WYMAGANIA TECHNICZNE DLA INSTALACJI ELEKTRYCZNYCH NISKIEGO NAPIĘCIA W BUDYNKACH

WYMAGANIA TECHNICZNE DLA INSTALACJI ELEKTRYCZNYCH NISKIEGO NAPIĘCIA W BUDYNKACH

WYMAGANIA TECHNICZNE DLA INSTALACJI ELEKTRYCZNYCH NISKIEGO NAPIĘCIA W BUDYNKACH mgr inż. Andrzej Boczkowski Wydawnictwo Warszawa 2008

Recenzenci: mgr inż. Julian Wiatr Wojskowe Biuro Studiów Projektów Budowlanych i Lotniskowych w Warszawie inż. Jarosław Klukojć ENEA Operator Sp. z o.o., Rejon Energetyczny Września Kierownik projektu Michał Grodzki Redakcja techniczna Agencja Reklamowa Medium Korekta Monika Mucha Wszelkie prawa zastrzeżone Copyright by Dom Wydawniczy MEDIUM Copyright by Andrzej Boczkowski ISBN 978-83-926815-0-2 Wydawca i rozpowszechnianie Dom Wydawniczy MEDIUM 04-112 Warszawa, ul. Karczewska 18 Sprzedaż: Księgarnia wysyłkowa www.ksiegarniatechniczna.com.pl Skład i łamanie Agencja Reklamowa Medium www.agencjamedium.pl Warszawa 2008, Wydanie I Książka wydana pod patronatem miesięcznika elektro.info

SPIS TREŚCI Wstęp........................................................................................ 9 1. Układy sieci.................................................................................. 11 2. Połączenia wyrównawcze główne i dodatkowe (miejscowe).................................... 15 3. Uziomy....................................................................................... 19 4. Zasady ochrony przeciwporażeniowej........................................................ 21 4.1. Rodzaje ochron przeciwporażeniowych......................................................... 23 4.1.1. Ochrona przed dotykiem bezpośrednim (ochrona podstawowa)............................... 24 4.1.2. Ochrona przed dotykiem pośrednim (ochrona przy uszkodzeniu).............................. 24 4.1.3. Równoczesna ochrona przed dotykiem bezpośrednim i pośrednim............................ 25 4.1.4. Ochrona przed dotykiem pośrednim (ochrona przy uszkodzeniu) przez zastosowanie samoczynnego wyłączenia zasilania..................................... 26 4.2. Warunki stosowania urządzeń elektrycznych, w tym opraw oświetleniowych o określonych klasach ochronności, zapewniające ochronę przed porażeniem prądem elektrycznym.......................... 33 4.3. Urządzenia ochronne różnicowoprądowe........................................................ 33 4.4. Instalacje elektryczne w warunkach zwiększonego zagrożenia porażeniem prądem elektrycznym........... 38 4.4.1. Pomieszczenia wyposażone w wannę lub/i basen natryskowy................................. 38 4.4.2. Baseny pływackie i inne................................................................ 41 4.4.3. Tereny budowy i rozbiórki.............................................................. 44 4.4.4. Gospodarstwa rolnicze i ogrodnicze...................................................... 50 4.4.5. Przestrzenie ograniczone powierzchniami przewodzącymi.................................... 51 4.4.6. Urządzenia przetwarzania danych........................................................ 51 4.4.7. Kempingi i pojazdy wypoczynkowe....................................................... 52 4.4.8. Pomieszczenia i kabiny zawierające ogrzewacze sauny...................................... 54 4.4.9. Instalacje oświetleniowe o bardzo niskim napięciu........................................... 55 4.4.10. Instalacje oświetlenia zewnętrznego...................................................... 56 4.4.11. Wystawy, pokazy i stoiska.............................................................. 57 5. Zasady ochrony przed prądem przetężeniowym............................................... 59 5.1. Zabezpieczenia przeciążeniowe................................................................ 59 5.2. Zabezpieczenia zwarciowe.................................................................... 60 5.3. Zabezpieczenia przeciążeniowo-zwarciowe...................................................... 61 5.4. Zabezpieczenia przewodów fazowych........................................................... 62 5.5. Zabezpieczenie przewodu neutralnego N w układzie sieci TT i TN.................................... 62 5.6. Rozłączanie i załączanie przewodu neutralnego................................................... 62 5.7. Selektywność (wybiórczość) zabezpieczeń....................................................... 62 5.7.1. Selektywność działania przy kaskadowym połączeniu bezpieczników topikowych................. 62 5.7.2. Selektywność działania przy kaskadowym połączeniu bezpiecznika topikowego z wyłącznikiem nadprądowym........................................................................ 64 5.7.3. Selektywność działania przy kaskadowym połączeniu dwóch wyłączników nadprądowych.......... 67 5

6. Zasady ochrony przeciwprzepięciowej......................................................... 71 7. Zasady ochrony przed skutkami doziemień w sieciach wysokiego napięcia..................... 75 7.1. Stacja transformatorowa z bardzo dobrze uziemionymi częściami przewodzącymi dostępnymi............. 77 7.2. Systemy uziemień w sieci niskiego napięcia...................................................... 77 8. Zasady ochrony przed skutkami oddziaływania cieplnego wywołanego przez instalacje i urządzenia elektryczne...................................................................... 81 8.1. Ochrona przeciwpożarowa.................................................................... 81 8.2. Ochrona przed poparzeniem.................................................................. 82 8.3. Ochrona przed przegrzaniem.................................................................. 83 9. Systemy i rozwiązania instalacji elektrycznych w budynkach................................... 85 9.1. Systemy instalacji elektrycznych............................................................... 85 9.2. Prowadzenie instalacji elektrycznych............................................................ 86 9.3. Przyłączanie urządzeń elektrycznych do instalacji................................................. 86 9.4. Połączenia przewodów elektrycznych........................................................... 87 9.5. Oznaczanie żył kabli i przewodów kolorami...................................................... 88 9.6. Instalacje elektryczne prowadzone w podłożu i na podłożu palnym................................... 89 9.6.1. Prowadzenie instalacji elektrycznych wewnątrz ścian i przegród budowlanych w przestrzeni pomiędzy płytami okładzinowymi, a także w przestrzeni pomiędzy stropem a sufitem podwieszanym (sprzęt i osprzęt instalacyjny w wykonaniu podtynkowym).................................... 89 9.6.2. Prowadzenie instalacji elektrycznych po wierzchu ścian i przegród budowlanych (sprzęt i osprzęt instalacyjny w wykonaniu natynkowym, obudowany z każdej strony)........................... 90 9.6.3. Prowadzenie instalacji elektrycznych w meblach........................................... 91 9.7. Przeciwpożarowy wyłącznik prądu............................................................. 91 9.8. Oświetlenie awaryjne zapasowe i ewakuacyjne.................................................... 93 10. Instalacje elektryczne w mieszkaniach i budynkach mieszkalnych.............................. 95 10.1. Przyłączanie instalacji elektrycznej do sieci elektroenergetycznej..................................... 95 10.2 Przewody i sposoby ich prowadzenia w wewnętrznych liniach zasilających............................. 96 10.3. Instalacje zasilające odbiory administracyjne..................................................... 98 10.4. Obwody odbiorcze instalacji elektrycznych w mieszkaniach......................................... 98 10.5. Instalacje telekomunikacyjne................................................................. 100 10.6. Ochrona przeciwporażeniowa................................................................. 100 10.7. Zasady wyznaczania mocy zapotrzebowanej dla mieszkań i budynków mieszkalnych.................... 101 10.8. Kompensacja mocy biernej indukcyjnej......................................................... 102 10.9. Modernizacja instalacji elektrycznych w budynku mieszkalnym...................................... 108 11. Użytkowanie instalacji elektrycznych i piorunochronnych...................................... 109 11.1. Pomiar ciągłości przewodów ochronnych, w tym głównych i dodatkowych (miejscowych) połączeń wyrównawczych oraz pomiar rezystancji przewodów ochronnych............................ 110 11.2. Pomiar rezystancji izolacji instalacji elektrycznej................................................... 112 11.3. Pomiary rezystancji izolacji w poszczególnych rodzajach obwodów oraz w kablach...................... 112 11.3.1. Pomiary rezystancji izolacji kabli o napięciu do 1 kv......................................... 113 11.3.2. Badanie oddzielenia od siebie obwodów.................................................. 114 11.4. Pomiar rezystancji izolacji podłóg i ścian........................................................ 115 11.5. Pomiar rezystancji uziomu.................................................................... 115 11.6. Sprawdzenie skuteczności ochrony przed dotykiem pośrednim (ochrony przy uszkodzeniu) przez samoczynne wyłączenie zasilania......................................................... 116 11.6.1. Układ sieci TN....................................................................... 116 11.6.2. Układ sieci TT........................................................................ 118 11.6.3. Układ sieci IT........................................................................ 118 6

11.7. Sprawdzanie działania urządzeń ochronnych różnicowoprądowych................................... 119 11.8. Wzory protokółów z przeprowadzonych badań instalacji elektrycznych............................... 121 11.8.1. Protokół badań odbiorczych instalacji elektrycznych......................................... 121 11.8.2. Tablica I. Badania odbiorcze, oględziny................................................... 122 11.8.3. Tablica II. Badania odbiorcze, pomiary i próby.............................................. 123 11.8.4. Wzory protokółów z pomiarów w instalacjach elektrycznych.................................. 124 11.9. Badania techniczne i pomiary kontrolne urządzenia piorunochronnego................................ 128 Literatura.............................................................................. 131 Dodatki.......................................................................................... 137 Dodatek 1. Silniki elektryczne..................................................................... 139 Dodatek 2. Zespoły prądotwórcze oraz zasilacze UPS w układach zasilania awaryjnego..................... 152 Dodatek 3. Ochrona odgromowa budynków......................................................... 176 7

mgr inż. Andrzej Boczkowski absolwent Wydziału Elektrycznego Politechniki Warszawskiej. Pracę zawodową rozpoczął w 1956 r. w Biurze Projektów Budownictwa Komunalnego w Warszawie. Następnie, począwszy od 1958 r., pracował w jednostkach Organizacji Elektromontaż, to jest w Przedsiębiorstwie Elektromontaż i w Zjednoczeniu Elektromontaż w Warszawie, w Przedsiębiorstwie Elektromontaż-Export na budowie zagranicznej, a od 1986 r. do 2001 r. w Centralnym Ośrodku Badawczo-Rozwojowym Instalacji i Urządzeń Elektrycznych w Budownictwie Elektromontaż w Warszawie, gdzie od 1997 r. pełnił funkcję Dyrektora Ośrodka. Posiada uprawnienia budowlane do sporządzania projektów oraz kierowania robotami budowlanymi w zakresie instalacji i urządzeń elektrycznych, ukończył I stopień specjalizacji zawodowej inżyniera w dziedzinie elektrotechniki na kierunku Instalacje i Urządzenia Elektryczne, jest rzeczoznawcą SEP w specjalności Instalacje i Urządzenia Elektryczne. Jako członek Komitetu Technicznego nr 55 ds. instalacji elektrycznych i ochrony odgromowej obiektów budowlanych Polskiego Komitetu Normalizacyjnego bierze udział w opracowaniu Polskich Norm dotyczących instalacji elektrycznych i instalacji piorunochronnych w obiektach budowlanych. Współautor opracowań: Warunki techniczne, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, Warunki techniczne użytkowania budynków mieszkalnych oraz Warunki techniczne wykonania i odbioru robót budowlanych. Współtwórca dwóch patentów. Laureat nagród Ministra Nauki, Szkolnictwa Wyższego i Techniki, Ministra Budownictwa i Przemysłu Materiałów Budowlanych, Ministra Gospodarki Przestrzennej i Budownictwa oraz Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji. Autor i współautor osiemnastu książek technicznych, ponad stu trzydziestu artykułów w prasie technicznej, opracowań publikowanych na stronie internetowej Stowarzyszenia Elektryków Polskich (www.sep.com.pl) Opracowania i na stronie internetowej Wydawnictwa Wiedza i Praktyka (www.instalator.info.pl) Instalacje elektryczne oraz licznych referatów i wystąpień na Konferencjach Naukowo-Technicznych, Sympozjach, Seminariach oraz kursach szkoleniowych. Czynny działacz Stowarzyszenia Elektryków Polskich. Przewodniczący Centralnego Kolegium Sekcji Instalacji i Urządzeń Elektrycznych SEP, członek Polskiego Komitetu Ochrony Odgromowej SEP, członek Centralnej Komisji Norm i Przepisów Elektrycznych SEP oraz członek Komisji Kwalifikacyjnej dla osób zajmujących się eksploatacją urządzeń, instalacji i sieci elektroenergetycznych. Za działalność zawodową i stowarzyszeniową odznaczony Srebrnym i Złotym Krzyżem Zasługi, Krzyżem Kawalerskim Orderu Odrodzenia Polski oraz szeregiem odznak stowarzyszeniowych i resortowych.

Wstęp Od instalacji elektrycznych wymaga się by były funkcjonalne, trwałe, estetyczne oraz bezpieczne w użytkowaniu. Bezpieczeństwo użytkowania instalacji elektrycznych niskiego napięcia sprowadza się do zapewnienia ochrony przed następującymi podstawowymi zagrożeniami: porażeniem prądem elektrycznym, prądami przeciążeniowymi i zwarciowymi, przepięciami łączeniowymi i pochodzącymi od wyładowań atmosferycznych, skutkami cieplnymi. Skuteczność ochrony przed wyżej wymienionymi zagrożeniami zależy od zastosowanych w instalacjach elektrycznych rozwiązań oraz środków technicznych. Miarą skuteczności tej ochrony jest liczba śmiertelnych wypadków porażeń prądem elektrycznym oraz liczba pożarów, będących następstwem wad lub nieprawidłowej eksploatacji instalacji elektrycznych. Z przeprowadzonych analiz wynika, że liczba śmiertelnych wypadków porażeń prądem elektrycznym w ciągu roku, przypadająca na jeden milion mieszkańców w Polsce zmniejszyła się z 9,5 w latach 1980 1985 do 4,2 w latach 2000 2006 z tendencją dalszego zmniejszania się w następnych latach. Jednak nadal liczba śmiertelnych wypadków porażeń prądem elektrycznym jest w Polsce 2 3-krotnie większa niż w krajach Zachodniej Europy. Liczba śmiertelnych wypadków poza statystycznym miejscem pracy, spowodowanych porażeniem prądem elektrycznym, w stosunku do ogółu śmiertelnych wypadków porażeń prądem elektrycznym wynosi w Polsce około 90%. Wynika z tego, że niebezpieczeństwo śmiertelnych porażeń prądem elektrycznym występuje przede wszystkim w mieszkaniach i budynkach mieszkalnych oraz w gospodarstwach rolniczych i ogrodniczych. Nadal najwięcej wypadków odnotowuje się na wsi, prawie dwukrotnie większy wskaźnik śmiertelnych wypadków w stosunku do wypadków w mieście. Równie częste są przypadki powstania pożarów spowodowanych niesprawną instalacją elektryczną. Ich procentowy udział w ogólnej liczbie pożarów w budynkach, według danych za 2006 rok, jest na poziomie 12%. Zasadniczy wpływ na dużą liczbę śmiertelnych porażeń prądem elektrycznym oraz pożarów w Polsce ma na ogół zły stan techniczny instalacji elektrycznych w obiektach budowlanych, w tym w mieszkaniach i budynkach mieszkalnych oraz w gospodarstwach rolniczych i ogrodniczych, a także stosowanie niedoskonałych i niewystarczających środków ochrony przed zagrożeniami w tych instalacjach, a mianowicie: powszechne stosowanie układu sieci TN-C w instalacjach elektrycznych z przewodami o małych przekrojach (1,5 10 mm 2 ) przeważnie aluminiowymi, zwiększającymi możliwość uszkodzeń mechanicznych i przerw, szczególnie w przewodach ochronno-neutralnych N występujących w tym układzie sieci. Stąd wynikające często przypadki pojawiania się na obudowach metalowych odbiorników napięć dotykowych wyższych od dopuszczalnych długotrwale. Również pojawianie się na przewodzie N napięcia niekorzystnego dla użytkowanych odbiorników, wywołanego przepływem przez ten przewód prądu wyrównawczego, spowodowanego zaistnieniem asymetrii prądowej w instalacji, stosowanie układu sieci TT, nie zawsze gwarantującego skuteczność ochrony przeciwporażeniowej, głównie z uwagi na dość często występujące trudności w zapewnieniu wymaganych rezystancji uziemień oraz przypadki przerw w przewodach uziemiających, 9

Wymagania techniczne dla instalacji elektrycznych niskiego napięcia w budynkach niestosowanie połączeń wyrównawczych dodatkowych (miejscowych), a także bardzo często połączeń wyrównawczych głównych, niestosowanie ochrony przed dotykiem pośrednim (ochrony przy uszkodzeniu) w pomieszczeniach o podłodze źle przewodzącej, przeznaczonych na stały pobyt ludzi, pomimo występowania w tych pomieszczeniach metalowych uziemionych rur i grzejników centralnego ogrzewania oraz metalowych rur wodociągowych i gazowych, niestosowanie wyłączników ochronnych różnicowoprądowych, niestosowanie ograniczników przepięć, w rozwiązaniach instalacji elektrycznych prowadzenie przewodów w sposób wykluczający ich wymienialność, stosowanie zbyt małej liczby obwodów odbiorczych oraz gniazd wtyczkowych i wypustów oświetleniowych. W Polsce, w miastach i na wsi, istnieje ponad 11 milionów mieszkań oraz ponad 2 miliony gospodarstw rolniczych i ogrodniczych. Instalacje elektryczne w tych obiektach, z wyjątkiem budowanych w ostatnich latach, nie odpowiadają wymaganiom Rozporządzenia Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 roku w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie [DzU Nr 75/2002, poz. 690; DzU Nr 109/2004, poz. 1156] oraz wymaganiom normy PN-IEC 60364 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Są to instalacje elektryczne nie w pełni sprawne, będące źródłem wyżej wymienionych zagrożeń. Istnieje w związku z tym konieczność modernizacji instalacji elektrycznych w obiektach budowlanych, w tym szczególnie w mieszkaniach i budynkach mieszkalnych oraz w gospodarstwach rolniczych i ogrodniczych. W instalacjach modernizowanych i przebudowywanych lub nowo budowanych należy zapewnić konieczność realizacji nowych, preferowanych rozwiązań, które są objęte wymaganiami Warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie oraz wymaganiami Polskich Norm, powołanych w tych Warunkach Technicznych, w tym przede wszystkim wymaganiami normy PN-IEC 60364 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Pozostałe normy oraz opracowania techniczne można stosować w projektowaniu i budowie, zgodnie z ustawą Prawo budowlane, jako zasady wiedzy technicznej [DzU Nr 156/2006, poz. 1118 z późniejszymi zmianami]. Do tych norm i opracowań należą między innymi: Normy wydane przez Stowarzyszenie Elektryków Polskich, a w tym: N SEP-E-001 Sieci elektroenergetyczne niskiego napięcia. Ochrona przeciwporażeniowa. N SEP-E-002 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Instalacje elektryczne w obiektach mieszkalnych. Podstawy planowania. N SEP-E-003 Elektroenergetyczne linie napowietrzne. Projektowanie i budowa. Linie prądu przemiennego z przewodami pełnoizolowanymi oraz z przewodami niepełnoizolowanymi. N SEP-E-004 Elektroenergetyczne i sygnalizacyjne linie kablowe. Projektowanie i budowa. Warunki Techniczne Wykonania i Odbioru Robót Budowlanych wydane przez Instytut Techniki Budowlanej, Warszawa ul. Filtrowa 1, a w tym: Warunki Techniczne Wykonania i Odbioru Robót Budowlanych. Część D: Roboty Instalacyjne. Zeszyt 1. Wydanie II. Instalacje elektryczne i piorunochronne w budynkach mieszkalnych. Warunki Techniczne Wykonania i Odbioru Robót Budowlanych. Część D: Roboty Instalacyjne. Zeszyt 2. Instalacje elektryczne i piorunochronne w budynkach użyteczności publicznej. Przytoczone wyżej przepisy techniczne, normy oraz opracowania wymagają, aby w modernizowanych i przebudowywanych lub nowo budowanych instalacjach elektrycznych niskiego napięcia w budynkach były stosowane rozwiązania i środki techniczne przedstawione w poniższej publikacji. 10

1. Układy sieci Norma PN/E-05009, a następnie PN-IEC 60364 wprowadziła pojęcie układów sieci. Schematy układów sieci przedstawiono na rysunku 1. a) układ sieci TN-C d) układ sieci TT L1 L2 L3 N L1 L2 L3 N FE FE Dostępne części przewodzące odbiornik Dostępne części przewodzące b) układ sieci TN-S e) układ sieci IT FE L1 L2 L3 N FE Z L1 L2 L3 Dostępne części przewodzące Dostępne części przewodzące c) układ sieci TN-C-S N L1 L2 L3 N FE Dostępne części przewodzące Rys. 1. Schematy stosowanych układów sieci TN (TN-C; TN-S; TN-C-S), TT oraz IT Oznaczenia: L1; L2; L3 przewody fazowe prądu przemiennego; N przewód neutralny; przewód ochronny lub uziemienia ochronnego; N przewód ochronno -neutralny; FE przewód uziemienia funkcjonalnego; Z impedancja 11

Wymagania techniczne dla instalacji elektrycznych niskiego napięcia w budynkach Przedstawione na rysunku 1 układy sieci zasilających można podzielić na trzy typy: TN (cha rak te ry zu je się tym, że punkt neut ral ny tran s for ma to ra jest bez poś red nio uziemiony): TN-C uk ład 4-prze wo do wy (trzy prze wo dy fazowe L1, L2 i L3 oraz prze wód och ron no- -neut ral ny N). Och ro na prze ciw po ra że nio wa jest re a li zo wa na przez po łą cze nie wszyst kich dos tęp nych częś ci prze wo dzą cych in s ta la cji z prze wo dem N, TN-S uk ład 5-prze wo do wy (trzy prze wo dy fazowe L1, L2 i L3 oraz prze wód och ronny i neut ral ny N). Och ro na prze ciw po ra że nio wa jest re a li zo wa na przez po łą cze nie wszys t kich dos tęp nych częś ci prze wo dzą cych in s ta la cji z prze wo dem, TN-C-S jest po łą cze niem uk ła dów TN-C i TN-S. Punkt roz dzia łu fun k cji prze wo du na i N nas tę pu je w złą czu lub roz dziel ni cy głównej budynku, TT uk ład sie ci 4-prze wo do wy (L1, L2, L3 i N), w któ rym punkt neut ral ny tran s for ma to ra jest bez poś red nio uzie mio ny. Och ro nę prze ciw po ra że nio wą re a li zu je się przez uzie mie nie dos tęp nych częś ci prze wo dzą cych, IT uk ład 3- lub 4-prze wo do wy, punkt neut ral ny tran s for ma to ra jest izo lo wa ny lub uzie mio ny przez du żą impedancję. Och ro nę prze ciw po ra że nio wą re a li zu je się przez uzie mie nie do stępnych częś ci prze wo dzą cych. Układem pre fe ro wa nym w sie ciach za si la ją cych nis kie go na pię cia jest uk ład TN-C. Uk ła dy TN-C-S oraz TN-S sto so wa ne są pow szech nie w in s ta lac jach od bior czych. Dotychczas w naszym kraju najczęściej stosowany był układ sieci TN-C. W układzie tym występuje przewód ochronno-neutralny N. Zgodnie z postanowieniami normy w instalacjach elektrycznych ułożonych na stałe, przewód ochronno -neutralny N powinien mieć przekrój żyły nie mniejszy niż 10 mm 2 Cu lub 16 mm 2 Al. W związku z niewłaściwą relacją pomiędzy przekrojami przewodu N i przewodów fazowych L, w odniesieniu do instalacji elektrycznej w budynkach (przekrój przewodu N w większości przypadków może kilkakrotnie przewyższać przekroje przewodów fazowych L) oraz dążeniem do poprawy stanu bezpieczeństwa przeciwporażeniowego użytkowników, koniecznością staje się stosowanie układu sieci TN-S lub TN-C-S *). Układy te zapewniają rozdzielenie funkcji przewodu ochronno-neutralnego N na przewód ochronny i neutralny N oraz likwidują szereg niepożądanych zjawisk, takich jak: pojawienie się napięcia fazowego na obudowach metalowych odbiorników, wywołane przerwą ciągłości przewodu N, pojawienie się na przewodzie N napięcia niekorzystnego dla użytkowanych odbiorników, wywołanego przepływem przez ten przewód prądu wyrównawczego, spowodowanego zaistnieniem asymetrii prądowej w instalacji. Rozdzielenie funkcji przewodu ochronno-neutralnego N na przewód ochronny i neutralny N, w przypadku układu sieci TN-C-S, powinno następować w złączu lub w rozdzielnicy głównej budynku, a punkt rozdziału powinien być uziemiony **). Zapewnia to utrzymanie potencjału ziemi na przewodzie ochronnym przyłączonym do części przewodzących dostępnych urządzeń elektrycznych w normalnych warunkach pracy instalacji elektrycznej. Wielokrotne uziemianie przewodu ochronnego i ochronno-neutralnego N w układzie sieci TN, w którym stosowane jest samoczynne wyłączenie zasilania, jako ochrona przed dotykiem pośrednim (ochrona przy uszkodzeniu), powoduje: obniżenie napięcia na nieuszkodzonym przewodzie ochronnym lub ochronno-neutralnym N połączonym z miejscem zwarcia, *) Przewód należy przyłączyć do Głównej Szyny Uziemiającej (GSU) w budynku, którą należy uziemić. W przypadku układu sieci TN-C-S należy uziemić punkt rozdziału przewodów N na przewód N oraz. Wymagana rezystancja uziemienia R B 30 Ω. **) W tym przypadku przyłącze do sieci elektroenergetycznej wykonane jest w układzie zasilania TN-C, natomiast instalacja w układzie TN-S. 12

Układy sieci utworzenie drogi zastępczej prądu zwarciowego w przypadku przerwania przewodu ochronnego lub ochronno-neutralnego N, obniżenie napięcia na przewodzie ochronnym lub ochronno-neutralnym N, który został przerwany (odłączony od punktu neutralnego sieci) i który jest jednocześnie połączony z miejscem zwarcia, obniżenie napięcia, które może pojawić się na przewodzie ochronnym lub ochronno- -neutralnym N podczas zwarć doziemnych w stacji zasilającej po stronie wyższego napięcia, gdy w stacji wykonano wspólne uziemienie urządzeń wysokiego i niskiego napięcia, ograniczenie asymetrii napięć podczas zwarć doziemnych. Instalacja elektryczna w budynkach powinna być realizowana w układzie sieci TN-S (przewody L1, L2, L3, N, ). Nie wyklucza to stosowania w szczególnie uzasadnionych przypadkach układu sieci TT lub IT. Możliwe są dwa rozwiązania rozdzielnic (złącze, rozdzielnica główna) w układzie TN-C-S: z zastosowaniem czterech szyn zbiorczych, z zastosowaniem pięciu szyn zbiorczych. Rozwiązania te przedstawiono na rysunku 2. a) L1 L2 L3 N b) L1 L2 L3 N L1 L2 L3 N R B 30 Ω L1 L2 L3 N L1 N L1 L2 L3 N L1 N L1 L2 L3 N R B 30 Ω obwód zasilający rozdzielnica obwody odbiorcze Rys. 2. Rozdzielnice w układzie zasilania TN-C-S Rozdzielnica przedstawiona na rysunku 2a może pracować w układzie TN-C lub TN-C-S, natomiast rozdzielnica przedstawiona na rysunku 2b może pracować we wszystkich układach TN, a także w układach TT lub IT, po odpowiednim, dla danego układu sieci, połączeniu lub rozłączeniu szyny z szyną N. Na rysunku 3 przedstawiono schemat zasilania pojedynczego budynku (indywidualnego odbiorcy) poprzez zestaw przyłączeniowo-pomiarowy, usytuowany w linii ogrodzenia zewnętrznego posesji. Zestaw ten mieści się w zamkniętej oraz zabezpieczonej przed wpływami atmosferycznymi i osobami niepowołanymi skrzynce. Składa się z dwóch modułów, z których jeden pełni funkcję zakończenia przyłącza, drugi pełni funkcję złącza końcowego. Zestaw umożliwia zainstalowanie listwy zaciskowej do połączenia przewodów przyłącza sieci zasilającej i przewodów instalacji, zabezpieczenia przedlicznikowego w postaci rozłącznika bezpiecznikowego lub wyłącznika nadprądowego selektywnego zapewniających selektywność w działaniu urządzeń zabezpieczających, licznika energii elektrycznej oraz ochrony przed przepięciami pochodzącymi od wyładowań atmosferycznych i łączeń w sieci zasilającej (ograniczniki przepięć stanowiące pierwszy stopień ochrony przeciwprzepięciowej). Bardzo ważną rolę w ekwipotencjalizacji części przewodzących jednocześnie dostępnych w budynku pełni uziemienie przewodu ochronnego instalacji elektrycznej. Określa ono 13

Wymagania techniczne dla instalacji elektrycznych niskiego napięcia w budynkach potencjał strefy ekwipotencjalnej w budynku. Uziemienie to powinno być wykonane w budynku, a nie z dala od niego, z wykorzystaniem przede wszystkim uziomu fundamentowego. Właściwe jest w związku z tym rozwiązanie przedstawione na rysunku 3, na którym rozdzielenie przewodu N na przewody i N wykonano w zestawie przyłączeniowo-pomiarowym ZPP, usytuowanym poza budynkiem, a przewód przyłączono do szyny w rozdzielnicy tablicowej odbiorcy TRO i uziemiono poprzez główną szynę uziemiającą budynku GSU. Rys. 3. Schemat zasilania w energię elektryczną pojedynczego budynku (indywidualnego odbiorcy) Oznaczenia: SZ sieć zasilająca niskiego napięcia; P przyłącze; ZPP zestaw przyłączeniowo- -pomiarowy; LZ listwa zaciskowa; R rozłącznik bezpiecznikowy lub wyłącznik nadprądowy selektywny; L przewody fazowe; O ogranicznik przepięć; SU szyna uziemiająca; kwh licznik energii elektrycznej; TRO rozdzielnica tablicowa odbiorcy; wlz wewnętrzna linia zasilająca; GSU główna szyna uziemiająca budynku; IK, IW, ICO, IG instalacje odpowiednio w kolejności: kanalizacyjna, wodna, centralnego ogrzewania, gazowa; KB konstrukcja metalowa (elementy metalowe konstrukcji budynku, związane na przykład z fundamentem, ścianami); N, N, przewody odpowiednio: neutralny, ochronno-neutralny, ochronny lub połączenia wyrównawczego ochronnego; WLZ (Wewnętrzna Linia Zasilająca) element instalacji elektrycznej mający za zadanie połączenie instalacji odbiorczej ze złączem (napowietrznym lub kablowym) bezpośrednio lub za pośrednictwem Rozdzielnicy Głównej Budynku (RGB) 14

2. Połączenia wyrównawcze główne i dodatkowe (miejscowe) Zastosowanie połączeń wyrównawczych ma na celu ograniczenie, do wartości dopuszczalnych długotrwale w danych warunkach środowiskowych, napięć występujących pomiędzy różnymi częściami przewodzą cymi. Każdy budynek powinien mieć połączenia wyrównawcze główne. Połączenia wyrównawcze główne realizuje się przez umieszczenie w najniższej (przyziemnej) kondygnacji budynku głównej szyny uziemiającej (GSU), do której są przyłączone: przewody uziemienia ochronnego lub ochronno-funkcjonalnego, przewody ochronne lub ochronno-neutralne, przewody funkcjonalnych połączeń wyrównawczych, w przypadku ich stosowania, metalowe rury oraz metalowe urządzenia wewnętrznych instalacji wody zimnej, wody gorącej, kanalizacji, centralnego ogrzewania, gazu, klimatyzacji, metalowe powłoki i pancerze kabli elektroenergetycznych itp., metalowe elementy konstrukcyjne budynku, takie jak np. zbrojenia itp. Elementy przewodzące wprowadzane do budynku z zewnątrz (rury, kable) powinny być przyłączone do głównej szyny uziemiającej możliwie jak najbliżej miejsca ich wprowadzenia. W pomieszczeniach o zwiększonym zagrożeniu porażeniem, jak np. w łazienkach wyposażonych w wannę lub/i basen natryskowy, hydroforniach, pomieszczeniach wymienników ciepła, kotłowniach, pralniach, kanałach rewizyjnych, pomieszczeniach rolniczych i ogrodniczych oraz przestrzeniach, w których nie ma możliwości zapewnienia ochrony przeciwporażeniowej przez samoczynne wyłączenie zasilania po przekroczeniu wartości napięcia dotykowego dopuszczalnego długotrwale na częściach przewodzących dostępnych, powinny być wykonane połączenia wyrównawcze dodatkowe (miejscowe). Połączenia wyrównawcze dodatkowe (miejscowe) powinny obejmować wszystkie części przewodzące jednocześnie dostępne, takie jak: części przewodzące dostępne, części przewodzące obce, przewody ochronne wszystkich urządzeń, w tym również gniazd wtyczkowych i wypustów oświetleniowych, metalowe konstrukcje i zbrojenia budowlane. Wszystkie połączenia i przyłączenia przewodów biorących udział w ochronie przeciwporażeniowej powinny być wykonane w sposób pewny, trwały w czasie, chroniący przed korozją. Przewody należy łączyć ze sobą przez zaciski przystosowane do materiału, przekroju oraz ilości łączonych przewodów, a także środowiska, w którym połączenie to ma pracować. Na rysunku 4 przedstawiono przykład połączeń wyrównawczych głównych w piwnicy oraz połączeń wyrównawczych dodatkowych (miejscowych) w łazience budynku mieszkalnego. Zależności pomiędzy przekrojami przewodów, pełniących różnego rodzaju funkcje, podano w tabelach 1 i 2. 15

Wymagania techniczne dla instalacji elektrycznych niskiego napięcia w budynkach Tabela 1. Zależności pomiędzy przekrojami przewodów Przekrój przewodu (mm 2 ) fazowego ochronnego uziemienia ochronnego lub ochronno- -funkcjonalnego ochronno- -neutralnego połączenia wyrównawczego głównego połączenia wyrównawczego dodatkowego (miejscowego) połączenia wyrównawczego nieuziemionego S L S /0 1) S E 1); 2) S N S 3) S 4) S 5) S 6) 4 S L S /(0) 10 Cu 4 7) 16 Al 6 0,5 S /(0) 10 S L S /(0) 10 Cu 16 Al 6 0,5 S /(0) 16 16 16 16 0,5 S /(0) S /(0) (min) 0,5 S /(0) S L 25; 35 16 16 16 0,5 S /(0) 50 0,5 S L S /(0) 0,5 S L 0,5 S /(0) 8) 1) Przekrój każdego przewodu ochronnego nie będącego częścią wspólnego układu przewodów lub jego osłoną nie powinien być w żadnym przypadku mniejszy niż: 2,5 mm 2 w przypadku stosowania ochrony przed mechanicznymi uszkodzeniami, 4 mm 2 w przypadku niestosowania ochrony przed mechanicznymi uszkodzeniami. 2) Przewody ułożone w ziemi muszą spełniać dodatkowo wymagania podane w tabeli 2. 3) Przekrój S należy zawsze ustalać, biorąc pod uwagę największy w danej instalacji przekrój przewodu ochronnego. 4) Dotyczy przewodu połączenia wyrównawczego dodatkowego, łączącego ze sobą dwie części przewodzące dostępne. Przekrój wyżej wymienionego przewodu nie powinien być mniejszy niż najmniejszy przekrój przewodu ochronnego, przyłączonego do części przewodzącej dostępnej. 5) Dotyczy przewodu połączenia wyrównawczego dodatkowego, łączącego część przewodzącą dostępną, z częścią przewodzącą obcą. Przekrój wyżej wymienionego przewodu nie powinien być mniejszy niż połowa przekroju przewodu ochronnego, przyłączonego do części przewodzącej dostępnej. 6) Brak jest obowiązujących danych. Ze względu na pełnioną funkcję, uważa się, że przekrój tego przewodu nie powinien być mniejszy od przekroju przewodu fazowego. 7) Dotyczy współosiowej żyły przewodu (kabla). 8) Przekrój nie musi być większy od 25 mm 2 Cu, lub z innego materiału, lecz o przekroju mającym taką obciążalność jak 25 mm 2 Cu. Tabela 2. Wymagania dla przewodów ułożonych w ziemi Zabezpieczone przed mechanicznym uszkodzeniem Niezabezpieczone przed mechanicznym uszkodzeniem Zabezpieczone przed korozją S E S /0 S E 16 mm 2 Cu S E 16 mm 2 Fe Niezabezpieczone przed korozją S E 25 mm 2 Cu S E 50 mm 2 Fe Dane przedstawione w tabeli 1 odnoszą się do przewodów różnego przeznaczenia, wykonanych z takiego samego materiału. W przypadku stosowania przewodu o określonym przeznaczeniu z innego materiału należy tak dobrać jego przekrój, aby została zachowana odpowiednia przewodność elektryczna. W szczególnych przypadkach może zachodzić konieczność indywidualnego obliczenia przekrojów poszczególnych przewodów. 16

Połączenia wyrównawcze główne i dodatkowe (miejscowe) L1 L2 L3 N łazienka instalacja gazowa instalacja wody ciepłej wewnętrzna linia zasilająca (wlz) instalacja c.o. instalacja wody zimnej zabezpieczenie główne L1 L2 L3 N złącze instalacja c.o. główna szyna uziemiająca wstawka izolacyjna instalacja gazowa kanalizacja instalacja wodna zbrojenia budowlane lub metalowe uziom sztuczny w przypadku możliwości wykorzystania uziomu naturalnego Rys. 4. Połączenia wyrównawcze w budynku mieszkalnym główne w piwnicy oraz dodatkowe (miejscowe) w łazience. Oznaczenia: *) przewód ochronny lub połączenia wyrównawczego ochronnego Przewody ochronne, ochronno-neutralne, uziemienia ochronnego lub ochronno-funkcjonalnego oraz połączeń wyrównawczych powinny być oznaczone kombinacją kolorów zielonego i żółtego, przy zachowaniu następujących postanowień: kolor zielono-żółty może służyć tylko do oznaczenia i identyfikacji przewodów mających udział w ochronie przeciwporażeniowej, zaleca się, aby oznaczenie stosować na całej długości przewodu. Dopuszcza się stosowanie oznaczeń nie na całej długości z tym, że powinny one znajdować się we wszystkich dostępnych i widocznych miejscach, przewód ochronno-neutralny powinien być oznaczony kolorem zielono-żółtym, a na końcach kolorem niebieskim. Dopuszcza się, aby wyżej wymieniony przewód był oznaczony kolorem niebieskim, a na końcach kolorem zielono-żółtym. Przewód neutralny i środkowy **) powinien być oznaczony kolorem niebieskim w sposób taki, jak opisany dla przewodów ochronnych. Bardzo ważne jest rozróżnienie połączeń wyrównaw- *) W wielu publikacjach stosowane jest oznaczenie CC. Jest to oznaczenie niewłaściwe, gdyż zgodnie z wymaganiami normy PN-EN 60445:2002 oraz normy PN-EN 60446:2004 przewody wyrównawcze powinny być oznaczone jako. **) Dotyczy instalacji stałoprądowej 17

Wymagania techniczne dla instalacji elektrycznych niskiego napięcia w budynkach czych głównych od uziemień. Aby określone elementy mogły być wykorzystane jako uziomy, muszą one spełniać określone wymagania i musi być zgoda właściwej jednostki na ich wykorzystanie. Dotyczy to na przykład rur wodociągowych, kabli itp. Niektóre elementy, jak np. rury gazu, palnych cieczy itp., nie mogą być wykorzystywane jako uziomy. Natomiast wszystkie wyżej wymienione elementy powinny być w danym budynku połączone ze sobą poprzez główną szynę uziemiającą *), celem stworzenia ekwipotencjalizacji. Aby zrealizować połączenia wyrównawcze nie wykorzystując rur gazowych jako elementów uziemienia, za wystarczające uważa się zainstalowanie wstawki izolacyjnej na wprowadzeniu rury gazowej do budynku, jak to przedstawiono na rysunku 4. *) Rury gazowe instalacji budynku powinny być połączone z siecią gazową przez wstawkę izolacyjną. Łączenie z GSU dotyczy tylko inst. gazowej wewnątrz budynku. 18

Niedostępne w wersji demonstracyjnej. Zapraszamy do zakupu pełnej wersji książki w serwisie