Wymagania.pdf

mgr inż. Andrzej Boczkowski

Stowarzyszenie Elektryków Polskich

Sekcja Instalacji i Urządzeń Elektrycznych

Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych.

Wybrane wymagania dla instalacji

modernizowanych lub nowo budowanych

Bezpieczeństwo użytkowania instalacji elektrycznych 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 elek-

trycznym oraz liczba pożarów, będących następstwem wad lub nieprawidłowej eksploatacji

instalacji elektrycznych.

Z przeprowadzonych analiz wynika, że liczba śmiertelnych wypadków porażeń prądem elek-

trycznym w ciągu roku, przypadająca na jeden milion mieszkańców w Polsce zmniejszyła się

z 9,5 w latach 1980 ÷ 1985 do 6,1 w latach 1991 ÷ 2001 z tendencją dalszego zmniejszania

się w następnych latach. Jednak nadal liczba śmiertelnych wypadków porażeń prądem elek-

trycznym jest w Polsce 3 ÷ 4-krotnie większa niż w krajach Zachodniej Europy. Liczba śmier-

telnych wypadków poza statystycznym miejscem pracy, spowodowanych porażeniem prą-

dem elektrycznym, w stosunku do ogółu śmiertelnych wypadków porażeń prądem elektrycz-

nym wynosi w Polsce około 86 %.

Wynika z tego, że niebezpieczeństwo śmiertelnych porażeń prądem elektrycznym występuje

przede wszystkim w mieszkaniach i budynkach mieszkalnych oraz w gospodarstwach rolni-

czych 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 2003 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 PEN

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 PEN napięcia nie-

korzystnego dla użytkowanych odbiorników, wywołanego przepływem przez ten przewód

prądu wyrównawczego, spowodowanego zaistnieniem asymetrii prądowej

w instalacji,

⎯ stosowanieukładu sieci TT, nie zawsze gwarantującego skuteczność ochrony przeciwpora-

żeniowej, głównie z uwagi na dość często występujące trudności w zapewnieniu wymaga-

nych rezystancji uziemień oraz przypadki przerw w przewodach uziemiających,

⎯ niestosowanie połączeń wyrównawczych dodatkowych (miejscowych), a także bardzo czę-

sto połączeń wyrównawczych głównych,

⎯ niestosowanie ochrony przed dotykiem pośrednim (ochrony przy uszkodzeniu) w pomiesz-

czeniach o podłodze źle przewodzącej, przeznaczonych na stały pobyt ludzi, pomimo wy-

stępowania w tych pomieszczeniach metalowych uziemionych rur i grzejników centralnego

ogrzewania oraz metalowych rur wodociągowych i gazowych,

⎯ niestosowaniewyłączników ochronnych różnicowoprądowych,

⎯ niestosowanieogranicznikówprzepięć,

⎯ 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 Polskiej Normy PN-IEC 60364 „Instalacje elektryczne

w obiektach budowlanych” oraz „Warunków technicznych jakim powinny odpowiadać budyn-

ki i ich usytuowanie”.

Są to instalacje elektryczne nie w pełni sprawne, będące źródłem wyżej wymienionych za-

grożeń.

Istnieje w związku z tym konieczność modernizacji instalacji elektrycznych w obiektach bu-

dowlanych, w tym szczególnie w mieszkaniach i budynkach mieszkalnych oraz w gospodar-

stwach rolniczych i ogrodniczych.

W instalacjach modernizowanych lub nowo budowanych należy zapewnić konieczność reali-

zacji nowych, preferowanych rozwiązań, które są objęte wymaganiami normy PN-IEC 60364

oraz „Warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie”.

Przytoczone przepisy ustalają między innymi niżej wymienione wymagania.

1. Układy sieci

Norma PN/E-05009, a następnie PN-IEC 60364 wprowadziła pojęcie układów sieci.

Schematy układów sieci przedstawiono na rysunku nr 1.

Dotychczas w kraju najczęściej stosowany był układ sieci TN-C. W układzie tym występuje

przewód ochronno-neutralny PEN.

Zgodnie z postanowieniami normy w instalacjach elektrycznych ułożonych na stałe, przewód

ochronno-neutralny PEN powinien mieć przekrój żyły nie mniejszy niż 10 mm 2 Cu lub

16 mm 2 Al.

Oznaczenia: L1; L2; L3 - przewody fazowe prądu przemiennego; N - przewód neutralny;

PE - przewód ochronny lub uziemienia ochronnego; PEN - przewód ochronno-

neutralny; FE - przewód uziemienia funkcjonalnego; Z - impedancja

Rys. 1.

Schematy stosowanych układów sieci TN (TN-C; TN-S; TN-C-S), TT oraz IT

W związku z niewłaściwą relacją pomiędzy przekrojami przewodu PEN i przewodów fazo-

wych L, w odniesieniu do instalacji elektrycznej w budynkach (przekrój przewodu PEN

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 PEN na przewód

ochronny PE i neutralny N oraz likwidują szereg niepożądanych zjawisk, takich jak:

⎯ pojawienie się napięcia fazowego na obudowach metalowych odbiorników, wywołane prze-

rwą ciągłości przewodu PEN,

⎯ pojawieniesię na przewodzie PEN napięcia niekorzystnego dla użytkowanych odbiorników,

wywołanego przepływem przez ten przewód prądu wyrównawczego, spowodowanego za-

istnieniem asymetrii prądowej w instalacji.

Rozdzielenie funkcji przewodu ochronno-neutralnego PEN na przewód ochronny PE

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 PE przyłączonym do

części przewodzących dostępnych urządzeń elektrycznych w normalnych warunkach pracy

instalacji elektrycznej.

Możliwie licznie uziemiane powinny być również przewody ochronne PE i ochronno-

neutralne PEN.

Wielokrotne uziemianie przewodu ochronnego PE i ochronno-neutralnego PEN 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 PE lub ochronno-

neutralnym PEN połączonym z miejscem zwarcia,

⎯ utworzenie drogi zastępczej prądu zwarciowego w przypadku przerwania przewodu ochron-

nego PE lub ochronno-neutralnego PEN,

⎯ obniżenie napięcia na przewodzie ochronnym PE lub ochronno-neutralnym PEN, który zo-

stał przerwany (odłączony od punktu neutralnego sieci) i który jest jednocześnie połączony z

miejscem zwarcia,

⎯ obniżenie napięcia, które może pojawić się na przewodzie ochronnym PE lub ochronno-

neutralnym PEN podczas zwarć doziemnych w stacji zasilającej po stronie wyższego napię-

cia, gdy w stacji wykonano wspólne uziemienie urządzeń wysokiego i niskiego napięcia,

⎯ ograniczenieasymetriinapięć podczas zwarć doziemnych.

Instalacja elektryczna w budynkach powinna być realizowana w układzie sieci TN-S (prze-

wody L1; L2; L3; N; PE). Nie wyklucza to stosowania w szczególnie uzasadnionych przypad-

kach 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 nr 2.

Rys. 2.

Rozdzielnice w układzie TN-C-S

Rozdzielnica przedstawiona na rysunku nr 2a może pracować w układzie TN-C lub TN-C-S,

natomiast rozdzielnica przedstawiona na rysunku nr 2b może pracować we wszystkich ukła-

dach TN , a także w układach TT lub IT, po odpowiednim, dla danego układu sieci, połącze-

niu lub rozłączeniu szyny PE z szyną N.

Na rysunku nr 3 przedstawiono schemat zasilania pojedynczego budynku (indywidualnego

odbiorcy) poprzez zestaw przyłączeniowo-pomiarowy, usytuowany w linii ogrodzenia ze-

wnętrznego posesji. Zestaw ten mieści się w zamkniętej oraz zabezpieczonej przed wpły-

wami 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 podłączenia przewodów przyłącza

sieci zasilającej i przewodów instalacji, zabezpieczenia przedlicznikowego w postaci rozłącz-

nika bezpiecznikowego lub wyłącznika nadprądowego selektywnego – zapewniających se-

lektywność 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 przeciwprzepięcio-

wej).

Bardzo ważną rolę w ekwipotencjalizacji części przewodzących jednocześnie dostępnych

w budynku pełni uziemienie przewodu ochronnego PE instalacji elektrycznej. Określa ono

potencjał strefy ekwipotencjalnej w budynku. Uziemienie to powinno być wykonane w budyn-

ku, a nie z dala od niego, z wykorzystaniem przede wszystkim uziomu fundamentowego.

Właściwe jest w związku z tym rozwiązanie przedstawione na rysunku nr 3, na którym roz-

dzielenie przewodu PEN na przewody PE i N wykonano w zestawie przyłączeniowo-

pomiarowym ZPP, usytuowanym poza budynkiem, a przewód PE przyłączono do szyny PE

w tablicy rozdzielczej odbiorcy TRO i uziemiono poprzez główną szynę uziemiającą budynku

GSU.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: