KRYTERIA WYMIAROWANIA INSTALACJI ELEKTRYCZNYCH

Prof. dr hab. inż. Henryk MARKIEWICZ Instytut Energoelektryki Politechniki Wrocławskiej Instalacje elektryczne KRYTERIA WYMIAROWANIA INSTALACJI ELEKTRYCZNYCH. Wstęp Instalacje elektryczne, tak jak każdy obiekt inżynierski, powinny być zaprojektowane i zrealizowane zgodnie z wymogami właściwych przepisów i norm oraz stanem wiedzy technicznej, w sposób zapewniający wieloletnią i bezpieczną ich eksploatację. Prawo budowlane wymaga, aby każdy obiekt budowlany, w tym budynki wraz z różnorodnymi instalacjami i urządzeniami były zaprojektowane, zbudowane i utrzymane zgodnie z odpowiednimi: przepisami techniczno-budowlanymi, polskimi normami, zasadami wiedzy technicznej, zapewniającymi między innymi: -bezpieczeństwo ludzi i mienia, -warunki użytkowe zgodne z przeznaczeniem obiektu, -racjonalne wykorzystanie energii, -warunki zdrowotne, -ochronę środowiska. Spośród wielu przepisów techniczno-budowlanych oraz różnorodnych norm najbardziej istotnymi aktualnie aktami dotyczącymi instalacji elektrycznych w budynkach o różnorodnym przeznaczeniu są: Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z IV 00 r. wraz z późniejszymi uzupełnieniami w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, wieloarkuszowa norma PN-EN 0 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych, norma N-SEP-E-00 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Instalacje elektryczne w budynkach mieszkalnych. Podstawy planowania. W Warunkach technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie w części dotyczącej instalacji elektrycznej podaje się m.in. następujące wymagania: 8.. W instalacjach elektrycznych należy stosować: złącza instalacji elektrycznej budynku, umożliwiające odłączenie od sieci zasilającej i usytuowane w miejscu dostępnym dla dozoru i obsługi oraz zabezpieczone przed uszkodzeniami, wpływami atmosferycznymi, a także ingerencją osób niepowołanych, oddzielny przewód ochronny i neutralny, w obwodach rozdzielczych i odbiorczych, urządzenia ochronne różnicowoprądowe lub odpowiednie do rodzaju i przeznaczenia budynku bądź jego części, inne środki ochrony przeciwporażeniowej, Nr 0

wyłączniki nadprądowe w obwodach odbiorczych, zasadę selektywności (wybiórczości) zabezpieczeń, przeciwpożarowe wyłączniki prądu, połączenia wyrównawcze główne i miejscowe, łączące przewody ochronne z częściami przewodzącymi innych instalacji i konstrukcji budynku, zasadę prowadzenia tras przewodów elektrycznych w liniach prostych, równoległych do krawędzi ścian i stropów, przewody elektryczne z żyłami wykonanymi wyłącznie z miedzi, jeżeli ich przekrój nie przekracza 0 mm, urządzenia ochrony przeciwprzepięciowej. Instalacje elektryczne w budynkach wybudowanych do roku 990 zostały zrealizowane przy następujących ustaleniach wynikających z wymogów ustalonych w Przepisach Budowy Urządzeń Elektrycznych: moc zapotrzebowana przyjmowana na jedno mieszkanie wieloizbowe wynosiła: -500 W na izbę, lecz nie mniej niż kw na mieszkanie w budynkach wzniesionych przed rokiem 977, *) - kw na izbę, lecz nie mniej niż kw na mieszkanie w budynkach wzniesionych w roku 977 i później. *) powszechne stosowanie przewodów o żyłach aluminiowych, niewielkie przekroje przewodów, wynoszące na ogół: -,5 mm w obwodach oświetleniowych, a w niektórych mieszkaniach również w obwodach gniazd wtyczkowych, -,5 mm w obwodach gniazd wtyczkowych, w mieszkaniu projektowano tylko jeden taki obwód, -w budynkach -kondygnacyjnych WLZ wykonane często przewodami ADY0 + ADY; po roku 977 zwiększono przekroje WLZ, stosując przewody ALY lub nawet w sporadycznych przypadkach ALY5, -w budynkach 5-kondygnacyjnych WLZ wykonane jest najczęściej przewodami ADY0 lub ADY0 + ADY, rzadziej przewodami DY. Instalacje elektryczne wykonane zgodnie z podanymi tu ustaleniami z trudem wykonywały swoje zadania już w chwili ich realizacji, pomimo bardzo skromnego wyposażenia ówczesnych mieszkań w urządzenia i sprzęt elektryczny. Obecnie suma mocy znamionowych urządzeń elektrycznych w wielu mieszkaniach wynosi 0 i więcej kilowatów. Praktycznie nigdy nie są one wszystkie jednocześnie włączone, a mimo to często dochodzi do przeciążeń i działania zabezpieczeń przeciążeniowych. Zaradni użytkownicy wymieniają wtedy wkładki bezpiecznikowe na większe lub je watują. Skutkuje to tym, że instalacje takie nie mają żadnych zabezpieczeń przeciążeniowych i przez to może dochodzić do ich przeciążeń, co powoduje z kolei szybkie zużywanie się instalacji, a niekiedy i pożary. Stan techniczny instalacji elektrycznych w większości budynków wybudowanych do roku 990 jest z reguły niezadowalający i instalacje te powinny być stopniowo modernizowane. *) w budynkach zgazyfikowanych

. Jakość energii elektrycznej i pewność zasilania Jakość energii elektrycznej to zbiór warunków, które umożliwiają funkcjonowanie urządzeń i systemów elektrycznych zgodnie z przeznaczeniem bez widocznej utraty cech funkcjonalnych i trwałości. Jakość energii elektrycznej jest charakteryzowana wieloma parametrami, takimi jak: wartość napięcia znamionowego, zmianami i szybkimi zmianami napięcia, zapadami napięcia, zawartością wyższych harmonicznych w napięciu, niesymetrią napięcia, przepięciami o częstotliwości bliskiej przemysłowej i udarowymi, krótkimi i długimi przerwami zasilania. Dopuszczalne odstępstwa od wartości znamionowych napięcia w odniesieniu do przeciętnych odbiorców określa norma PN-EN 500. do w artości napię ci a pr z ew odow ego do kv +0% 00% -0% Napięcie zasilające U RMS % Napięcie znamionowe (deklarowane) Zmiany napięcia zasilającego Szybkie zmiany napięcia < ± 0 % 95% tygodnia Migotanie światła przez Zapad napięcia < ± 5 %, a kilka razy ciągu dnia < ± 0 % Przepięcia przejściowe w P lt <= przez 95% tygodnia > % i < 90 % U RMS < min U RMS <% > m i n do kilku sekund Krótka przerwa w zasilaniu Długa przerwa w zasilaniu od ms do kilku sekund Przepięcia dorywcze o częstotliwości sieciowej U, U A U A 0,9 U A U n z a k r e s d o p u s z c z a l n y c h z m i a n n a p i ę c i a z a s i l a j ą c e g o, 9 5 % s p o ś r ó d 0 - m i n u t o w y c h p r ó b e k t y g o d n i o w e g o p o m i a r u t zapad napięci a, Dt > 0 m s krótka przerw a w zas il aniu Dt < m in Rys.. Graficzna ilustracja parametrów napięcia zasilającego Nr 0 5

.. Potrzeba rezerwowego zasilania i klasyfikacja odbiorców z punktu widzenia niezawodności zasilania Rezerwowe zasilanie odbiorców nabiera coraz większego znaczenia w eksploatacji urządzeń i instalacji elektrycznych, co jest spowodowane głównie przez: a) wymóg ciągłości zasilania wielu urządzeń elektrycznych, warunkujący bezpieczeństwo ludzi oraz poprawną pracę urządzeń i poprawny przebieg procesu technologicznego, b) wysokie koszty przerw produkcyjnych. Właściwa ocena potrzeb w zakresie rezerwowego zasilania wymaga rozpoznania potrzeb w tym zakresie, co jest związane z odpowiednią klasyfikacją odbiorców. W literaturze można wyróżnić dwie odrębne grupy odbiorców z punktu widzenia niezawodności zasilania: odbiorcy przemysłowi, odbiorcy komunalni, czyli zasilani z publicznych sieci rozdzielczych, zwykle na napięciu nie wyższym od kv. Odbiorcy zasilani z publicznych sieci rozdzielczych, nazywani powszechnie odbiorcami komunalnymi, to oprócz budynków mieszkalnych większość budynków i obiektów użyteczności publicznej, takich jak szpitale, banki, urzędy administracji państwowej i samorządowej, kina, teatry, obiekty sakralne, stadiony sportowe, dworce kolejowe i lotnicze, obiekty handlowe. W dotychczasowej literaturze krajowej w zasadzie brak było jednoznacznej klasyfikacji tej grupy odbiorców w zależności od wymaganej pewności zasilania. W tabeli zamieszczono taki podział, ustalony częściowo w oparciu o dane podawane w literaturze europejskiej. Tabela. Podział odbiorców ze względu na niezawodność zasilania Kategoria Wymagania dotyczące niezawodności Możliwe rozwiązanie Przykładowi odbiorcy Kategorie odbiorców energii elektrycznej w zależności od stopnia niezawodności zasilania I podstawowa II średnia III wysoka IV najwyższa Dopuszczalne stosunkowo długie przerwy w zasilaniu, rzędu wielu minut. Przerwy w zasilaniu nie powinny przekraczać kilku dziesiątek sekund. Przerwy w zasilaniu nie powinny przekraczać sekundy. Zasilanie bezprzerwowe. Niedopuszczalna jest przerwa w zasilaniu wybranych urządzeń. Zasilanie pojedynczą linią promieniową z sieci elektroenergetycznej. Brak wymogu zasilania rezerwowego. Agregat prądotwórczy. Oświetlenie awaryjne. Dwie niezależne linie zasilające z systemu elektroenergetycznego i system zasilania rezerwowego z pełną automatyką sterowania zasilania rezerwowego. Zasilanie bezprzerwowe ze źródła rezerwowego. Agregat prądotwórczy przystosowany do długotrwałego zasilania. Domy jednorodzinne na terenach wiejskich i w rzadkiej zabudowie miejskiej, nieduże bloki mieszkalne. Wysokie budynki mieszkalne. Duże hotele, szpitale, stacje radiowe i telewizyjne, dworce kolejowe i porty lotnicze. Wybrane odbiory w obiektach wymienionych w kategorii III, np. sale operacyjne szpitali, systemy komputerowe banków, giełdy.

.. Metody i środki poprawy niezawodności zasilania Do istotnych parametrów urządzeń zasilania rezerwowego zalicza się: moc źródła i maksymalny czas, w jakim jest ono zdolne dostarczać energię, czas przełączenia, czyli czas upływający od chwili zaniku napięcia na źródle zasilania podstawowego do chwili zasilenia odbiorów ze źródła rezerwowego, sprawność, Do powszechnie spotykanych źródeł konwencjonalnych zalicza się (tablica ): a) rezerwową linię zasilającą, b) agregaty prądotwórcze, c) układy bezprzerwowego zasilania (UPS ), d) baterie akumulatorów. Tabela. Najczęściej stosowane źródła zasilania rezerwowego i ich podstawowe właściwości Rodzaj metody/urządzenia Zasób mocy Czas przełączenia Koszt instalacji rezerwowa, niezależna linia zasilająca z sieci elektroenergetycznej nieograniczony od pojedynczych milisekund do kilkunastu sekund bardzo wysoki agregat prądotwórczy praktycznie nieograniczony od bezprzerwowego do kilku minut średni do wysokiego baterie akumulatorów średni, zwykle - h od bezprzerwowego do pojedynczych sekund niski układy zasiania bezprzerwowego (UPS) średni, zwykle - h od bezprzerwowego do ułamków sekund średni do wysokiego Przełączenie zasilania z linii podstawowej na rezerwową wymaga krótkiego czasu, zwykle rzędu pojedynczych sekund, niezbędnego na dokonanie czynności łączeniowych. Tam, gdzie taka przerwa w zasilaniu nie jest dopuszczalna, przełączenie realizowane jest przez specjalne elektroniczne układy przełączające STS, które umożliwiają niemal bezprzerwowe przełączenie zasilania na linię rezerwową. Tabela. Porównanie podstawowych właściwości urządzeń rezerwowego zasilania Rodzaj metody/urządzenia Zasób mocy Czas przełączenia Koszt instalacji rezerwowa, niezależna linia zasilająca z sieci elektroenergetycznej nieograniczony od pojedynczych milisekund do kilkunastu sekund bardzo wysoki agregat prądotwórczy praktycznie nieograniczony od bezprzerwowego do kilku minut średni do wysokiego baterie akumulatorów średni od bezprzerwowego do pojedynczych sekund niski układy zasiania bezprzerwowego (UPS) średni od bezprzerwowego do ułamków sekund średni do wysokiego Agregaty prądotwórcze mogą posiadać różne rozwiązania, oznaczone w artykule umownie jako grupa I i grupa II. Nr 0 7

Grupa I to agregaty, których uruchomienie następuje w chwili wystąpienia awarii (rys. a, b). Czas przełączenia ma w tym rozwiązaniu znaczne wartości i jest równy czasowi upływającemu od chwili wystąpienia przerwy w zasilaniu do chwili osiągnięcia przez generator pełnej gotowości do obciążenia. W najprostszym rozwiązaniu agregaty są załączane ręcznie. Grupa II to agregaty o znacznie krótszych czasach przełączania: od ok. s (rys. c) do przełączenia bezprzerwowego (rys. d). Układy te są wyposażone w koła zamachowe o znacznej masie, połączone z jednej strony na stałe z wirnikiem generatora, a z drugiej strony ze sprzęgłem elektromagnetycznym oddzielającym je od silnika. W normalnych warunkach zasilania generator i koło zamachowe są stale napędzane. a) Zasilanie podstawowe z sieci elektroenergetycznej b) Zasilanie podstawowe z sieci elektroenergetycznej odbiory odbiory c) Zasilanie podstawowe z sieci elektroenergetycznej d) Zasilanie podstawowe z sieci elektroenergetycznej 5 5 odbiory odbiory Rys.. Graficzna ilustracja różnych rozwiązań agregatów prądotwórczych; silnik spalinowy z rozrusznikiem, sprzęgło, generator, rozdzielnica, 5 koło zamachowe, silnik elektryczny do napędu generatora i koła zamachowego 8

.. Układy zasilania bezprzerwowego (UPS) Układy UPS są obecnie powszechnie stosowane jako źródła zasilania rezerwowego przede wszystkim tam, gdzie czas przełączania powinien być bardzo krótki bądź zerowy. Statyczne układy UPS są obecnie produkowane w szerokim zakresie mocy znamionowych od 00 VA do 50 kva (układy jednofazowe) i od 0 kva do około 000 kva (układy trójfazowe). Chociaż podstawowym zadaniem UPS jest rezerwowe zasilanie, niektóre z tych układów są również stosowane do lokalnej poprawy jakości energii elektrycznej. Sprawność układów UPS jest bardzo wysoka i zawiera się w zakresie od ok. 9% do ok. 97%. Podstawowa klasyfikacja układów UPS rozróżnia trzy klasy : a) układy VFD (output Voltage and Frequency Dependent from mains supply), w których zarówno napięcie wyjściowe, jak i częstotliwość są zależne od napięcia zasilającego, b) układy VI (output Voltage Independent), w których wartość napięcia wyjściowego jest zależna od parametrów napięcia zasilającego, c) układy VFI (output Voltage and Frequency Independent), w których wartość i częstotliwość napięcia wyjściowego są niezależne od parametrów napięcia zasilającego. Tabela. Podstawowe właściwości znormalizowanych klas układów UPS Klasyfikacja wg EN 5009- VFD VI VFI Układy UPS z bierną rezerwą Układy UPS do pracy w układzie sieci o działaniu zwrotnym Układy UPS z podwójnym przetwarzaniem Koszt niski średni wysoki Regulacja napięcia brak ograniczona tak Regulacja częstotliwości brak brak tak Czas przełączenia krótki zero zero Sieć S Odbiory B Rys.. Schemat blokowy ilustrują-cy budowę i zasadę działania układu UPS z bierną rezerwą (VFD); S łącznik, B bateria akumulatorów, tryb pracy w normalnych warunkach zasilania, ładowanie baterii akumulatorów w normalnych warunkach pracy, tryb zasilania rezerwowego Nr 0 9

) Instalacje elektryczne Sieć zasilająca P o ł ą c z e n i e o b e j ś c i o w e b y - p a s s ) Tr P B Odbiory Rys.. Schemat ideowy układu UPS pracującego w układzie sieci o działaniu zwrotnym (VI); TR transformator, P falownik/prostownik, B bateria akumulatorów; droga zasilania odbiorów z sieci w normalnych warunkach zasilania, droga ładowania baterii akumulatorów, droga zasilania rezerwowego oraz interaktywnej poprawy wartości napięcia sieci w warunkach pracy normalnej Ogólna topologia UPS z podwójnym przetwarzaniem jest przedstawiona na rys.. Podwójna konwersja polega na zamianie prądu pobieranego z sieci zasilającej na prąd stały, po czym przekształcenie go ponownie na prąd przemienny i zasilenie odbiornika. Zaletami układów z podwójnym przetwarzaniem są: separacja odbiorów od sieci zasilającej, dogodna możliwość regulacji napięcia, możliwość regulacji częstotliwości (o ile to pożądane) oraz zerowy czas przełączenia. Połączenie obejściowe (by-pass) Sieć S Odbiory F B Rys. 5. Podstawowa struktura układu UPS z podwójnym przetwarzaniem 0

t Instalacje elektryczne B R U B U R U k ł a d k o n t r o l i n a p ię ć w e j ś c io w y ch BCB RCB P r z e k a ź n i k s a m o c z y n n e g o z a ł ą c z e n i a r e z e r w y ( S Z R ) EGS S S O d b i o r y k a t e g o r i i I O d b io r y k a t e g o r ii II BCB RCB EGS U B U R 0 0 0 0 0 t tg t t t tg Rys.. Schemat blokowy układu samoczynnego załączenia rezerwowego zasilania niskiego napięcia z niezależnej linii zasilającej wraz z diagramem czasowym jego działania; B źródło zasilania podstawowego, R źródło zasilania rezerwowego, BCB, RCB wyłączniki, odpowiednio podstawowego i rezerwowego źródła zasilania, S, S łączniki załączające odpowiednio odbiory o wyższej i niższej kategorii zasilania, EGS agregat prądotwórczy, UB, UR zmierzone wartości napięć, odpowiednio źródła podstawowego i rezerwowego; diagram ilustruje cykl pracy w sytuacji wyłączenia zasilania podstawowego i w chwili powrotu tego zasilania. Kryteria doboru przewodów i ich zabezpieczeń przetężeniowych O doborze i wymiarowaniu przewodów decydują: Warunki związane głównie ze środowiskiem wyznaczają one wymagany typ przewodu lub kabla i sposób ochrony przed szkodliwymi oddziaływaniami środowiska, warunki techniczne zaś ustalają napięcie znamionowe i przekroje przewodów. Kolejność postępowania przy wyznaczaniu przekrojów przewodów jest zazwyczaj następująca: -wyznacza się przekrój ze względu na obciążalność prądową długotrwałą, -sprawdza się, czy dobrany przekrój jest wystarczający ze względów mechanicznych, -sprawdza się, czy spadki napięcia nie będą większe niż wartości graniczne dopuszczalne, Nr 0

-sprawdza się, czy dobrane przekroje przewodów są wystarczające ze względu na cieplne działanie prądów przeciążeniowych. Warunkiem niezbędnym, chociaż nie w każdych warunkach wystarczającym, jest, aby obciążalność prądowa długotrwała przewodów była nie mniejsza od prądu obciążenia: I z I B () Tabela 5. Obciążalność prądowa długotrwała I Z przewodów o izolacji PVC ułożonych w różny sposób według normy niemieckiej DIN VDE 098- oraz zalecane (największe) prądy znamionowe bezpieczników I NF jako zabezpieczeń przetężeniowych; obliczeniowa temperatura otoczenia υ 0 = 5 C

Rys 7. Wartości obliczeniowych mocy szczytowych i prądy znamionowe wkładek bezpiecznikowych I NF wewnętrznych linii zasilających budynków o liczbie mieszkań n bez ogrzewania elektrycznego. krzywa A dla mieszkań nie posiadających zaopatrzenia w ciepłą wodę z zewnętrznej, centralnej sieci grzewczej, krzywa B dla mieszkań posiadających zaopatrzenie w ciepłą wodę z zewnętrznej, centralnej sieci grzewczej, krzywa C dla mieszkań o obniżonym standardzie. *) zalecany minimalny prąd znamionowy wkładki bezpiecznikowej zabezpieczenia przedlicznikowego i wewnętrznej linii zasilającej, ze względu na selektywność działania zabezpieczeń nadprądowych Prąd obciążenia z uwzględnieniem wyższych harmonicznych można obliczyć przy pomocy współczynników korekcyjnych. Jeżeli prądy trzeciej harmonicznej I f = (0,5-0,) I B, to należy skorygować war- tość prądu obciążenia przez wprowadzenie współczynnika k = 0,8 I Bk = I B / k f =,I B () i na tę wartość prądu należy dobrać przewody (I z > I Bk). Przy udziale trzeciej harmonicznej prądu If zakresie (0,-0,5) IB, dobór przewodów dokonuje się na podstawie wartości prądu w przewodzie neutralnym IN = I f, a skorygowane obciążenie Jeżeli natomiast wartość trzeciej harmonicznej prądu If > 0,5 IB, to prąd w przewodzie N wynosi IN = If i dla tej wartości prądu należy wyznaczyć wymaganą obciążalność przewodów ( Iz > I N). Ochronę przetężeniową przewodów wykonuje się przez zastosowanie bezpieczników lub łączników z odpowiednimi wyzwalaczami lub przekaźnikami. Ochronę przetężeniową uważa się za skuteczną, jeżeli są spełnione warunki: IB IN Iz () I,5 Nr 0 I = I / k = I / 0,8. () Bk N f N I z f

w których: I B I N I prąd obliczeniowy lub prąd znamionowy odbiornika, jeżeli z danego obwodu jest zasilany tylko jeden odbiornik, prąd znamionowy lub prąd nastawienia urządzenia zabezpieczającego, prąd zadziałania urządzenia zabezpieczającego. Jako prąd zadziałania bezpieczników można przyjmować wartości prądów probierczych górnych. I f Rys. 8. Relacja między różnymi prądami w obwodach zabezpieczonych przed skutkami przeciążeń. S przekrój przewodów, F bezpiecznik, PT (WT) przekaźnik lub wyzwalacz przeciążeniowy. W przypadku bezpiecznika: skąd otrzymuje się zależność, I <,5I N z I < 0,9I (5) N. Spadki napięć w instalacjach: dopuszczalnych (rys. 9.) i zalecanych (tabela.) z Tabela. Zalecane spadki napięć w liniach elektroenergetycznych Lp. Moc przesyłana linią wlz w kva < 00 00 < S <50 50 < S < 00 < 00 ΔU w % lzd 0,5,0,5,50 Rys. 9. Graniczne dopuszczalne spadki napięcia w instalacji elektrycznej w budynku mieszkalnym wg [, ]; ΔU lzd dopuszczalny spadek na- pięcia w linii zasilającej wlz

Nr 0 Instalacje elektryczne 5. Zabezpieczenia przewodów przed cieplnymi skutkami przetężeń i zwarć Maksymalny czas trwania zwarcia: s przekrój przewodu, mm ; k współczynnik zależny od właściwości materiałów przewodowych i izolacyjnych Tabela 7. Wartości współczynnika k dla różnych rodzajów przewodów Rodzaj przewodu Przewody o izolacji z gumy powszechnego użytku, z butylenu, z polietylenu usieciowanego lub z gumy etylenowo-propylenowej: z żyłami miedzianymi z żyłami aluminiowymi Przewody o izolacji z PVC: z żyłami miedzianymi z żyłami aluminiowymi és ù t km = ê k () ú ë I û Wartość współczynnika k / [As /mm ] Przekrój przewodu nie powinien być mniejszy od minimalnego s min wyliczonego z zależności: s = min I k tk / k (7). Selektywność działania zabezpieczeń przetężeniowych Selektywność jest zachowana, jeżeli całka Joule a przedłukowa zabezpieczenia dalszego od miejsca zwarcia jest większa od całki Joule a wyłączenia zabezpieczenia bliższego od miejsca zwarcia (tabela 8). t Zabezpieczenie przewodów przed skutkami zwarć: całka Joule'a ò k i dt k Tabela 8. Dopuszczalne wartości energii A = k s K, jaka może być skumulowana w przewodzie miedzianym o izolacji z PVC i przekroju s w czasie trwania zwarcia t K. Przekrój s [mm ] Energia A [A K s] 00,5 9 800,5 8 700 000 7 000 0 0 000 A K > A W Prąd wkładki bezpiecznikowej [A] 0 0 5 5 50 80 00 78, 9 0 0 00 5 750 9 000 700 00 5 87 5 7 Tabela 9. Wartości ò i dt przedłukowe (A pr) oraz wyłączania (A w) bezpieczników typu gl. A K t w = ò i 0 dt t0 Wartości przedłukowej A pr ò i dt [A s] wyłączania A w 0 0 500 000 750 700 00 000 000 5

Aby zachować selektywność działania bezpieczników powinny one różnić się co najmniej o dwa stopnie. Rys. 0. Szkice układów połączeń i charakterystyki czasowo-prądowe zabezpieczeń przetężeniowych, przy których są spełnione wymagania dotyczące selektywności działania: l wartości prądów zwarciowych, k I, I prądy zadziałania wyzwalaczy zwarciowych bezzwłocznych (l ) i z krótką zwłoką wb wz wb czasową (l ) wz Znacznie trudniejsze są warunki zachowania selektywności działania zabezpieczeń, jeżeli w obwodach odbiorczych są wyłączniki, a kolejne zabezpieczenie stanowią bezpieczniki. Nawet przy umiarkowanych wartościach prądów zwarciowych, przy wyłącznikach A bezpieczniki powinny być nie mniejsze niż A. Największe wartości prądów zwarciowych, przy których spełnione są jeszcze warunki selektywnego działania zabezpieczeń zwarciowych w układzie bezpiecznik wyłącznik instalacyjny typu S90B podano w tabeli 0.

Tabeli 0. Selekcja w układzie bezpiecznik wyłącznik instalacyjny typu S90B I w A Nw 0 0 5 0 50 I NF w A 5 5 50 80 00 5 0,0 0,78 0,7 0,8 0,5,7,,,,8,,0,7,,,,9,8 Prąd zwarcia w ka,5,,,,9,9,85,7 5,5,5,8,,8, I NW prąd znamionowy ciągły wyłącznika I NF prąd znamionowy bezpiecznika; wg PN-87/E900/0, charakterystyka gg 5 Instalacje elektryczne Układ połączeń Rys.. Przebiegi prądu zwarciowego i wartości całki Joule a w wyłącznikach A różnych klas (-) oraz wyłącznikach N-LS firmy Siemens o charakterystyce typu B przerywających prąd zwarciowy I K Nr 0 7

Rys.. Pożądane charakterystyki czasowo-prądowe wyzwalaczy nadprądowych wyłączników w sieci rozdzielczej promieniowej wielostopniowej 7. Zalecane wyposażenie instalacji elektrycznych w mieszkaniach Tabela. Zalecana minimalna obwodów gniazd wtyczkowych ogólnego przeznaczenia i obwodów oświetleniowych w obwodach odbiorczych mieszkaniowych w zależności od powierzchni mieszkania Powierzchnia mieszkania w m 8 Zalecana, minimalna obwodów gniazd wtyczkowych ogólnego przeznaczenia i oświetlenia do 50 od 50 do 75 od 75 do 00 od 00 do 5 5 powyżej 5 Tabela. Zalecane wyposażenie instalacji mieszkaniowej w zależności od pożądanego standardu mieszkania Wyszczególnienie izby mieszkalnej Kategoria I Kategoria II Kategoria III Sypialnia / pokój dzienny m 0 m > 0 m Nisza kuchenna Kuchnia Pracownia gniazd wtyczkowych 5 5 7 punktów oświetleniowych gniazd wtyczkowych 5 7 9 7 9 punktów oświetleniowych gniazd wtyczkowych 7 9 punktów oświetleniowych 7 9 Łazienka 5 8

Wyszczególnienie izby mieszkalnej WC Przedpokój o długości:,5 m >,5 m Balkon, loggia o szerokości: m > m Piwnica, przyziemie Pokój zainteresowań (hobby) Łączna obwodów: kuchenka elektryczna zmywarka pralka suszarka bielizny podgrzewacz wody piekarnik inne gniazd wtyczkowych Kategoria I Kategoria II Kategoria III punktów oświetleniowych gniazd wtyczkowych punktów oświetleniowych gniazd wtyczkowych punktów oświetleniowych 5 7 Rys.. Przykład wykonania tablicy rozdzielczej i obwodów odbiorczych w domku jednorodzinnym lub w mieszkaniu wieloizbowym, spełniających współczesne wymagania techniczne wyłącznik różnicowoprądowy, wyłącznik instalacyjny jednobiegunowy A, wyłącznik instalacyjny trójbiegunowy B 5 A: instalację należy wykonać przewodami miedzianymi o przekroju,5 mm, z wyjątkiem obwodu kuchenki elektrycznej Źródło: Markiewicz H., Referat na seminarium Oddziału Gliwickiego SEP, 0 r. (do druku w Miesięczniku INPE przygotował T. Malinowski). Nr 0 9