdejmowaç przewodów uziemiajàcych w strefie zagro onej wybuchem, 6) dokr caç arówek, Êrub itp.,

123 INSTALACJE ELEKTRYCZNE SPECJALNE Dzia 10, rozdzia 3, podrozdzia 7, str Instalacje elektryczne w pomieszczeniach zagro onych wybuchem 7) dokonywaç pomiarów aparatami nieprzystosowanymi do pracy w strefach zagro onych wybuchem, pomiary powinny byç dokonywane po wy àczeniu instalacji/urzàdzenia spod napi cia i zabezpieczone przed w àczeniem go z równoczesnym wywieszeniem napisu ostrzegawczego [11,11a], [22c], 8) wykonywaç czynnoêci, które mog yby zainicjowaç wybuch lub po ar. CzynnoÊci eksploatacyjne powinny byç wykonywane zgodnie z instrukcjà eksploatacji. Instrukcja mo e byç opracowana dla instalacji lub okreêlonego typu urzàdzenia na podstawie dokumentacji certyfikacyjnej oraz zaleceƒ producenta (DTR) i zawieraç zakresy i zasady czynnoêci oraz terminy ich wykonywania. Kontrole (ogl dziny, przeglàdy, ocena stanu technicznego) mogà byç przeprowadzane na stanowisku pracy lub w warsztacie. W przypadku wystàpienia niepokojàcych objawów w pracy urzàdzenia lub awarii powinna byç przeprowadzona kontrola wyrywkowa/doraêna. Rodzaj kontroli i jej zakres powinny byç ustalone przez kierownictwo ruchu i odnotowane w odpowiednich dokumentach, wg praktyki stosowanej w danym zak adzie. Szczegó y ogl dzin, przeglàdów i oceny stanu technicznego, w zale noêci od rodzaju budowy przeciwwybuchowej sà przyk adowo podane w tabelach /1 i /2 oraz przepisów i norm [11], [36], [36a], [60], [66], [66a], [71, 71a], [74], [74a], [77, 77a]. czynnoêci eksploatacyjne

124 INSTALACJE ELEKTRYCZNE SPECJALNE Dzia 10, rozdzia 4, podrozdzia 4, str Bezpieczne u ytkowanie energii elektrycznej na terenie budowy ODBIÓR INSTALACJI ELEKTRYCZNEJ NA TERENIE BUDOWY Przed oddaniem instalacji elektrycznej na placu budowy do eksploatacji nale y dokonaç jej odbioru przez wykonanie badaƒ i pomiarów odbiorczych. Badania te majà potwierdziç przydatnoêç i gotowoêç instalacji do eksploatacji. Badania i pomiary odbiorcze sk adajà si z dwóch cz Êci: 1) pierwsza to ogl dziny majàce daç pozytywnà odpowiedê, e zainstalowane na placu budowy urzàdzenia elektryczne spe niajà wymagania bezpieczeƒstwa podane w odpowiednich normach przedmiotowych i e zainstalowane wyposa enie jest zgodne z instrukcjami wytwórcy, tak aby zapewnia o jego poprawne dzia anie; 2) druga to próby i pomiary majàce daç odpowiedê, czy zachowane sà wymagane parametry techniczne i spe nione sà wymagania dotyczàce aparatów pomiarowych sprawdzajàcych podanych w normach. Norma PN-IEC :2000 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Sprawdzanie. Sprawdzanie odbiorcze zawiera wymagany zakres prób odbiorczych. Wed ug niego ka da instalacja przed przekazaniem do eksploatacji powinna byç

125 Dzia 10, rozdzia 4, podrozdzia 4, str Bezpieczne u ytkowanie energii elektrycznej na terenie budowy INSTALACJE ELEKTRYCZNE SPECJALNE poddana ogl dzinom i próbom w celu sprawdzenia, czy zosta y spe nione wymagania normy. Przed przystàpieniem do prób nale y udost pniç wykonujàcym sprawdzenie instalacji, dokumentacj technicznà wraz z protoko ami ogl dzin i prób czàstkowych wykonanych podczas monta u. Ogl dziny Ogl dziny to pierwszy etap badaƒ odbiorczych, który nale y wykonaç przed przystàpieniem do prób przy od àczonym zasilaniu, z zachowaniem ostro noêci, celem zapewnienia bezpieczeƒstwa ludziom i unikni cia uszkodzeƒ obiektu lub zainstalowanego wyposa enia. Ogl dziny majà potwierdziç, e zainstalowane na terenie budowy urzàdzenia: 1) spe niajà wymagania bezpieczeƒstwa podane w odpowiednich normach; 2) zosta y prawid owo dobrane i zainstalowane zgodnie z wymaganiami normy; 3) nie majà uszkodzeƒ pogarszajàcych bezpieczeƒstwo; 4) majà w aêciwy sposób ochrony przed pora eniem pràdem elektrycznym i po arem; 5) w aêciwie dobrano przekroje i oznaczono przewody neutralne, ochronne i fazowe; 6) w aêciwie dobrano i oznaczono zabezpieczenia i aparatur ; 7) sà wyposa one w schematy i tablice ostrzegawcze i informacyjne;

126 INSTALACJE ELEKTRYCZNE SPECJALNE Dzia 10, rozdzia 4, podrozdzia 4, str Bezpieczne u ytkowanie energii elektrycznej na terenie budowy 8) zapewniony jest dost p do urzàdzeƒ dla wygodnej obs ugi, konserwacji i napraw. Próby Norma zawiera zakres prób odbiorczych, które dla placu budowy sà nast pujàce: 1) próba ciàg oêci przewodów ochronnych, w tym g ównych i dodatkowych po àczeƒ wyrównawczych; 2) pomiar rezystancji izolacji instalacji elektrycznej; 3) sprawdzenie ochrony przez separacj obwodów; 4) sprawdzenie samoczynnego wy àczenia zasilania; 5) sprawdzenie wy àczników ochronnych ró nicowopràdowych; 6) pomiar rezystancji uziemienia uziomu; 7) próba dzia ania. Opisane w normie metody wykonywania prób sà podane jako zalecane, ale dopuszcza si stosowanie innych metod, pod warunkiem e zapewnià równie miarodajne wyniki. W przypadku, gdy wynik którejkolwiek próby jest niezgodny z normà, to t prób i próby poprzedzajàce, je eli mogà mieç wp yw na wyniki, nale y powtórzyç po usuni ciu przyczyny niezgodnoêci. Badania wy àczników ochronnych ró nicowopràdowych Badania wy àczników ró nicowopràdowych chroniàcych instalacje elektryczne wykonuje si przez

127 Dzia 10, rozdzia 4, podrozdzia 4, str Bezpieczne u ytkowanie energii elektrycznej na terenie budowy INSTALACJE ELEKTRYCZNE SPECJALNE pomiar ich parametrów technicznych przy u yciu przyrzàdów mikroprocesorowych. Pomiar parametrów technicznych wy àczników ró nicowopràdowych chroniàcych instalacje elektryczne odbywa si nast pujàco: pomiar parametrów technicznych wy àczników ró nicowopràdowych Pomiar napi cia dotykowego U B Badanie polega na wymuszeniu pràdu o wartoêci mniejszej od 50% wybranego znamionowego pràdu ró nicowego, dzi ki czemu nie nast puje wyzwolenie wy àcznika ró nicowopràdowego. Wbudowany mikroprocesor oblicza wartoêç napi cia, odnoszàc jà do znamionowego pràdu ró nicowego badanego wy àcznika. Pomiar rezystancji uziemienia R E Odbywa si podobnie jak pomiar napi cia dotykowego miernikiem mikroprocesowym. Wynik pomiaru napi cia jest przeliczany na rezystancj uziemienia wed ug wzoru: U B R E = [kω] I n Pomiar czasu wy àczania wy àcznika ró nicowopràdowego Pomiar czasu zadzia ania wy àcznika ró nicowopràdowego miernikami mikroprocesorowymi mo liwy jest tylko po uprzednim wykonaniu pomiaru napi cia dotykowego i tylko wtedy, gdy nie przekroczy ono wybranej uprzednio wartoêci napi cia dopuszczalnego d ugotrwale U L (50 lub 25 V).

128 INSTALACJE ELEKTRYCZNE SPECJALNE Dzia 10, rozdzia 4, podrozdzia 4, str Bezpieczne u ytkowanie energii elektrycznej na terenie budowy Niektórymi miernikami pomiar czasu zadzia ania mo na wykonaç dla pràdów 1, 2 i 5 x I n. Pomiar rzeczywistego pràdu zadzia ania wy àcznika ró nicowopràdowego Polega na wymuszeniu pràdu ró nicowego narastajàcego liniowo od 30 do 105% wartoêci I n wybranej pokr t em. Pràd ró nicowy narasta i w chwili wyzwolenia wy àcznika mierzone jest napi cie dotykowe wyêwietlane póêniej na przemian ze zmierzonym pràdem zadzia ania badanego wy àcznika ró nicowopràdowego. Pomiary wykonywane przyrzàdami mikroprocesorowymi przebiegajà sprawnie i szybko. Zgodnie z normà PN-IEC A #:1996 wy àczniki ochronne ró nicowopràdowe sà przeznaczone do ochrony przed dotykiem poêrednim, gdy dost pne cz Êci przewodzàce instalacji sà po àczone z w aêciwym przewodem ochronnym. Mogà one s u yç do zapewnienia ochrony przed zagro eniem po arowym powsta ym w wyniku zwarcia doziemnego, gdy nie zadzia a zabezpieczenie nadpràdowe. Wy àczniki RCCB o pràdzie znamionowym ró nicowym nieprzekraczajàcym 30 ma sà stosowane równie jako Êrodki uzupe niajàce ochrony przeciwpora eniowej, gdy zawiodà inne sposoby ochrony przed pora eniem pràdem elektrycznym. Dla zapewnienia samoczynnego wy àczenia zasilania przy zastosowaniu urzàdzeƒ ochronnych ró nicowopràdowych powinny byç spe nione nast pujàce wymagania:

129 Dzia 10, rozdzia 4, podrozdzia 4, str Bezpieczne u ytkowanie energii elektrycznej na terenie budowy INSTALACJE ELEKTRYCZNE SPECJALNE W uk adzie sieci TN gdzie: Z s x I n U o Z S impedancja p tli zwarcia, obejmujàca êród o zasilania, przewód fazowy do miejsca zwarcia i przewód ochronny od miejsca zwarcia do êród a zasilania, I n znamionowy ró nicowy pràd zadzia ania urzàdzenia ochronnego ró nicowopràdowego, U o napi cie znamionowe wzgl dem ziemi. W uk adzie sieci TN wymaganie to jest atwe do spe nienia, gdy pràd zadzia ania urzàdzeƒ ochronnych ró nicowopràdowych jest zawsze znacznie mniejszy od pràdu jednofazowego zwarcia z ziemià, wyst pujàcego w tym uk adzie sieci. W uk adzie sieci TT gdzie: R A x I n < U L R A ca kowita rezystancja uziemienia uziomu i przewodu ochronnego àczàcego cz Êci przewodzàce dost pne z uziomem, I n znamionowy ró nicowy pràd zadzia ania urzàdzenia ochronnego ró nicowopràdowego, U L najwy sza wartoêç napi cia dotykowego dopuszczalnego d ugotrwale w okreêlonych warunkach otoczenia, które ma wartoêç: 50 V w normalnych warunkach, 25 V w wa-

130 INSTALACJE ELEKTRYCZNE SPECJALNE Dzia 10, rozdzia 4, podrozdzia 7, str Bezpieczne u ytkowanie energii elektrycznej na terenie budowy WNIOSKI WYNIKAJÑCE Z BADA SKUTECZNOÂCI OCHRONY NA TERENIE BUDOWY Przyk ady negatywnych wyników badaƒ instalacji na placach budowy Wykonane badania i kilkakrotnie pomiary na terenach budowy potwierdzi y wyniki pozytywne i negatywne. Przyk adem wyników negatywnych sà wyniki pomiarów na placu budowy w Warszawie, gdzie protokó zakoƒczono nast pujàcymi wnioskami: 1) stwierdzono, e codzienne sprawdzanie dzia- ania wy àczników ró nicowopràdowych przyciskiem TEST nie jest realizowane; 2) instalacja elektryczna tego placu budowy pracuje sprawnie, lecz nie spe nia warunków skutecznej ochrony przeciwpora eniowej; 3) podstawowy b àd to zasilanie rozdzielnic budowlanych na terenie placu budowy kablami cztero y owymi, a w rozdzielnicach brak punktu rozdzia u przewodu PEN na N i PE, a je eli jeszcze obudowa rozdzielnicy nie jest uziemiona, to rozdzielnica nie ma adnej ochrony przeciwpora eniowej;

131 Dzia 10, rozdzia 4, podrozdzia 7, str Bezpieczne u ytkowanie energii elektrycznej na terenie budowy INSTALACJE ELEKTRYCZNE SPECJALNE 4) rozdzielnice na terenie placu budowy obowiàzkowo powinny byç zasilane kablami pi cio y owymi w uk adzie sieci TN-S; 5) uziomy rozdzielnic budowlanych powinny byç wykonywane tak, aby ich rezystancja mia a wartoêç poni ej 1 Ω, w zale noêci od wartoêci zabezpieczenia kabla zasilajàcego t rozdzielnic. Negatywne wnioski z pomiaru na placu budowy w Nowej Hucie sà nast pujàce: 1) niestety 3-fazowy wy àcznik ró nicowopràdowy jest zmostkowany, wi c nie zapewnia wymaganej na placu budowy ochrony przeciwpora eniowej obwodów 3-fazowych; 2) na tej budowie jest równie pi a tarczowa nap dzana jednofazowym silnikiem; jest ona zasilana poprzez przed u acze; pomiar w jednym gnieêdzie przed u acza wykaza U B = 5,8 V oraz R E = 200 Ω, a pomiar na konstrukcji pi y wykaza U B = 5,9 V oraz R E = 190 Ω, natomiast pomiar w drugim gnieêdzie przed u acza wykaza brak po àczenia ochronnego bolca, po zamianie gniazda wystàpi brak ochrony silnika pi y; 3) rozdzielnice budowlane u tego wykonawcy nie sà zamykane, a do rozdzielnicy g ównej brak wygodnego dojêcia, gdy znajduje si obok niej sterta desek ze zdemontowanych szalunków; 4) urzàdzenia elektryczne na placu budowy tego wykonawcy nie spe niajà wymagaƒ ochrony przeciwpora eniowej wed ug normy PN-IEC

132 INSTALACJE ELEKTRYCZNE SPECJALNE Dzia 10, rozdzia 7, podrozdzia 3.3, str Ogrzewanie elektryczne Ochrona schodów, chodników i podjazdów W okresie zimowym problemem jest oblodzenie i zaênie enie schodów i chodników oraz podjazdów. W tym przypadku na w aêcicielu lub zarzàdcy obiektu cià y obowiàzek zapewnienia bezpieczeƒstwa. Rozwiàzaniem mo e byç zastosowanie samoregulujàcego systemu grzewczego, w którego sk ad wchodzà: systemy grzewcze 1) samoregulujàcy przewód (lub przewody) grzewczy odpowiedniej d ugoêci (maksymalna d ugoêç jednego odcinka przewodu grzewczego jest uzale niona od wielkoêci zabezpieczenia nadmiarowopràdowego, a tak e rozmieszczenia dylatacji; Êrednio jeden odcinek przewodu stosuje si do podgrzewania 10 m 2 powierzchni); 2) przewody zasilajàce (zimne); 3) sterownik wyposa ony w czujnik wilgoci i temperatury gruntu oraz czujnik temperatury otoczenia; 4) puszki przy àczeniowe; 5) zestawy przy àczeniowe i koƒcowe.

133 Dzia 10, rozdzia 7, podrozdzia 3.3, str Ogrzewanie elektryczne INSTALACJE ELEKTRYCZNE SPECJALNE obliczanie d ugoêci przewodu grzewczego w przypadku schodów, chodnika i podjazdu Zamiast przewodu zmiennoooprowego mo na tak e zastosowaç przewody sta ooporowe. Potrzebnà d ugoêç przewodu grzewczego oblicza si w zale noêci od miejsca jego zastosowania. W przypadku schodów: L = (2 x d + 0,4) x n + 1,0 ( /1) gdzie: L potrzebna d ugoêç przewodu w metrach; d szerokoêç schodów w metrach; n liczba stopni. Wzór uwzgl dnia 1,0 metr zapasu na przy àcze, a zatem dla schodów o szerokoêci 0,8 m i 20 stopniach potrzeba: L = (2 x 0,8 + 0,4) x ,0 W przypadku chodnika: gdzie: L = 41 m L = S/X + 1,0 x N ( /2) L potrzebna d ugoêç przewodu w metrach; S powierzchnia ogrzewana w metrach kwadratowych; X rozstaw przewodów w metrach; N liczba przy àczy, zale na od liczby zastosowanych odcinków przewodów zasilanych odr bnie; na ka de przy àcze nale y przyjàç zapas jednometrowy.

134 INSTALACJE ELEKTRYCZNE SPECJALNE Dzia 10, rozdzia 7, podrozdzia 3.3, str Ogrzewanie elektryczne Wzór uwzgl dnia 1,0 m zapasu na przy àcze. Np. dla podgrzewania chodnika o szerokoêci 1,1 m i d ugoêci 50 m (dla 5 odcinków przewodu), zak adajàc rozstaw pomi dzy przewodami równy 0,3 m, potrzebnà d ugoêç przewodu oblicza si nast pujàco: S = 1,1 x 50 = 55 m 2 L = 55/0,30 + 1,0 x 5 L = 188,3 m W przypadku podjazdu o d ugoêci 5 m i szerokoêç 3,5 m, a wi c o powierzchni 15,5 m 2 (trzy odcinki) d ugoêç przewodu okreêlamy podobnie: L = 15,5/0,30 + 3,0 x 3 L = 60,7 m Sposób u o enia przewodów grzewczych zale y od miejsca ich lokalizacji. Uk adanie przewodów na dachach opisano wczeêniej. Na schodach (rys /1) uk ada si je tu poni ej kraw dzi stopnia na jego pionowej Êcianie, oraz na cz Êci poziomej w odleg oêci 150 mm od kraw dzi stopnia, w obu przypadkach na g bokoêci oko o 50 mm. W podjazdach i pod chodnikami przewody uk ada si w pod o u. W nawierzchni betonowej (rys /2) przewód nale y umieêciç od 50 do 70 mm pod powierzchnià w odst pach 300 mm. Je eli na betonie umieszczona jest warstwa asfaltu, jej gruboêç nie powinna przekraczaç 40 mm. Przewody grzewcze umieszcza si w warstwie podbudowy betonowej (rys /3) 20 mm poni ej jej powierzchni (nie wolno umieszczaç przewodu w warstwie asfaltu w wylewkach asfaltowych nale y uk adaç przewody w izolacji mineralnej).

135 Dzia 10, rozdzia 7, podrozdzia 3.3, str Ogrzewanie elektryczne INSTALACJE ELEKTRYCZNE SPECJALNE Pod chodnikiem (rys /4) z p yt (maks. gruboêç 60 mm) przewody uk ada si w odst pach 250 mm, mm poni ej spodu p yt chodnika. Wszystkie prace muszà byç skoordynowane z robotami budowlanymi i drogowymi, poniewa przewody grzewcze mocuje si do zbrojenia i zalewa masà betonowà. Rys /1. Przewód grzewczy na schodach betonowych (katalog Tyco Thermal Controls) Rys /2. Przewód grzewczy w warstwie betonowej (katalog Tyco Thermal Controls)

136 INSTALACJE ELEKTRYCZNE SPECJALNE Dzia 10, rozdzia 7, podrozdzia 3.3, str Ogrzewanie elektryczne Rys /3. Przewód grzewczy pod warstwà asfaltu (katalog Tyco Thermal Controls) Rys /4. Przewód grzewczy pod chodnikiem z p yt (katalog Tyco Thermal Controls) Do po àczenia przewodów grzewczych ze sterownikiem s u à odcinki zimnych przewodów oraz puszki przy àczeniowe, a tak e zestawy przy àczeniowe. Wolne koƒce przewodów grzewczych zabezpiecza si zestawami zakoƒczeniowymi. czujniki i sterowniki

137 Dzia 10, rozdzia 7, podrozdzia 3.3, str Ogrzewanie elektryczne INSTALACJE ELEKTRYCZNE SPECJALNE Wchodzàce w sk ad systemu czujniki wilgoci i temperatury pozwalajà na oszcz dnoêç energii. W czasie mrozu, ale przy braku opadów, nie ma potrzeby podgrzewania schodów czy podjazdów lub chodników. Dzi ki czujnikowi wilgoci i temperatury gruntu, wspó pracujàcemu ze sterownikiem, uk ad nie w àcza si, mimo ujemnej temperatury zewn trznej. Sterownik pozwala na programowanie czu oêci czujnika wilgoci oraz zakresu temperatur, w których uk ad ma pracowaç. Czujnik temperatury i wilgoci gruntu ma obudow o stopniu ochrony IP65, a czujnik temperatury otoczenia IP54. Uk ad mo e byç wyposa ony w sterownik z cyfrowym wyêwietlaczem i przyciskami programujàcymi. Sterownik taki wyposa any jest w funkcje zabezpieczenia przed marznàcym deszczem, zapewnia kontrol wspó dzia ajàcych z nim czujników, wyêwietlajàc rodzaj stwierdzonego uszkodzenia. Sterownik rejestruje tak e czas pracy systemu grzewczego. Je eli przewody grzewcze uk adamy na pod o u z asfaltu lub na powierzchniach zawierajàcych bitumy, smo itp., muszà to byç przewody specjalnego typu z fluoropolimerowym p aszczem ochronnym.

138 INSTALACJE TELETECHNICZNE I KOMPUTEROWE Dzia 11, rozdzia 5, podrozdzia 1.3, str Instalacje telekomunikacyjne Niebezpieczeƒstwa i awarie wewnàtrz budynków i pomi dzy nimi Wskutek po àczenia przewodów PEN w systemach TN-C i TN-C-S do uziemionego ekranu sieci kablowej mogà p ynàç pràdy z przewodu PEN do sieci kablowej i przeciekaç z powrotem przez ekranowanie kabla. W przypadku po àczenia urzàdzenia I klasy zabezpieczenia do sieci i jednoczeênie do sieci kablowe, po àczenie pomi dzy przewodem PEN a uziemiajàcym ekranem nast puje poprzez przewód ochronny urzàdzenia. W przypadku gdy przewód ekranu ma niewystarczajàcy przekrój poprzeczny, pràdy przewodu PEN mogà powodowaç grzanie si i przegrzewanie kabli i ekranu (ryzyko ognia). JeÊli przez elementy nieliniowe (na przyk ad transformatory ferrytowe w rozga ênikach, odga ênikach sieciowych gniazdach abonenckich itp.) p ynà pràdy, to mogà powodowaç modulacje przydêwi ku sieci (hum). P tla spr enia mo e równie powodowaç interferencje z przydêwi kiem sieci. W systemach sygnalizacji mogà wystàpiç b dy transmisji danych i awarie.

139 Dzia 11, rozdzia 5, podrozdzia 1.3, str Instalacje telekomunikacyjne INSTALACJE TELETECHNICZNE I KOMPUTEROWE Wskutek ró nych pràdów w przewodach N i PEN szyny po àczenia wyrównawczego w pojedynczych budynkach mogà mieç ró ne potencja y, które mogà powodowaç krytycznie du e pràdy wyrównawcze p ynàce przez ekranowanie kabli koncentrycznych lub ekranowanie kabli przenoszàcych dane pomi dzy budynkami. Ârodki zaradcze Urzàdzenia o technologii telekomunikacyjnej i informatycznej muszà byç po àczone do systemu TN-S. JeÊli jest to mo liwe, nale y stosowaç urzàdzenia o zabezpieczeniu klasy II. JeÊli stosuje si urzàdzenia o zabezpieczeniu klasy I, nale y stosowaç w z àczu koncentrycznym izolatory galwaniczne w celu unikni cia przep ywu pràdów przez przewód PEN. Nale y zwróciç uwag, e y a wewn trzna i ekranowanie kabla koncentrycznego sà elektrycznie izolowane. W przypadku nieprawid owego zaprojektowania izolatory galwaniczne mogà emitowaç lub byç podatne na niedopuszczalnà energi wysokiej cz stotliwoêci. W celu unikni cia interferencji nale y zgodnie zastosowaç przerwane po àczenie wyrównawcze oraz izolacj galwanicznà w NIU.

140 INSTALACJE TELETECHNICZNE I KOMPUTEROWE Dzia 11, rozdzia 5, podrozdzia 1.3, str Instalacje telekomunikacyjne Urzàdzenia zasilajàce Urzàdzenia zasilajàce stosowane w sieci kablowej powinny byç wykonane w podwójnej izolacji klasy II. JeÊli powstajà ró ne potencja y pomi dzy przewodem PE a zaciskiem po àczenia wyrównawczego, pràdy wyrównawcze mogà wytwarzaç nadmierne ciep o. Urzàdzenia zainstalowane zewnàtrz i pracujàce z zasilaniem sieciowym powinny byç tak skonstruowane, aby zapobiec szkodliwym wp ywom wilgoci, wody, kurzu itd. Alternatywnie powinny byç tak zainstalowane w odpowiednich odpornych na kapanie, pochlapanie lub wodoszczelnych obudowach, aby zapewniç odpowiedni stopieƒ zabezpieczenia.

141 INSTALACJE SYSTEMÓW SYGNALIZACJI POŻARU I WŁAMAŃ Dział 12, rozdział 5, podrozdział 8, str Projektowanie instalacji sygnalizacji pożarowej DOBÓR I ROZMIESZCZENIE CZUJEK Przy doborze rodzaju czujki należy uwzględniać wpływ następujących czynników [3]: 1) materiały w strefie oraz ich zachowanie się przy spalaniu, 2) geometrię pomieszczeń w strefie (szczególnie wysokość pomieszczeń), 3) wpływ wentylacji i ogrzewania, 4) warunki środowiskowe wewnątrz nadzorowa nych pomieszczeń, 5) możliwości wystąpienia fałszywych alarmów, 6) wymagania prawne. Zasady wyboru czujek pożarowych na podstawie różnych kryteriów przedstawiono na rys / /3 oraz w tabelach /1 i /2.

142 Dział 12, rozdział 5, podrozdział 8, str Projektowanie instalacji sygnalizacji pożarowej INSTALACJE SYSTEMÓW SYGNALIZACJI POŻARU I WŁAMAŃ Rysunek /1. Kryteria wyboru ostrzegacza pożarowego Dobierając czujki w projektowanej instalacji sy gnalizacji pożarowej należy kierować się tym, iż powinny one zapewnić możliwie wczesne i nieza wodne alarmowanie, w warunkach środowisko wych stref, w których będą te czujki rozmieszczo ne. Nie istnieją czujki, które we wszystkich zasto sowaniach byłyby jednakowo przydatne, więc ostateczny dobór będzie uzależniony od konkret nych warunków. Często wskazane będzie zastoso wanie czujek różnego rodzaju.

143 INSTALACJE SYSTEMÓW SYGNALIZACJI POŻARU I WŁAMAŃ Dział 12, rozdział 5, podrozdział 8, str Projektowanie instalacji sygnalizacji pożarowej Tabela /1. Przydatność czujek pożarowych w zależności od wysokości pomieszczenia Wysokość pomieszczenia do 20 m do 12 m do 7,5 m do 6 m do 4,5 m Czujka Czujka temperatury dymu Klasa 1 Klasa 2 Klasa 3 nadaje się nie nadaje się Czujka płomienia Czujki pożarowe mogą zwykle wykrywać jedno lub więcej ze zjawisk towarzyszących pożarom: dym, ciepło i promieniowanie (płomieni) lub inne produkty spalania. Każdy rodzaj czujki reaguje z różną prędkością na różne rodzaje pożaru. Na ogół czujka ciepła wykazuje się najwolniejszą re akcją, lecz pożar, przy którym szybko wytwarza się ciepło przy niewielkiej ilości dymu, może spo wodować zadziałanie czujki ciepła przed czujką dymu. W przypadku tlenia się, np. w początkowej fazie spalania się tektury, czujka dymu powinna na ogół zareagować jako pierwsza. Przy pożarach cieczy palnych najszybsze wykrycie zwykle za pewnia czujka płomienia. Produkty spalania, wy krywane przez punktowe czujki dymu i ciepła, są przenoszone z obszaru spalania do czujki przez konwekcję. Aby czujki te mogły działać, koniecz ny jest strop (lub inna podobna powierzchnia), który skieruje produkty spalania od wznoszącego się słupa dymu i ciepła do czujki. A zatem, czujki te są przydatne do stosowania w większości bu dynków, lecz na ogół nie nadają się do zastosowań

144 Dział 12, rozdział 5, podrozdział 8, str Projektowanie instalacji sygnalizacji pożarowej INSTALACJE SYSTEMÓW SYGNALIZACJI POŻARU I WŁAMAŃ zewnętrznych. Promieniowanie, wykrywane przez czujki płomie nia, rozchodzi się prostoliniowo i nie potrzeba stro pu do jego dalszego rozchodzenia się na boki. Czujki płomienia mogą być więc rozmieszczane na zewnątrz lub w bardzo wysokich pomieszczeniach, gdzie czujki ciepła i czujki dymu są nieprzydatne. Rysunek /2. Wybór czujki pożarowej w zależności od prawdopodobnego rozwoju pożaru

145 INSTALACJE SYSTEMÓW SYGNALIZACJI PO ARU I W AMA Dzia 12, rozdzia 5, podrozdzia 8.1, str Projektowanie instalacji sygnalizacji po arowej Czu oêç i klasyfikacja czujek po arowych Pomiar parametrów dymu Podstawà systemów wykrywajàcych po ary sà czujki dymu, gdy dym jest w wi kszoêci przypadków pierwszà oznakà rozwijajàcego si po aru. czujki dymu punktowe Do pomiaru parametrów dymu stosowane sà: 1) miernik zaciemnienia (densytometr) do pomiaru parametru m, czyli okreêlenia g stoêci dymu mierzonej metodà optycznà; 2) pomiarowa komora jonizacyjna (nazywana komorà Avlund a od nazwiska jej konstruktora lub MIC od pierwszych liter angielskiej nazwy komory) do pomiaru parametru y, czyli okreêlenia g stoêci dymu mierzonej metodà zmiany pràdu jonizacji. Parametr m okreêlany wspó czynnikiem absorpcji Êwiat a przez aerozol testowy, charakteryzuje próg zadzia ania czujek optycznych (dzia ajàcych z wykorzystaniem Êwiat a rozproszonego lub Êwiat a przechodzàcego), zmierzony w pobli u czujki w chwili, gdy generuje ona sygna alarmowy.

146 Dzia 12, rozdzia 5, podrozdzia 8.1, str Projektowanie instalacji sygnalizacji po arowej INSTALACJE SYSTEMÓW SYGNALIZACJI PO ARU I W AMA Parametr m podaje si w jednostkach decybel na metr (db/m); jest on okreêlany równaniem: gdzie: d ( ) 10 P 0 m = log db/m, d P ( /1) droga w metrach, przebyta przez Êwiat o w aerozolu testowym lub w dymie od êród a Êwiat a do odbiornika Êwiat a; P 0 moc wypromieniowana Êwiat a odebrana przez odbiornik w warunkach bez obecnoêci aerozolu kontrolnego lub dymu; P moc Êwiat a odebrana w obecnoêci aerozolu kontrolnego lub dymu. G ówne pasmo mocy promieniowania strumienia Êwiat a pomiarowego (podczerwonego) mieêci si w zakresie d ugoêci fal od 800 nm do 950 nm. Parametr y s u y jako miara wartoêci progu zadzia ania czujek punktowych dymu, dzia ajàcych z wykorzystaniem jonizacji. Jest to wielkoêç bezwymiarowa, która w przybli eniu jest wprost proporcjonalna do koncentracji czàstek (liczby czàstek na m 3 ) w szczególnych rodzajach aerozolu lub dymu. Pomiarowa komora jonizacyjna jest tak zwymiarowana i dzia a w taki sposób, e s uszne sà nast pujàce zale noêci: Z d = η y ( /2)

147 INSTALACJE SYSTEMÓW SYGNALIZACJI PO ARU I W AMA Dzia 12, rozdzia 5, podrozdzia 8.1, str Projektowanie instalacji sygnalizacji po arowej i I 0 I ( ) ( ) ( /3) y = I I 0 gdzie: I 0 pràd komory w powietrzu bez aerozolu testowego lub dymu; I pràd komory w powietrzu z aerozolem testowym lub dymem; η sta a komory; Z koncentracja czàstek, liczba czàstek na m 3 ; d Êrednia Êrednica czàstek. OkreÊlenie czu oêci czujek dymu w kanale dymowym Pomiary progu zadzia ania punktowych czujek dymu przeprowadza si w kanale dymowym, o okreêlonej w normie PN-EN 54-7 konstrukcji, w którym êród em aerozolu jest mg a oleju parafinowego, charakteryzujàca si czàsteczkami o wielkoêci mi dzy 0,5 µm a 1 µm o stabilnym kszta cie, strukturze i rozk adzie masowym. Do utrzymywania powtarzalnoêci i stabilnoêci aerozolu testowego dokonywany jest pomiar i kontrolowanie sta oêci stosunku parametrów m : y za pomocà umieszczonych w kanale przyrzàdów do pomiaru parametrów dymu. W kanale dymowym okreêla si wartoêci parametrów m i y dla konkretnej czujki. WartoÊci te nie mogà byç jednak podstawà do porównywania

148 Dzia 12, rozdzia 5, podrozdzia 8.1, str Projektowanie instalacji sygnalizacji po arowej INSTALACJE SYSTEMÓW SYGNALIZACJI PO ARU I W AMA ró nych czujek ze sobà, gdy nie przek adajà si na zachowanie czujek w praktycznych po arach,. W kanale przeprowadza si g ównie badania: 1) powtarzalnoêci w celu wykazania, e czujka zachowuje si stabilnie w odniesieniu do swojej czu oêci, nawet po wielu zadzia aniach; 2) zale noêci kierunkowej w celu potwierdzenia, e czu oêç czujki nie jest nadmiernie zale na od kierunku przep ywu powietrza wokó czujki; 3) odpornoêci na zmiany parametrów zasilania w celu wykazania, e w okreêlonym zakresie zmian napi cia zasilania czu oêç czujki nie jest nadmiernie zale na od tych parametrów; 4) odtwarzalnoêci w celu wykazania, e czu oêç czujki nie ró ni si nadmiernie mi dzy poszczególnymi badanymi egzemplarzami czujek tego samego typu, oraz e okreêlone wartoêci progu zadzia ania przed badaniami Êrodowiskowymi (skrajne temperatury eksploatacji, wstrzàsy, wibracje, korozja) i po tych badaniach nie ró nià si nadmiernie. Dla trzech pierwszych badaƒ wymaga si np., aby dla pozytywnej oceny czujki, stosunek zmierzonych w chwili zadzia ania czujki maksymalnych do minimalnych wartoêci parametrów, odpowiednio m i y, nie by wi kszy od 1,6. Zmierzone parametry mogà mieêciç si w przybli- onym zakresie: 1) parametr m od 0,5 do 2, 2) parametr y od 0,1 db/m do 1 db/m,

149 INSTALACJE SYSTEMÓW SYGNALIZACJI PO ARU I W AMA Dzia 12, rozdzia 5, podrozdzia 8.1, str Projektowanie instalacji sygnalizacji po arowej przy czym im wy sza wartoêç, tym czujka jest mniej czu a na aerozol testowy. Nale y powtórzyç wa nà dla projektantów informacj, e parametry czu oêci okreêlone w tunelu dymowym nie sà miarodajne do okreêlenia przydatnoêci czujki do wykrywania po arów. Sà one wa ne z punktu widzenia porównywania stabilnoêci czujki i jednorodnoêci produkcji. Wynika to stàd, e w tunelu dymowym emitowane sà czàstki aerozolu tylko o okreêlonej wielkoêci a nie ca e ich spektrum oraz e ruch tych czàsteczek jest wymuszony. Przyk adowo, czujki o takiej samej czu oêci, zmierzonej w tunelu, a nawet o takiej samej konstrukcji, zachowajà si inaczej w badaniu ich przydatnoêci w warunkach po arów testowych, je eli b dà mia y np. diody nadawcze emitujàce (w czujkach optycznych typu rozproszeniowego) Êwiat o w ró nych pasmach. Podobnie zupe nie ró ne wyniki w po arach testowych mogà mieç czujki o takiej samej czu oêci zmierzonej w kanale dymowym, lecz o ró nej konstrukcji mechanicznej, gdy ma ona wp yw na sposób wnikania dymu przy braku wymuszonego obiegu. Wiadomo, e czu oêç punktowych czujek dymu w du ej mierze zale y od Êrednicy czàstek aerozolu wnikajàcych do komór pomiarowych. W po arach p omieniowych, w których emitowane sà czàstki dymu o Êrednicach z zakresu mi dzy 0,05 µm a 2 µm, czu oêç czujek jonizacyjnych najwi ksza jest dla czàstek mi dzy 0,05 µm a 0,2 µm, natomiast optyczne czujki rozproszeniowe najwi kszà czu oêç wykazujà dla czàstek powy ej Êrednicy 0,5 µm.

150 Dzia 12, rozdzia 5, podrozdzia 8.1, str Projektowanie instalacji sygnalizacji po arowej INSTALACJE SYSTEMÓW SYGNALIZACJI PO ARU I W AMA Rysunek /1. Widok kana u dymowego z otwartà komorà pomiarowà czujki dymu liniowe Poza czujkami punktowymi dymu najcz Êciej stosowane sà, zw aszcza w nowoczesnych budynkach, liniowe czujki dymu. Optyczne liniowe czujki dymu, sk adajà si z nadajnika emitujàcego wiàzk Êwiat a podczerwonego i montowanego na przeciwleg ej Êcianie odbiornika, lub cz Êciej odbiornika z nadajnikiem na jednej Êcianie a lustra lub reflektora pryzmowego na przeciwleg ej Êcianie. Czujki te dzia ajà na zasadzie pomiaru poch oni tego Êwiat a tej wiàzki przez produkty spalania w nadzorowanej przestrzeni, a wi c inaczej ni czujki punktowe, które dzia ajà na zasadzie rozpraszania Êwiat a przez czàstki dymu.

151 INSTALACJE SYSTEMÓW SYGNALIZACJI PO ARU I W AMA Dzia 12, rozdzia 10, podrozdzia 5, str Projektowanie i nadzór autorski PRZEJÂCIE SYSTEMU DO EKSPLOATACJI. PO ÑCZENIE SYSTEMU ALARMOWEGO Z CENTRUM ODBIORCZYM Z chwilà podpisania protoko u odbioru koƒcowego u ytkownik (inwestor) przejmuje na siebie ci ar odpowiedzialnoêci za u ytkowanie systemów zabezpieczeƒ (PN-93/E-08390/11 rozdz. 8.1 oraz ark. 14: rozdz. 7), w tym jego regularnà obs ug konserwacyjnà. Przepisy te obligujà u ytkownika do unikania dzia aƒ i praktyk, które mog yby spowodowaç wytwarzanie fa szywych alarmów. wprowadzenie U ytkownik powinien wyznaczyç osob odpowiedzialnà za nadzór nad zainstalowanymi systemami i przydzieliç mu uprawnienia administratora opisane w wymienionej normie. Wszelkie zamiary zmiany aran acji wn trz powinny byç wczeêniej sygnalizowane konserwatorowi systemów. Przebieg obs ugi systemów zabezpieczeƒ, zarówno konserwacyjnej, gwarancyjnej, jak i awaryjnej powinien byç dokumentowany w ksià kach eksploatacji i obs ugi systemów (PN-93/E-08390/14: rozdz. 11), prowadzonych przez u ytkownika. Ka dy system alarmowy sygnalizacji w amania i napadu spe nia swoje zadania ochronne tylko wtedy, gdy jego alarmowanie jest monitorowane i po àczone z interwencjà ludzkà. po àczenie systemu alarmowego z alarmowym centrum odbiorczym

152 Dzia 12, rozdzia 10, podrozdzia 5, str Projektowanie i nadzór autorski INSTALACJE SYSTEMÓW SYGNALIZACJI PO ARU I W AMA Oddanie sytemu do u ytku powinno byç bezwzgl dnie powiàzane z pod àczeniem obiektu do alarmowego centrum odbiorczego, które ma ciàg à obs ug. Centrum takie mo e byç zlokalizowane w obiekcie (nosi wtedy cz sto nazw centrum nadzoru lub dyspozytorskiego) lub poza nim (oddalona stacja monitoringu, dysponujàca za ogami interwencyjnymi). Zgodnie z Polskà Normà (PN-93/E-08390/14 rozdz. 7) u ytkownik powinien ustaliç procedury post powania z alarmami, ostrze eniami o uszkodzeniach oraz wy àczeniach cz Êci lub ca oêci systemu alarmowego ze stanu dzia ania. W przypadku korzystania z us ug stacji monitoringu ustalenia te powinny znaleêç odzwierciedlenie w zawieranej umowie. Istotnym jest, aby w umowie ze stacjà monitoringu, Êwiadczàcà us ugi ochrony fizycznej (interwencji za óg patrolowych), by okreêlony maksymalny czas dojazdu do obiektu od chwili otrzymania sygna u alarmu. Czas ten nie powinien przekraczaç 5-10 minut. Próby umieszczania w umowie, przez operatorów stacji monitoringu, klauzuli, e czas ten mo e ulec wyd u eniu z przyczyn obiektywnych (zatory komunikacyjne, warunki pogodowe, itp.) i próby narzucenia tego kontrahentowi sà niedopuszczalne. Umowa o interwencj za óg patrolowych powinna okreêlaç zasady post powania za óg interwencyjnych po przybyciu do obiektu, po otrzymanym sygnale alarmu, wraz z wiarygodnym potwierdzeniem tego faktu, np. przez zarejestrowanie pozycji za ogi w systemie satelitarnego pozycjonowania (GPS) lub nagraniem fonicznym, w systemie umo liwiajàcym identyfikacj czasu.

153 INSTALACJE SYSTEMÓW SYGNALIZACJI PO ARU I W AMA Dzia 12, rozdzia 10, podrozdzia 5, str Projektowanie i nadzór autorski PROTOKÓ ODBIORU KO COWEGO elektronicznego systemu zabezpieczenia technicznego (przyk ad) sporzàdzony w dniu r. w... Sk ad komisji odbioru: Ze strony Inwestora: Ze strony Wykonawcy: Przedmiot odbioru: 1. Kompletne i dzia ajàce elektroniczne systemy zabezpieczenia technicznego (sygnalizacji w amania i napadu/kontroli dost pu/telewizji u ytkowej) zainstalowane w obiekcie... w... przy ul Powykonawcza dokumentacja techniczna systemów zabezpieczeƒ zainstalowanych w obiekcie. Zakres przedmiotowy odbioru obejmuje ocen kompletnoêci dokumentacji technicznej, ocen zgodnoêci iloêciowej zainstalowanych urzàdzeƒ z przedstawionà specyfikacjà, ocen poprawnoêci monta u urzàdzeƒ oraz próby funkcjonalne systemów. Komisja stwierdza, co nast puje: 1. Powykonawcza dokumentacja techniczna jest kompletna. 2. Systemy zabezpieczeƒ przedstawione do odbioru zosta y wykonane zgodnie z dokumentacjà technicznà, a liczba zainstalowanych urzàdzeƒ jest zgodna ze specyfikacjà. 3. Urzàdzenia zosta y zamontowane zgodnie z zaleceniami producentów, obowiàzujàcymi normami oraz wymogami sztuki technicznej. 4. Przeprowadzone próby funkcjonalne systemów potwierdzi y poprawnoêç ich dzia ania. 5. Zauwa one wady/usterki: Wykonawca zobowiàzuje si usunàç ww. wady/usterki w terminie do Niniejszy protokó stanowi potwierdzenie przej cia przez Inwestora systemów zabezpieczeƒ do u ytkowania (wraz ze stwierdzonymi wadami/po usuni ciu wad) oraz podstaw do wystawienia przez Wykonawc faktury koƒcowej. 8. Inne uwagi:...

154 Dzia 12, rozdzia 10, podrozdzia 5, str Projektowanie i nadzór autorski INSTALACJE SYSTEMÓW SYGNALIZACJI PO ARU I W AMA Na tym protokó zakoƒczono i podpisano. Za Inwestora: Za Wykonawc :

155 INSTALACJA ELEKTRYCZNA W INTELIGENTNYM BUDYNKU Dzia 13, rozdzia 2, str Zasady dzia ania systemu KNX/EIB ZASADY DZIA ANIA SYSTEMU KNX/EIB System KNX/EIB dzia a w oparciu o informacje przesy ane z dowolnego urzàdzenia do wszystkich innych dzia ajàcych w systemie. Do transmisji danych wykorzystywane sà trzy media: Przewód miedziany o skr conych parach y, KNX/EIB TP; Przewód miedziany zasilajàcy, np. 230 V, KNX/EIB PL; gdzie: Powietrze i inne Êrodki materialne, KNX/EIB RF; Przewód miedziany (Ethernet), KNX/EIB IP TP to skrót od Twisted Pair, PL to skrót od Power Line, RF to skrót od Radio Frequency, IP to skrót od Internet Protocol. W systemie magistralnym KNX/EIB wszystkie urzàdzenia w magistrali posiadajà jednakowy dost p. System nie posiada centralnego komputera dyrygenta zarzàdzajàcego ruchem danych. Nie istnieje

156 Dzia 13, rozdzia 2, str Zasady dzia ania systemu KNX/EIB INSTALACJA ELEKTRYCZNA W INTELIGENTNYM BUDYNKU aden zegar taktujàcy, który okreêla by kiedy mo liwe jest rozpocz cie nadawania. Dlatego w funkcjonowanie systemu wpisane jest wyst powanie konfliktów. Aby uniknàç zak óceƒ wprowadzony zosta protokó rozpoznawania i unikania kolizji. Dzi ki temu w jednej instalacji mogà znajdowaç si setki równoprawnych urzàdzeƒ, z których ka de mo e w dowolnym momencie rozpoczàç nadawanie informacji. Ze wzgl du na niezawodnoêç najcz Êciej wykorzystywana jest instalacja TP wykorzystujàca parowany przewód miedziany jako medium transmisyjne. Oddzielny przewód s u àcy wy àcznie do przekazywania informacji gwarantuje najwy sze bezpieczeƒstwo dzi ki niemal pe nej niewra liwoêci na czynniki zewn trzne. Wykorzystywanie do transmisji przewodów zasilajàcych PL pomimo zastosowania filtrów nie gwarantuje zabezpieczenia przed zak óceniami z zewnàtrz. Ponadto telegramy przesy ane tà drogà indukuj w sàsiednich instalacjach wy sze harmoniczne. Transmisja danych jest znacznie wolniejsza w PL ni w TP. Korzystanie z otwartej przestrzeni w transmisji radiowej RF czyni jà wyjàtkowo podatnà na warunki zewn trzne. Dodatkowym problemem jest t umienia fal radiowych przechodzàcych przez oêrodki o wy szej g stoêci. Cz sto jest wykorzystywana jako rozszerzenie instalacji TP (sygna y z nadajników radiowych sà bezpoêrednio przekszta cane w telegramy KNX/EIB za poêrednictwem bramek radio/ EIB).

157 BADANIA ODBIORCZE I EKSPLOATACYJNE W INSTALACJACH ELEKTRYCZNYCH Dzia 14, rozdzia 2, podrozdzia 1, str Rodzaje oraz zakres badaƒ i pomiarów POMIARY ZABEZPIECZE RÓ NICOWOPRÑDOWYCH Aby byç pewnym, e wy àcznik ró nicowopràdowy skutecznie chroni przed pora eniem pràdem elektrycznym nale y to sprawdziç. Zasadniczà funkcjà wy àcznika ró nicowopràdowego (RCD ang. Residual Current Device) jest dodatkowa ochrona przed pora eniem pràdem elektrycznym. Zadaniem wy àcznika ró nicowopràdowego jest od àczenie zabezpieczanego obwodu od zasilania w przypadku wystàpienia w tym obwodzie nadmiernego pràdu doziemnego. Rozró nia si wy àczniki RCD ogólnego typu oraz selektywne oznaczone symbolem S (które charakteryzuje parametr: czas niezadzia ania, tj. minimalny czas, przez który wy àcznik ró nicowopràdowy nie powinien si wy àczyç, mimo e p ynie przez niego wyzwalajàcy pràd ró nicowy). W zale noêci od kszta tu pràdu, który powoduje zadzia anie wy àcznika rozró nia si nast pujàce ich rodzaje: 1) typu AC reagujà na sinusoidalny pràd up ywu. Pràd zadzia ania tego wy àcznika mieêci si w zakresie 50..,100% pràdu znamionowego I n,

158 Dzia 14, rozdzia 2, podrozdzia 1, str Rodzaje oraz zakres badaƒ i pomiarów BADANIA ODBIORCZE I EKSPLOATACYJNE W INSTALACJACH ELEKTRYCZNYCH 2) typu A reagujà zarówno na pràd sinusoidalny, jak i jednokierunkowy pulsujàcy. Pràd zadzia ania tego wy àcznika mieêci si w zakresie % pràdu znamionowego I n, 3) typu B reagujà zarówno na pràd sinusoidalny, jednokierunkowy pulsujàcy, jak i pràd sta- y. Pràd zadzia ania tego wy àcznika mieêci si w zakresie % pràdu znamionowego I n, 4) typu G wy àcznik dzia a z opóênieniem minimum 10 ms (jeden pó okres) i jest odporny na udary 8/20 µs do 3000 A. Wy àcznik ró nicowopràdowy zainstalowany jest w ten sposób, e przechodzà przez niego przewody fazowe (jeden w sieci jednofazowej, trzy w trójfazowej) oraz przewód neutralny (zerowy). Ponadto chroniony nim obwód odbiorczy ma wydzielony przewód ochronny PE. Rysunek /1. Odbiornik zabezpieczony wy àcznikiem ró nicowopràdowym

159 BADANIA ODBIORCZE I EKSPLOATACYJNE W INSTALACJACH ELEKTRYCZNYCH Dzia 14, rozdzia 8, podrozdzia 3, str Zasady wykonywania podstawowych badaƒ i pomiarów w instalacjach OKREÂLENIE WARTOÂCI PRÑDU I a I IMPEDANCJI P TLI ZWARCIA Z s W AÂCIWYCH DLA SPRAWDZENIA SKUTECZNOÂCI OCHRONY PRZECIWPORA ENIOWEJ W UK ADZIE SIECI TN Sprawdzenie skutecznoêci ochrony przez samoczynne wy àczenie zasilania w sieci TN polega na sprawdzeniu czy spe niony jest warunek: gdzie: U o Z S Ia Z S impedancja p tli zwarciowej w [MΩ], I a pràd zapewniajàcy samoczynne zadzia anie urzàdzenia zabezpieczajàcego w wymaganym czasie; U o napi cie znamionowe sieci wzgl dem ziemi w [V]. Sprawdzajàc skutecznoêç ochrony przeciwpora eniowej przeprowadza si pomiar impedancji p tli zwarciowej Z S i okreêla pràd I a na postawie charakterystyk czasowo-pràdowych zastosowanego urzàdzenia zabezpieczajàcego (bezpiecznik i wy- àczniki rys /1 i /2) lub znamionowego pràdu ró nicowego urzàdzeƒ ochronnych ró nicowopràdowych I n. Pràd I a dobierany jest z charakterystyki zastosowanego urzàdzenia zabezpieczajà-

160 Dzia 14, rozdzia 8, podrozdzia 3, str Zasady wykonywania podstawowych badaƒ i pomiarów w instalacjach BADANIA ODBIORCZE I EKSPLOATACYJNE W INSTALACJACH ELEKTRYCZNYCH cego tak, aby wy à-czenie nast powa o w wymaganym maksymalnym czasie 0,2; 0,4 lub 5 s oraz dla obydwu wyst pujàcych obecnie napi ç zasilania zgodnie z tabelà /1. Rysunek /1. Charakterystyka pasmowa wk adki topikowej Bi-Wts 20 A

161 BADANIA ODBIORCZE I EKSPLOATACYJNE W INSTALACJACH ELEKTRYCZNYCH Dzia 14, rozdzia 8, podrozdzia 3, str Zasady wykonywania podstawowych badaƒ i pomiarów w instalacjach Rysunek /2. Charakterystyki B, C, D wy àczników nadmiarowo- -pràdowych Pomiar impedancji p tli zwarciowej metodà spadku napi cia. Impedancj p tli zwarciowej sprawdzanego obwodu nale y zmierzyç za àczajàc na krótki okres obcià- enie o znanej rezystancji jak przedstawiono na rys /3. Impedancja p tli zwarcia obliczana jest ze wzoru: Z S = (U 1 U 2 )/I R

162 Dzia 14, rozdzia 8, podrozdzia 3, str Zasady wykonywania podstawowych badaƒ i pomiarów w instalacjach BADANIA ODBIORCZE I EKSPLOATACYJNE W INSTALACJACH ELEKTRYCZNYCH gdzie: Z S impedancja p tli zwarciowej; U 1 napi cie zmierzone bez w àczonej rezystancji obcià enia; U 2 napi cie zmierzone z w àczonà rezystancjà obcià enia; I R pràd p ynàcy w obwodzie pomiarowym ograniczony rezystancjà obcià enia R. Ró nica pomi dzy U 1 i U 2 powinna byç znaczàco du a. Na tej metodzie oparta jest zasada dzia ania prawie wszystkich mierników impedancji p tli zwarcia, takich jak: MOZ, MR-2, MZC-2, MZC 300 i wiele innych. Rysunek /3. Metoda pomiaru impedancji p tli zwarcia

163 W ca ej ksià ce kolorem niebieskim zaznaczone sà edytowalne dokumenty