TECHNOLOGIE
2
Název a adresa školy: Střední odborné učiliště stavební Pardubice s. r. o., Černá za Bory 110, 533 01 Pardubice Autoři: Jan Svatoň, Lenka Štěrbová – AJ, Jan Bartoš – NJ Název projektu: Inovace odborné výuky odborných oborů Číslo projektu: CZ.1.07/1.1.28/02.0033
1
Název a adresa školy: Střední odborné učiliště stavební Pardubice s. r. o., Černá za Bory 110, 533 01 Pardubice Zřizovatel: Ing. Milan Randák, Jiránkova 2285, 530 02 Pardubice název ŠVP: Elektrikář - silnoproud platnost ŠVP: od 1. 9. 2010 Délka a forma vzdělání: 3 roky v denním studiu Dosažený stupeň vzdělání: střední vzdělání s výučním listem Odborné cíle vzdělávání v předmětu technologie Cílem vyučovacího předmětu technologie je poskytnout žákům odborné vědomosti v oblasti pracovních metod a technologických postupů souvisejících s používáním nářadí, strojů a zařízení pro elektrikářské práce. Žáci se seznámí s přípravou a organizací pracoviště, stanovením spotřeby materiálu i počtu pracovníků, s potřebným nářadím, pracovními pomůckami a mechanizačními prostředky. Nejdůležitější učební látkou jsou pak různé technologické postupy a normy, které žák musí při elektrikářských pracích správně používat. Důraz je kladen na znalosti předpisů bezpečnosti a ochrany zdraví při práci, protipožárních předpisů. Technologie je profilujícím předmětem oboru. Je úzce mezipředmětově vázán na předměty rozvodná zařízení a odborný výcvik. Ve výuce jsou využívány i poznatky z všeobecně vzdělávacích předmětů, především matematiky, chemie a fyziky. Obsahem učiva 2. ročníku jsou tyto tematické celky: bezpečnost a ochrana zdraví při práci, hygiena práce, bytová výstavba, elektrický rozvod v průmyslu, instalační kanály, podlahové systémy a jištění v elektrických instalacích.
2
Obsah předmětu technologie 2. ročník 1
2
ŠKOLENÍ BP VE ŠKOLE A NA PRACOVIŠTI ..................................................................................... 5 1.1
Vznik střídavého proudu ....................................................................................................... 5
1.2
Působení elektrického proudu na lidský organismus............................................................ 5
1.3
Elektrická zařízení (EZ) ........................................................................................................... 6
1.3.1
Obsluha a práce na elektrických zařízeních ................................................................... 6
1.3.2
Druhy práce na elektrických zařízeních: ........................................................................ 7
BYTOVÁ VÝSTAVBA ...................................................................................................................... 9 2.1
Soustava TNC, TNS, TNC-S, odbočky k elektroměrům .......................................................... 9
2.1.1
Druhy a označování sítí .................................................................................................. 9
2.1.2
Odbočky k elektroměrům, hlavní domovní vedení...................................................... 11
2.2
3
Elektroměrové a bytové rozvaděče..................................................................................... 11
2.2.1
Umístění elektroměrových a bytových rozvaděčů + NJ ............................................... 11
2.2.2
Vybavení elektroměrových a bytových rozvaděčů ...................................................... 11
2.3
Rozvody za bytovými rozvaděči, dimenzování a jištění ...................................................... 13
2.4
Druhy a použití elektroinstalačního materiálu .................................................................... 15
2.5
Čtení výkresů elektro........................................................................................................... 21
2.6
Elektrická zařízení ve sprchách a umývárnách .................................................................... 29
2.7
Slaboproudé rozvody .......................................................................................................... 32
2.7.1
Základní vybavení domácností + NJ ............................................................................. 32
2.7.2
Nadstandardní výbava bytů slaboproudými rozvody a technologiemi ....................... 33
Elektrický rozvod v průmyslu ..................................................................................................... 36 3.1
4
Základní ustanovení ČSN – určení vnějších vlivů................................................................. 36
Dimenzování vodičů s ohledem na přenášený výkon ................................................................ 37 4.1 Dimenzování průřezu elektrického vodiče a určení typu elektrického kabelu s ohledem na přenášený výkon ............................................................................................................................ 37 4.1.1
Určování správného typu elektrického kabelu ............................................................ 37
4.1.2
Určení velikosti průřezu elektrického vodiče............................................................... 37
4.2
Dimenzování vodičů s ohledem na ostatní hlediska ........................................................... 37
4.2.1
Vzorce pro výpočet průřezů elektrických vodičů ......................................................... 38
4.2.2
Určení typu elektrického vodiče či elektrického kabelu .............................................. 39
4.3
Způsoby ukládání vodičů ..................................................................................................... 39
4.3.1
Výběr vhodných kabelů a jejich průřezů do různého prostředí .................................. 39
4.3.2
Ukládání kabelů v průmyslových instalacích ............................................................... 41
4.3.3
Běžné způsoby ukládání kabelů ................................................................................... 42
3
5
6
7
4.4
Způsoby a význam určování vnějších vlivů .......................................................................... 44
4.5
Krytí IP 00 - 68 ..................................................................................................................... 44
4.5.1
Přehled číselných kódů (IP) .......................................................................................... 45
4.5.2
Grafické značky ............................................................................................................ 46
4.6
Zpráva o revizi elektrických zařízení a rozvodů ................................................................... 46
4.7
Revize prováděné po částech .............................................................................................. 48
Instalační kanály ......................................................................................................................... 50 5.1
Návrh a realizace systémů instalačních kanálů ................................................................... 50
5.2
Instalace elektroinstalačních přístrojů ................................................................................ 51
Podlahové systémy .................................................................................................................... 52 6.1
Druhy a prvky podlahových systémů + AJ ........................................................................... 52
6.2
Shrnutí a opakování učiva + AJ ............................................................................................ 52
Jištění v elektrických instalacích ................................................................................................ 53 7.1
Principy jištění v elektrických rozvodech, elektrické ochrany v rozvodu nízkého napětí ... 53
7.2
Jištění elektrických vedení, jištění elektromotorů .............................................................. 56
7.3
Jištění hlavních obvodů budov ............................................................................................ 56
7.4
Doplňkové jištění, ochrana proti přepětí ............................................................................ 56
7.4.1
Bleskojistky ................................................................................................................... 56
7.4.2
Hromosvody ................................................................................................................. 58
8
Závěrečná kontrolní práce ......................................................................................................... 59
9
Použité zdroje informací ............................................................................................................ 60
4
1 ŠKOLENÍ BP VE ŠKOLE A NA PRACOVIŠTI 1.1 Vznik střídavého proudu Střídavý proud vzniká v elektrickém obvodu, který je připojen ke zdroji střídavého proudu. Jako zdroj střídavého napětí používáme např. zásuvku elektrické rozvodné sítě. O časovém průběhu tohoto střídavého napětí se můžeme přesvědčit pomocí osciloskopu. V energetice se používá střídavé napětí o frekvenci 50 Hz. Poněvadž se v průběhu jedné periody mění směr napětí dvakrát, mění se směr střídavého proudu stokrát za sekundu. Střídavé napětí, ke kterému je připojena elektrická rozvodná síť, se získává v elektrárnách, kde je jeho zdrojem generátor střídavého napětí nebo alternátor. U skutečného alternátoru by bylo na závadu, že je elektrický obvod připojen k pružným kontaktům, kde by vznikaly ztráty např. jiskřením. Z tohoto důvodu je konstrukce alternátoru upravena tak, že cívka, v níž se indukuje střídavé napětí, je v klidu (tvoří tzv. stator) a otáčí se magnet (rotor). Odběr střídavého proudu je pak zajištěn pomocí pevných svorek. V energetice se požívají alternátory, které jsou zdrojem trojfázových střídavých proudů
1.2 Působení elektrického proudu na lidský organismus Lidské tělo klade průchodu elektrického proudu odpor. Velikost odporu závisí na cestě, kterou proud prochází. Největší odpor představuje lidská kůže, zvláště kůže ztvrdlá, zrohovatělá. Střední hodnota odporu na 1 cm2 kůže je asi 8 000 Ω. Uvedené hodnoty jsou průměrné, protože každý jedinec má jinou odolnost. Více ohroženi elektrickým proudem jsou lidé se sklonem k pocení nebo lidé s jemnou pokožkou (ženy, děti). Vezmeme-li průměrnou reakci muže za 100 %, pak ženy reagují při 66 % hodnoty proudu, děti při 50 %. Kromě individuálních vlastností člověka bude při úrazu elektrickým proudem záležet na druhu proudu. Střídavý proud je horší než proud stejnosměrný, nejnepříznivější pro člověka je střídavý proud o kmitočtu do 500 Hz. Se zvýšením kmitočtu nad 1000 Hz jsou účinky elektrického proudu na lidský organismus méně nepříznivé a při frekvenci na 10 000 Hz se pronikavě snižují. Na mechanismus úrazu střídavým elektrickým proudem o kmitočtu 50 Hz má vliv velikost proudu, který člověkem projde. Účinky velikostí trvale působícího proudu (mA) 1 mA
práh vnímání elektrického proudu
1 – 8 mA
podráždění v nervech, stoupání krevního tlaku
6 – 15 mA
stahování svalů, vůlí lze zpravidla svaly uvolnit
15 – 20 mA
způsobuje tetanickou křeč, člověk se nemůže uvolnit
25 mA
tetanická křeč dýchacího svalstva
60 mA
chvění srdeční komory (fibrilace), přechodná zástava srdce
nad 80 mA zpravidla trvalá zástava srdce Kromě velikosti proudu záleží i na době průchodu proudu, a to jak z hlediska trvání průchodu, tak vzhledem k okamžité funkci srdce. Srdce je nejcitlivější na průchod elektrického proudu
5
v okamžiku, kdy vypuzuje krev ze srdeční komory. Jedna srdeční perioda trvá 0,8 s. Při průchodu elektrického proudu srdcem se s větším počtem stahů snižuje hodnota průchodu elektrického proudu (při prvním stahu snese člověk průchod proudu o velikosti 1 A, při druhém stahu 0,1 A atd.), proto člověku poměrně velký proud, který prochází 1s lidských tělem, většinou žádnou újmu na zdraví nezpůsobí.
1.3 Elektrická zařízení (EZ) Elektrická zařízení jsou určena pro výrobu, přenos, přeměnu, rozvod a užití elektrické energie, (patří k nim zdroje elektrické energie – baterie, kondenzátory, akumulátory) Rizika elektrických zařízení Riziko je definováno jako kombinace pravděpodobnosti a stupně možného zranění nebo poškození zdraví. Elektrické riziko = zdroj možného zranění nebo poškození zdraví působením elektrické energie z elektrických zařízení.
1.3.1 Obsluha a práce na elektrických zařízeních Obsluha a práce na elektrických zařízeních zahrnuje všechny činnosti nutné k uvedení zařízení do chodu (např. spínání, ovládání, monitorování, údržba, ale i neelektrické práce). Obsluha elektrických zařízení Do obsluhy EZ patří veškeré pracovní úkony spojené s provozem EZ, např. spínání, ovládání (místní, dálkové nebo ústřední), regulování, monitorování, čtení údajů trvale namontovaných přístrojů, synchronizování, prohlídka za řízení apod. Při obsluze EZ se osoby zásadně dotýkají jen těch částí, které jsou k tomu určené. Zároveň při této činnosti musí používat stanovené osobní ochranné prostředky (OOP). Pracoviště Ochranný prostor (OP) je prostor obklopující živé části (bez ochranných opatření není zajištěna izolační hladina) EZ. Zóna přiblížení Vymezený prostor vně ochranného prostoru se nazývá zóna přiblížení. Jmenovité napětí soustavy UN (povolené vzdálenosti přiblížení: do 1 kV 200 mm do 3 kV 1120 mm do 6 kV 1120 mm do 22 kV 1280 mm do 35 kV 1370 mm
6
1.3.2 Druhy práce na elektrických zařízeních: Každá pracovní činnost na elektrickém zařízení je spojena s možností výskytu elektrického rizika. Práce na elektrických zařízeních (elektrické práce) zkoušení měření oprava výměna údržba montáž 1. Neelektrické práce Při pracích v blízkosti EZ musí být dodržena stanovená bezpečná vzdálenost s ohledem na napěťovou soustavu, druh práce, použité zařízení i kvalifikaci osoby. Mezi tyto činnosti patří tyto stavební a jiné práce: lešenářské, instalační, práce se stavebními stroji, výkopy, čištění, natírání. 2. Práce pod napětím Při práci pod napětím je osoba ve styku s živými částmi EZ, nebo zasahuje částmi těla, nářadím, zařízením a předměty, se kterými pracuje, do ochranného prostoru. Tyto osoby musí být vhodně oblečeny, nemají mít na sobě kovové předměty (šperky, hodinky apod.) a musí mít osobní ochranné prostředky a pomůcky. Zároveň musí zohlednit okolní prostředí. V místech s nebezpečím požáru a výbuchu se mohou práce pod napětím vykonávat až po vyloučení nebezpečí. V případě blížící se bouřky nesmí být práce zahájeny ani prováděny (s výjimkou vnitřních prostor chráněných proti atmosférickým přepětím). Práce pod napětím mohou vykonávat jen osoby poučené, nebo znalé a až na některé práce osoby speciálně vyškolené. Tyto práce vyžadují použití pracovních postupů obsahujících návod na udržování nářadí, výstroje, přístrojů v dobrém stavu, včetně jejich ověření před započetím prací. 3. Práce v blízkosti živých částí Při pracích v blízkosti živých částí je osoba uvnitř zajištěného prostoru (ZP), nebo zasahuje částmi těla, nářadím, zařízením a předměty, se kterými pracuje, do zóny přiblížení, ale nezasahuje do ochranného prostoru (OP). Pro odstranění možného nebezpečí musí být zajištěna ochrana živých částí elektrických zařízení kryty, přepážkami, zábranami tak, aby nemohlo dojít k dotyku živých částí a aby osoba nemohla zasahovat do OP. Před zahájením prací musí být osoby poučeny a musí jim být definována hranice vymezeného ochranného prostoru. 4. Práce na zařízení bez napětí (na zařízení nesmí být naměřen ani elektrický náboj, což pracovník ověří určeným přístrojem) Požadavky na zajištění pracoviště: odpojení zařízení - úplné oddělení izolací nebo vzduchem jeho zabezpečení proti opětnému zapnutí jeho uzemnění a zkratování jeho ochrana proti živým částem v blízkosti EZ potřebná fyzická vzdálenost dle napětí
7
Práce na elektrických zařízeních bez napětí mohou vykonávat osoby znalé a osoby poučené pod dozorem osoby znalé. Osoby vykonávající výše uvedené práce osoba odpovědná za EZ (stav a provoz) – v souladu s předpisy musí být v každé organizaci tato osoba určená osoby vykonávající činnosti na EZ - pracovníci s příslušnou kvalifikací (podle náročnosti) Kvalifikace, vzdělání, praxe K nabytí kvalifikace je podle jejího stupně potřebná praxe, která závisí na odborném vzdělání v oboru elektrotechniky. Podle stupně své kvalifikace může pracovník na elektrickém zařízení vykonávat odpovídající činnost. Otázky 1. 2. 3. 4.
Definuj pojem obsluha EZ. Jaké druhy prací na EZ (elektrických pracích) znáš? Charakterizuj práci v blízkosti živých částí. Vyjmenuj požadavky na zajištění pracoviště.
8
2 BYTOVÁ VÝSTAVBA 2.1 Soustava TNC, TNS, TNC-S, odbočky k elektroměrům 2.1.1 Druhy a označování sítí Elektrickou síť tvoří soustava obvodů sloužících k napájení připojených elektrických zařízení, napájená z téhož zdroje. Přitom nejde jen o prvotní zdroj (generátor apod.), nová síť vzniká i vřazením transformátoru, měniče frekvence apod., jsou-li části s napětím odděleny spolehlivou izolační bariérou od napájecí soustavy. Způsob provedení a použitelnost některých druhů ochran před úrazem elektrickým proudem však úzce souvisí s tím, zda je zdroj sítě od země izolován, či je některý z vodičů soustavy (zpravidla uzel) uzemněn. Proto jsou pro označování sítí zavedeny písmenové označení – zkratky. Význam stanovených označení druhu sítí a) první písmeno T - terre (franc.) - bezprostřední uzemnění určitého bodu obvodu pracovního proudu, zpravidla uzlu (nulového bodu) I - insultation (angl.) - izolace všech živých vodičů vůči zemi nebo spojení bodu sítě se zemí přes velkou impedanci b) druhé písmeno N - nutre (franc.), neutral (angl.) - bezprostřední spojení neživých částí s uzemňovacím bodem sítě ochranným vodičem T - terre (franc.) - uzemnění neživých částí nezávisle na možném uzemnění určitého bodu sítě c) třetí písmeno C - kombiné (franc.), combined (angl.) – central (angl. - centrální), kombinace středního vodiče s ochranným vodičem S - separé (franc.), separated (angl.) - oddělení středního vodiče od ochranného vodiče Neutrální (nulový) vodič (N) Ochranný vodič (PE) Sloučený ochranný a nulový vodič (PEN) Krajní (fázový) vodič (L1, L2, L3) Druhy sítí 1) Síť TN – C Trojfázová síť s uzemněným nulovým bodem, ochranný vodič současně plní funkci středního vodiče (vodič PEN). Ochrana neživých částí před nebezpečným dotykovým napětím je provedena spojením neživých částí s uzemňovacím bodem sítě ochranným vodičem – podle ČSN 33 2000-4-41 se jedná o ochranu automatickým odpojením od zdroje. V síti TN-C, tedy v síti čtyřvodičové s uvedenou ochranou, je ochranný vodič označen PEN a všechny navazující vodiče (pokud nedojde k rozdělení) je třeba označit PEN. Tím je jednoznačně definováno, že jde o příslušnost k rozvodné soustavě TN-C a že tedy nedošlo nikde k rozdělení funkce tohoto vodiče. Je přitom lhostejné, zda se jedná o připojení trojfázového nebo jednofázového spotřebiče.
9
Rozdělení pracovního a ochranného vodiče uvnitř spotřebiče nelze považovat za rozdělení sítě, ale pouze za vnitřní propojení spotřebiče (jde např. o vypínač motoru, pohyblivý přívod apod.). Funkce nulového (středního) a ochranného vodiče je v celé síti sloučena do jediného vodiče. 2) Síť TN-S Trojfázová síť s uzemněným nulovým bodem, ochranný vodič (PE) a nulový (střední) vodič (N) jsou vedeny odděleně. 3) Síť TN-C-S Trojfázová síť s uzemněným nulovým bodem, funkce části nulového (středního) a ochranného vodiče je sloučena v části sítě do jednoho vodiče, na počátku elektroinstalace – v HDS, v ER, nebo v BR se dělí na Pe a N.
4) Síť IT Trojfázová síť izolovaná, popřípadě uzemněná přes impedanci nebo průrazku, ochrana neživých částí před nebezpečným dotykovým napětím je provedena odpojením od zdroje samostatným uzemněním každého spotřebiče. (Síť může být úplně oddělena od země). 5) Síť TT Síť TT má jeden bod přímo uzemněný a neživé části připojených elektrických zařízení jsou v této síti spojeny se zemniči nezávislými na zemničích sítě. Otázky 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Vysvětli význam písmena „T“ ve značení sítí. Vysvětli význam písmena „N“ ve značení sítí. Vysvětli význam písmena „C“ ve značení sítí. Vysvětli význam písmena „S“ ve značení sítí. Vysvětli význam písmena „I“ ve značení sítí. Popište síť „TNCS“.
10
2.1.2 Odbočky k elektroměrům, hlavní domovní vedení Od vstupních pojistek z HDS nebo ze skříně pro připojení objektu kabelem, například rozpojovací instalační skříň RIS, vychází vedení k elektroměrové rozvodnici. Toto se nazývá hlavní domovní vedení, má být co nejkratší a pokud možno i bez přerušení. Má být na venkovní straně objektu nebo na veřejně přístupných prostorech. U objektů s větším počtem bytů je hlavní domovní vedení provedeno jako stoupací vedení do jednotlivých podlaží s odbočkami k elektroměrům jednotlivých bytů. Otázky 1. Popište HDV – jeho začátek, konec. 2. Popište význam a provedení HDV. 3. Kde má být umístěno HDV?
2.2 Elektroměrové a bytové rozvaděče 2.2.1 Umístění elektroměrových a bytových rozvaděčů + NJ Rozvaděče se přednostně umisťují do, snadno přístupných prostorů, kde jsou chráněny před mechanickým poškozením a vlivy prostředí. Jejich konstrukce musí být řešena tak, aby mohly být opatřeny plombou, zabraňující přístupu ke všem svorkám, které by mohly umožnit nedovolený odběru elektřiny nebo k manipulaci s elektroměrem. Přístup k samotnému elektroměru nesmí být umožněn ze všech stran a bez porušení plomby. Před elektroměrovou rozvodnicí nebo rozvaděčem musí být volný prostor o hloubce 0,8 m s rovnou podlahou. Střed elektroměru má být ve výšce 1,5 až 1,7 m. Je-li zde zabudováno více elektroměrů, má být střed okének ve výši 700 až 1700 mm od definitivní podlahy. U rekreačních objektů bývá umístění elektroměrové rozvodnice na venkovní, volně přístupné straně objektu. U objektů uvnitř oploceného pozemku může být kabelová přípojka i elektroměrová rozvodnice umístěná do sloupku v oploceném objektu. Výška spodní hrany elektroměrové rozvodnice od definitivního terénu musí být minimálně 60 cm.
2.2.2 Vybavení elektroměrových a bytových rozvaděčů Elektroměrová rozvodnice je obvykle vybavena hlavním vypínačem nebo jističem objektu nebo bytu. Vypínač nebo jistič se umisťuje před elektroměr. Musí to být přístroj s krytem, který je opatřen plombou. Vstupní pojistky objektu umístěné v hlavní domovní skříni, musí mít jmenovitý proud alespoň o 2 stupně vyšší než je nejvyšší jmenovitý proud jističe před elektroměry. Tyto jističe musejí mít charakteristiku „B“. V elektroměrové rozvodnici je elektroměr se zaplombovatelným krytem, svorkovnice a nulový můstek, který slouží jako přípojnice pro střední vodiče přicházejícího i odcházejícího vedení. Nulový můstek musí mít také zaplombovatelný kryt a jeho vodivá neživá část je připojena na zemnící soustavu objektu, stejně jako vodivá kostra skříně kabelové přípojky. Elektroměrové rozvodnice či rozvaděče mohou být vybaveny spínacími hodinami a stykačem pro spínání odběrů s akumulačním charakterem (zásobník pro přípravu teplé vody, akumulační
11
kamna). Místo spínacích hodin se dnes převážně používá přijímač hromadného dálkového ovládání (HDO), který pracuje na principu příjmu přesně a účelově modulovaného vysokofrekvenčního signálu pro ovládání blokovaných spotřebičů (pomocí frekvenčního relé) Také toto zařízení musí být také zajištěno kryty s plombou. Bytové rozvodnice
Domovní rozvodnice BC-U, BC-O
provedení pod omítku BC-U nebo na omítku BC-O 1 až 3 řady 5 až 18 modulů v řadě bílé nebo průhledné dveře krytí IP40 třída ochrany II splňují podmínky ČSN EN 60439-1 jmenovité napětí 400 V AC / 50 Hz rozvodnice s dveřmi s ocelového krytu, typ F rozvodnice s plastovými bílými dveřmi, typ D rozvodnice s dveřmi z kouřového organického skla, typ DT splňují podmínky podle ČSN EN 60439-3, EN 62208 krytí IP30 podle EN 60529 třída ochrany II
Domovní rozvodnice na omítku BC-O rozvodnice s bílými nebo průhlednými dveřmi a bez dveří s nebo bez zadní stěny splňují podmínky ČSN EN 60439-1, -3, EN 50298 stupeň krytí IP40 s dveřmi, IP 30 bez dveří třída ochrany I bez zadní stěny, II se zadní stěnou jmenovité napětí 400 V AC / 50 Hz Otázky 1. 2. 3. 4.
Popište ER, jejich účel, vybavení a umístění. Jaký je stupeň krytí s dveřmi a bez dveří? Jak vypadá značení rozvodnice provedení pod omítku? Popiš značení provedení rozvodnice nad omítku.
12
2.3 Rozvody za bytovými rozvaděči, dimenzování a jištění Světelné obvody Světelné obvody jsou určeny k osvětlení prostor objektů. Nejčastěji svítidla umisťujeme na strop do středu místnosti a ovládání u dveří na straně kliky ke vchodu do místnosti. Vzhledem k jištění a jmenovitého proudu volíme průřez měděných vodičů 1,5 mm2. Na jeden světelný obvod smíme zapojit tolik svítidel, aby nebyl překročen jmenovitý proud obvodu. Při dostatečném průřezu vodičů a ovladačů se mohou světelné obvody jistit proudem až 25 A. 𝑃 Proudovou zátěž vypočítáme podle vztahu: 𝐼 = 𝑈 Ovládání svítidel K ovládání (spínání, vypínání, přepínání) slouží spínače, které se umisťují obvykle 1,2 m nad podlahou. Jmenovitý proud spínačů pro vnitřní osvětlení místností je 10 A. Světelné vedení: Vedení se značí nepřerušovanou čarou. Značky světelného vedení: Světelné vedení se značí nepřerušovanou čarou. Počty svítidel v jednotlivých místnostech Místnost
Minimální počet svítidel
Obývací pokoj (12 až 20 m2)
1
Obývací pokoj (více než 20 m2)
2
Ložnice (menší než 12 m2)
1
Ložnice (12 až 20 m2)
1
Ložnice (více než 20
m 2)
2
Kuchyně
2
Koupelna
2
WC
1
Místnost pro zájmovou činnost
1
Místnost pro domácí práce
1
Chodba/hala
1
Sklep/komora
1
Terasa/obytná lodžie, atrium
1
Zásuvkové obvody Zásuvkové obvody se používají k připojování přenosných elektrospotřebičů k rozvodné sítí. Domovní zásuvky se umisťují v obytných místnostech 20 cm nad podlahu (měřeno od středu zásuvky). Značka zásuvkového vedení Zásuvkové vedení se značí přerušovanou čarou ------------------------------------------------------------- .
13
Počet zásuvkových vývodů V budovách občanské zástavy se na jeden zásuvkový obvod smí připojit maximálně 10 zásuvek (dvojitá zásuvka se počítá jako jeden zásuvkový vývod, ale pokud jsou zásuvky ve vícenásobném "rámečku", počítají se samostatně). Jejich celkový příkon nesmí překročit 3 520 VA při jištění 16 A a 2 200 VA při jištění 10 A. Odbočování v zásuvkových obvodech se smí provádět pouze v ústřední svorkovnici. Počet zásuvkových vývodů se řídí využitím místnosti. Doporučeny jsou tyto počty
Místnost
Minimální počet zásuvek
Obývací pokoj (12 až 20 m2)
4
Obývací pokoj (více než 20 m2)
5
Ložnice (menší než 12 m2)
3
Ložnice (12 až 20 m2)
4
Ložnice (více než 20
m 2) Místnost
5 Minimální počet zásuvek
Kuchyně
3
Koupelna
2
WC
1
Místnost pro zájmovou činnost
3
Místnost pro domácí práce
3
Chodba/hala
1
Sklep/komora
0
Terasa/obytná lodžie, atrium
1
Zásuvka v blízkosti elektrického sporáku může být připojena na sporákový obvod. Na světelný obvod smí být maximálně připojená 1 zásuvka v jedné místnosti. Zásuvka může být sériově zapojena s vypínačem. Zvláštní obvod musí mít zásuvka pro automatickou pračku, protože je po jejím spuštění plně vytížená. Jištění a dimenzování ale odpovídá běžnému zásuvkovému okruhu. Jednofázové zásuvkové obvody se musí zapojovat odděleně od ostatních obvodů a musí mít vlastní jištění. Na jeden zásuvkový obvod může být maximálně připojeno 10 zásuvek. Na zásuvkový obvod lze pevně připojit jednoúčelový spotřebič do 2 kVA. Zapojení zásuvek Zásuvky se zapojují s třemi vodiči (krajní – hnědý, černý, šedý, neutrální = pracovní vodič – světle modrý a vodič ochranný - zelenožlutý). Fázový vodič musí vycházet z jistícího přístroje (jistič, pojistka) do levé dutinky. Pracovní (střední) vodič naopak do pravé dutinky. Ochranný vodič (PE) se zapojuje na ochranný kolík zásuvky. Svorky u zásuvek pro připojování vodičů bývají zdvojené, aby bylo možno propojovat zásuvky průběžnými vodiči (tzv. smyčkování). Dvojitá zásuvka se považuje za jeden vývod, nesmí se však zapojit do dvou různých obvodů a nesmí se přerušit propojení. Jištění zásuvkových obvodů je 16 A a používáme vodiče 2,5 mm2 (Cu).
14
Jištění ostatních spotřebičů Třífázové kuchyňské sporáky se připojují přes přípojnicovou krabici. Spotřebič se připojuje přímo na svorky ohebnou šňůrou. Kombinovaný sporák připojujeme pomocí zástrčky a zásuvky samostatným obvodem jištěným 16 A jističem s průřezem Cu 2,5 mm2. Akumulační kamna nesmíme připojit na zásuvku, ale jen pevným nasvorkováním. Obvody pro napájení akumulačních kamen se provádějí obvykle jako samostatná vedení k jednotlivým tělesům. Napájecí vodiče a jistící prvky odpovídají příkonu těles. Pokud je na jeden obvod připojen větší počet akumulačních kamen, musí jištění i průřez napájecích vodičů odpovídat celkovému příkonu. Obvody, ve kterých jsou zapojena akumulační kamna, se zapínají spínacími hodinami nebo HDO (hromadným dálkovým ovládáním). Akumulační kamna pracují na principu ukládání tepelné energie z tepelných těles do keramických materiálů. Modernější typy mají řízený odběr tepla pomocí dvou rychlostních ventilátorů spínaným bytovým čidlem. Přímotopná tělesa se zapojují samostatnými vývody, jištěnými podle příkonu. Mohou být připojeny pomocí zástrčky a zásuvky. Pro připojování pohyblivých, převozných či přenosných spotřebičů se používá trojfázových zásuvek, do kterých se elektrické zařízení připojí pomocí zástrčky na ohebné šňůře. Trojfázových zásuvek v bytových rozvodech může být i více na jednom obvodu. Musí být ale dimenzovány na stejný jmenovitý proud a jištěny trojfázovým jističem stejného jmenovitého proudu, jaký má použitá zásuvka. Sdružené obvody Střední vodič se dimenzuje jako krajní vodiče. Jednotlivé krajní vodiče musí být stejně zatíženy. Pojistky nebo jističe musí být uspořádány do trojic příslušejících danému sdruženému obvodu a jako takové musí být označeny (obvod a spotřebič, např. svítidlo). Až k rozbočení k jednotlivým spotřebičům např. svítidlům musí vést všechny vodiče v jednom kabelu, trubce, atd. Do sdruženého obvodu montujeme jen takové spínací přístroje (jističe, stykače, vypínače, atd.), kterými lze současně zapnout i vypnout všechny tři fáze. Za tímto spínacím přístrojem lze namontovat přístroje, které umožňují vypínat jednotlivé fáze. U jednotlivých fází sdruženého obvodu lze provádět rozbočení v samostatné krabici (rozvodce). Otázky 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Popište provedení světelných obvodů. Popište provedení zásuvkových obvodů. Popište provedení samostatných obvodů. Popište provedení třífázových obvodů. Popište připojení přímotopů. Jak velký příkon smíte zapojit na zásuvkový obvod jištěný 16 A?
2.4 Druhy a použití elektroinstalačního materiálu Elektroinstalační trubky se podle materiálu dělí na kovové a plastové. Běžné průměry trubek jsou 13,5 – 16 – 23 – 29- 36 mm. Kovové (pancéřové) trubky slouží pro ochranu před mechanickým poškozením a musí být vždy opatřeny izolační vložkou.
15
Výhodnější je použití dvouplášťových trubek z PVC v provedení proti mechanickému poškození. Běžné trubky PVC neslouží jako mechanická ochrana, smíme je ukládat do omítky, nebo do technologických prostupů, kde nehrozí nebezpečí jejich mechanického poškození.
16
Elektroinstalační lišty mohou být protahovací a vkládací, označují se: L20; L40; L70…dle šířky. V různém provedení se vyrábějí i lišty soklové, které umožňují rozvody v místě podlahových lišt. Jsou vhodné především pro montáž nových zásuvkových obvodů v panelových domech. V současnosti se vyrábí takové množství elektroinstalačního materiálu a příslušenství, že záleží jen na finančních možnostech investora, které použije. Elektroinstalační krabice rozdělujeme podle účelu na přístrojové, protahovací, univerzální a odbočné. Jejich rozměry jsou 68 a 97 mm. Ukládají se do zdiva, betonu, nebo sádrokartonů (se speciálními úchyty). Elektroinstalační krabice se vyrábějí také v provedení s distančními držáky, které zajistí přesnou rozteč pro montáž do přístrojových rámečků.
17
Do spojovacího materiálu patří spojky, můstky, (soustava svorek), které jsou vodivě spojeny. Svorkovnice jsou od různých výrobců, různého provedení a slouží ke spojování vodičů. Vybíráme je podle toho, jak výrobce řeší trvalý a pružný spoj s co nejmenším přechodovým odporem (norma povoluje max. 0,1Ω).
Elektroinstalační přístroje Mezi elektroinstalační přístroje patří spínače, pojistky, jističe, chrániče, elektroměry, relé, stykače, motorové spouštěče, motory, zásuvky, zástrčky a mnoho dalšího.
18
http://www.rekmonta.cz/4_elektro.htm Nový digitální elektroměr a jak z něho číst Nový statický jednofázový elektroměr umožňuje měřit spotřebu elektrické energie až ve čtyřech tarifech při napětí 230 V, rozsah měření má až 65 A s max. chybou 1 %. Stav číselníku se zobrazuje na LC displeji cyklicky v intervalu cca 10 vteřin v provedení 6+1 místo. Statický elektroměr neobsahuje žádné pohyblivé části. Odečet údajů z elektroměru je možný buď na LC displeji, nebo prostřednictvím optického rozhraní.
1. směr toku elektrické energie při odběru 2. číselník elektroměru - 6 celých míst a 1 desetinné místo 3. symbol tarifu právě zobrazeného na číselníku (T1 - T4)
19
4. místo pro chybové hlášení 5. symbol právě měřeného tarifu (T1 - T4) 6. orientační stupnice odebíraného elektrického výkonu (počet čtverečků odpovídá velikosti právě odebíraného elektrického výkonu): ■ od 0 W do 1,5 kW ■ ■ od 1,5 kW do 3,75 kW ■ ■ ■ od 3,75 kW do 7,5 kW ■ ■ ■ ■ větší než 7,5 kW Otázky 1. 2. 3. 4. 5.
Vyjmenujte druhy elektrických materiálů. V jakých rozměrech se vyrábějí elektroinstalační trubky? Jaké druhy elektroinstalačních lišt znáš? Vyjmenuj skupinu elektroinstalačních přístrojů. Jaký smí být maximální přechodový odpor ve svorkovnici?
Elektroinstalační zóny http://elektro.tzb-info.cz/normy-a-pravni-predpisy-elektrotechnika/7931-pripravovana-tni-332130-o-elektroinstalacich-v-bezbarierovych-bytech
20
2.5 Čtení výkresů elektro Na prvním obrázku je schéma elektrického zapojení elektroinstalace automobilu. Obrázek porovnejte s následujícím výkresem elektrické instalace, zjistěte rozdíly. Postup návrhu elektrotechnického výkresu 1. Zakreslím, nebo si opatřím „slepý“ výkres objektu, v němž má být provedena elektroinstalace ve vhodném měřítku. 2. Navrhnu rozmístění vypínačů a zásuvek, případně připojovacích míst pro elektrospotřebiče – návrh konzultuji s uživatelem (zadavatelem). 3. Provedu návrh obvodů a jejich jištění podle zásad příslušné ČSN. 4. Navrhnu osazení a zapojení bytové rozvodnice – viz výkres BR. 5. Provedu soupis použitého materiálu. 6. Výpočtem zkontroluji navržené obvody na úbytek napětí.
21
Domovní elektroinstalace
22
Dílenský list T2/1
23
Dílenský list T2/2
24
Dílenský list T2/3
25
Dílenský list T2/4
26
Dílenský list T2/5
27
Dílenský list T2/6
28
2.6 Elektrická zařízení ve sprchách a umývárnách
Požadavky na provedení elektroinstalací v koupelnách a sprchách jsou založeny na rozměrech čtyř zón: zóny 0, 1, 2 a 3. Jejich rozměry se měří s ohledem na stěny, dveře, pevné příčky, stropy a výklenky, které účinně vymezují rozsah zóny. Zóna 0 je vnitřní prostor koupací nebo sprchové vany. V prostoru se sprchou bez vany je zóna 0 vymezena podlahou a rovinou o výšce 0,05 m nad podlahou. V tomto případě platí: a) kde je sprchová hlavice snímatelná a může se s ní při použití pohybovat v horizontální rovině, jsou svislé hranice zóny 0 shodné se svislými hranicemi prostoru navrženého tak, aby se sprchující osob nedostala mimo zónu; b) kde sprchová hlavice není snímatelná, je zóna 0 ohraničena svislou plochou (plochami) s poloměrem 0,60 m od sprchové hlavice. Zóna 1 je ohraničena a) horní rovinou zóny 0 a vodorovnou rovinou ve výšce 2,25 m nad podlahou; b) svislou plochou (plochami) vymezenou prostorem koupací nebo sprchové vany. Zahrnuje prostor pod koupací nebo sprchovou vanou tam, kde je tento prostor přístupný bez použití nástroje, nebo
29
svislou plochou (plochami) vymezující tento prostor navržený pro sprchování (pro sprchu bez vany a se snímatelnou sprchovou hlavicí, která se může při použití pohybovat v horizontální rovině), nebo svislou plochou (plochami) s poloměrem 0,60 m od sprchové hlavice (pro sprchu bez vany a s nesnímatelnou sprchovou hlavicí). Zóna 2 je ohraničena a) svislou plochou (plochami) na vnější straně zóny 1 a rovnoběžnou svislou plochou (plochami) vzdálenou 0,60 m vně od zóny 1; b) podlahou a vodorovnou rovinou ve výšce 2,25 m nad podlahou. Tam, kde je strop výše než 2,25 m nad podlahou, je zónou 2 prostor nad zónou 1 až ke stropu, nebo do výšky 3m, je-li výška stropu vetší. Zóna 3 je ohraničena a) svislou plochou (plochami) na vnější straně zóny 2 a rovnoběžnou svislou plochou (plochami) vzdálenou 2,4 m vně od zóny 2; b) podlahou a vodorovnou rovinou ve výšce 2,25 m nad podlahou Tam, kde je strop výše než 2,25 m nad podlahou, je zónou 3 prostor nad zónou 2 až ke stropu, nebo do výšky 3 m, je-li výška stropu větší. Zóna 3 také zahrnuje prostor pod koupací nebo sprchovou vanou, který je přístupný pouze s použitím nástroje. Bezpečnost práce při elektroinstalaci v koupelnách a sprchových koutech Ochrana před úrazem elektrickým proudem Kde se používá SELV s jakýmkoliv jmenovitým napětím, zabezpečí se ochrana před přímým dotykem a) přepážkami nebo kryty poskytující stupeň ochrany nejméně IPXXB (přídavné písmeno „B“ znamená ochranu před dotykem prstem, která se zkouší článkovým zkušebním prstem o průměru 12 mm a délce 80 mm); b) izolací schopnou odolávat zkušebnímu napětí 500 V střídavého proudu po dobu 1 minuty. Doplňující pospojování Místní doplňující pospojování musí spojit všechny neživé části upevněných zařízení v zónách 0, 1, 2 a 3 a ochranné vodiče zásuvek s následujícími cizími vodivými částmi v zónách 0, 1, 2 a 3 s a) kovovými trubkami napájejícími zařizovací předměty a s kovovými trubkami odpadů (např. voda, plyn); b) kovovými trubkami systémů ústředního vytápění a systémů úpravy vzduchu; c) přístupnými kovovými stavebními prvky (např. kovové dveřní zárubně, okenní rámy a podobné prvky), které se nepovažují za stavební prvky budovy; d) s ostatními vodivými předměty, které jsou náchylné k přivedení jakéhokoliv elektrického potenciálu. Aplikace ochranných opatření před úrazem elektrickým proudem V zóně 0 je dovolena pouze ochrana pomocí SELV se jmenovitým střídavým napětím nepřevyšujícím 12 V nebo stejnosměrným napětím bez zvlnění nepřevyšujícím 25 V, jehož zdroj je
30
instalován mimo zóny 0, 1 a 2. Ochrany zábranou, nevodivým okolím, neuzemněným místním pospojováním a polohou se nedovolují. Výběr a stavba elektrických zařízení Zóna 0 – v této zóně musí být použit stupeň ochrany minimálně IPX7 nebo 44 (jestliže zařízení není značeno v IP kódu). Elektrické rozvody musí být obsahovat jen ty, které jsou nezbytné pro napájení pevných elektrických zařízení umístěných v této zóně. V zóně 0 se také nesmějí instalovat žádné spínače, nebo elektrická příslušenství. Do zóny 0 může být instalováno pouze upevněné zařízení používající bezpečný elektrický proud, které musí vyhovovat podmínkám této zóny. Zóna 1 – v této zóně musí být použita ochrana IPX4 nebo A (pokud zařízení není značeno v IP kódu). Nad nejvyšší úrovní jakékoliv nesnímatelné sprchové hlavice může být také použito IPX2, nebo 4 (není-li zařízení značeno v IP kódu). V místech, kde se mohou vyskytnout proudy vody určené pro čištění (např. v lázních), musí být ochrana IPX5 nebo A (není-li zařízení značeno v IP kódu). V zóně 1 musí být pouze elektrické rozvody, které jsou nezbytné pro napájení pevných elektrických zařízení umístěných v zónách 0 a 1. Stejně jako u zóny 0 se ani v zóně 1 nesmí instalovat žádné spínače ani příslušenství, s výjimkou spínačů SELV, které jsou napájeny jmenovitým střídavým napětím nepřesahujícím 12V, nebo stejnosměrným napětím nepřevyšujícím 25 V. Zdroj tohoto napětí nesmí být instalován v zónách 0, 1 a 2. V zóně 1 mohou být instalována pouze ta elektrická zařízení (např. ohřívače vody, sprchová čerpadla a jiná upevněná elektrická zařízení), která mohou být účelně umístěna pouze v zóně 1 (napájecí obvod musí být vybaven doplňkovou ochranou proudovým chráničem s vybavovacím proudem do 30 mA). Zóna 2 - v této zóně musí být použita ochrana IPX4, nebo mohou být použity pouze ty elektrické rozvody, které jsou nutné pro napájení elektrických zařízení umístěných v zónách 0, 1 a 2 a v té části zóny 3, která je pod koupací nebo sprchovou vanou. Do zóny 2 nesmí být instalovány žádné spínací prvky, příslušenství obsahující spínače nebo zásuvky, výjimku tvoří spínače zásuvek obvodů SELV, jednotky napájející holicí strojky, které vyhovují ČSN IEC 742, kapitola 2, oddíl 1 Do zóny 2 mohou být instalovány elektrická zařízení, která jsou dovolena v zóně 1 a dále svítidla, ventilátory, otopná zařízení a jednotky pro vířivé vany za předpokladu, že jejich napájecí obvody budou vybaveny proudovým chráničem s vybavovacím proudem do 30 mA. Otázky 1. Vyjmenujte rozdělení koupelen do zón. 2. Jaká zařízení smíme instalovat do zóny 0?
31
2.7 Slaboproudé rozvody 2.7.1 Základní vybavení domácností + NJ Rozvod telefonu Rozvod telefonu musí umožnit přivedení minimálně dvou linek veřejné telekomunikační sítě (přívod minimálně dvoupárového kabelu do bytu). Telefonní zásuvka je situována v obývacím pokoji a kdekoliv v bytě. Rozvod televizního signálu Zásuvka společné televizní antény (televizního a rozhlasového pozemního příjmu) je umístěna v obývacím pokoji. Vývod trubkování pro televizní kabelový rozvod se nachází v těsné blízkosti zásuvky společné televizní antény.
32
Telekomunikační věž v Pardubicích pro šíření datových a televizního signálu
Rozvod domovního telefonu Domovní telefon s dohovorem od vstupu domu do bytu se osazuje v zádveří bytu. (U mezonetů v každém podlaží bytu). Signalizační zvonek je nainstalován v zádveří bytu před vstupem do něj. (U mezonetů v každém podlaží bytu).
2.7.2 Nadstandardní výbava bytů slaboproudými rozvody a technologiemi Pokud je pro zákazníka základní vybavení bytu nedostačující, doplní se nadstandardní výbavou. Pro bytový dům investor provede výběr nadstandardního vybavení, které se zkombinuje se standardním. Rozvod telefonu Pro rozvod telefonu musí být přivedeny minimálně dvě linky veřejné telekomunikační sítě (přívod minimálně dvoupárového kabelu do bytu, počet linek adekvátně odpovídá velikosti bytu). Telefonní zásuvka je situována v pokojích, kuchyni a chodbě bytu.
33
Rozvod televizního signálu Zásuvka společné televizní antény (televizního a rozhlasového pozemního a satelitního příjmu) je situována v pokojích a kuchyni bytu. Vývod trubkování pro televizní kabelový rozvod je instalován v těsné blízkosti každé zásuvky společné televizní antény. Rozvod domovního videotelefonu Domovní videotelefon s dohovorem od vstupu domu do daného bloku je společně s obrazovkou zobrazující scénu před vchodem do daného bloku bytového domu namontován v zádveří bytu. (U mezonetů v každém podlaží bytu). Signalizační zvonek se umísťuje v zádveří bytu před vstupem do bytu. (U mezonetů v každém podlaží bytu).
Rozvod datové sítě Vývod trubkování se nachází ve vybraných pokojích. Trubkování je spojeno s centrálním stoupacím vedením daného bloku bytového domu, vyvedeno na střechu a zároveň k přípojkové skříni v přízemním podlaží. Takové zapojení umožní případné budoucí napojení bytu na síť internet přes mikrovlnné propojení nebo pomocí optického kabelu.
Rozvod elektrické zabezpečovací signalizace Trubkování je vyvedeno v místech budoucí instalace čidel, klávesnice a ústředny. Trubkování z každého bytu je spojeno s centrálním stoupacím vedením daného bloku bytového domu, vyvedeno do technologické místnosti, což umožní případnou centrální instalace systému EZS. Rozvod pro domácí kino Kabelové trasy pro reproduktorové soupravy audiovizuální techniky domácího kina bývají připravovány na jeho provoz v obývacím pokoji bytu.
34
Otázky 1. Vyjmenuj základní vybavení, popiš rozvod telefonu. 2. Vyjmenuje ostatní slaboproudé rozvody, včetně možných nadstandardů a popiš jejich funkce.
35
3 ELEKTRICKÝ ROZVOD V PRŮMYSLU 3.1 Základní ustanovení ČSN – určení vnějších vlivů Pro elektrická zařízení jsou stanoveny vzájemné vlivy okolí na elektrická zařízení a naopak. Přehled vnějších vlivů a jejich povaha Kategorie vnějšího vlivu Povaha vnějšího vlivu
Okolí působící na elektrické zařízení
AA AB AC AD AE AF AG AH AJ AK AL AM AN AP AQ AR AS
…. …. …. …. …. …. …. …. …. …. …. …. …. …. …. …. ….
Teplota okolí (dolní a horní meze) Atmosférické podmínky (teplota, vlhkost) Nadmořská výška Výskyt vody Cizí pevná tělesa Korozivní nebo znečišťující látky Otřesy (rázy mírné, střední, silné) Vibrace (mírné – silné) Jiná mechanická namáhání Výskyt rostlinstva nebo plísní Výskyt živočichů (hmyz, ptáci, malá zvěř) Elektromagnetické, elektrostatické nebo ionizující záření Sluneční záření (500 až 1 120 W/m2) Seizmické účinky Bouřková činnost Pohyb vzduchu (do 10m/s) Pohyb vzduchu (vítr 20 až 50m/s)
Elektrické zařízení působící na okolí
BA BB BC BD BE
…. …. …. …. ….
Schopnosti obsluhy (děti, invalidé, poučení, znalí) Elektrický odpor lidského těla Styk s potenciálem země (četnost dotyku) Podmínky úniku v případě nebezpečí Zpracovávané a skladované látky (požár, výbuch)
Vlivy objektu
CA CB
…. Stavební materiály (hořlavost) …. Šíření ohně a stabilita objektu
Otázky 1. Jaký je význam určování vzájemného vlivu okolí na elektrická zařízení? 2. Vyjmenuj způsob a značení vzájemných vlivů okolí na elektrická zařízení.
36
4 DIMENZOVÁNÍ VODIČŮ S OHLEDEM NA PŘENÁŠENÝ VÝKON 4.1 Dimenzování průřezu elektrického vodiče a určení typu elektrického kabelu s ohledem na přenášený výkon 4.1.1 Určování správného typu elektrického kabelu Při určování správného typu elektrického kabelu (počet žil, materiál pracovní izolace, barevné značení žil, materiál izolace pláště) a průřezu elektrického vodiče se musí brát v úvahu, jak velký elektrický proud jím bude protékat, zda bude kabel zatěžován stále nebo jen občas, jaká je možnost přetěžování kabelu, jak velké budou úbytky napětí na koncích elektrického kabelu, záleží i na velikosti jištění kabelu, způsobu jeho uložení (ve zdi, v zemi, v liště), jeho tepelnému namáhání (např. zda nevede v sauně nebo v blízkosti pecí), jeho délce (čím delší kabel, tím je větší elektrický odpor vodiče, proto se musí dát větší průřez elektrického vodiče, čímž se úbytek napětí způsobený délkou elektrického vodiče vykompenzuje). Při projektování elektrického rozvodu je nutné brát v úvahu možné extrémní velikosti zkratových proudů při poruše, vliv jejich velikosti na rychlost přerušení elektrického obvodu nadproudovým ochranným prvkem (pojistkou, jističem), je nutné brát v úvahu možnost ohřátí vodiče při jeho provozu. Je jednodušší projektovat elektrické vedení v bytě, kde je sucho, běžná teplota a běžná vlhkost vzduchu. Horší je vytvořit projekt pro elektrické vedení ve vlhkém sklepě či k čerpadlu studny. Rozdíl v projektování je v případech, ve kterých se projektuje vedení na 230/400 V pro běžnou elektroinstalaci nebo když má být projekt vytvořen pro napětí 22kV, které vede mezi městy z rozvoden a trafostanic. Projektování elektrických zařízení je velice zodpovědná práce a mohou ji vykonávat pouze osoby s příslušným vzděláním, praxí, zkouškami a osvědčeními. Ve velké většině případů známe příkon elektrického spotřebiče, elektrického stroje, který budeme připojovat. Jednoduchým vzorcem se dostaneme k velikosti elektrickému proudu. Tu potřebujeme znát, abychom mohli určit správnou velikost průřezu elektrického vodiče.
4.1.2 Určení velikosti průřezu elektrického vodiče Vypočteme přenášený elektrický proud z příkonu elektrického stroje, spotřebiče přenášený elektrickým vedením. Podle proudové zatížitelnosti vodiče – odborné tabulky, určíme odpovídající průřez tak, aby nebyla překročena povolená proudová hustota vodiče.
4.2 Dimenzování vodičů s ohledem na ostatní hlediska Při dimenzování vodičů je vždy nutné uvažovat, jakým způsobem jsou vodiče uloženy! K tomuto účelu nám v praxi dobře poslouží tabulky, které je možné bezplatně získat v každém velkoobchodu s elektromateriálem. V nich je uvedena proudová zatížitelnost vodičů stejného provedení i materiálu v různých způsobech uložení, které se mohou lišit o 100%, i více.
37
Normalizované průřezy vodičů jsou: 0,25; 0,5; 0,75; 1; 1,5; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; atd. mm2. Dovolené úbytky napětí za elektroměrem jsou 2 až 5 % (4,5 až 11,5 % při napětí 230 V) dle typu elektrického obvodu.
4.2.1 Vzorce pro výpočet průřezů elektrických vodičů poznámka: vodivost je převrácená hodnota odporu (1/R) Stejnosměrný proud Střídavý proud Třífázový střídavý proud
Průřez elektrického vodiče zaokrouhlíme na nejbližší vyšší normalizovaný průřez elektrické vodiče, který musí odpovídat minimálnímu průřezu elektrického vodiče předepsaného příslušnou elektrotechnickou normou. Tabulky jsou pouze orientační, platí zejména pro elektroinstalace v bytech a rodinných domcích o napětí 230/400 V. Hodnoty v tabulkách se nevztahují na malá napětí (nejčastěji 24 nebo 12 V) např. na halogenové žárovky. Na výstupu z transformátoru je nižší napětí při konstantním výkonu, proto teče elektrickým vedením větší elektrický proud. Vždy provedeme kontrolní výpočty: zda je vyhovující impedanční smyčka (zda zareaguje jistič v předepsané době - nejpozději do 0,4 sekundy při napětí 230 V); zda je dotykové napětí v normě (do 50 V v bezpečných prostorách - např. obývací pokoj, 12 V ve zvlášť nebezpečných prostorách - např. vlhké sklepy); zda není hodnota jištění vyšší než normou stanovená maximální velikost průřezu vodiče. zda přípustné dotykové napětí nepřekračuje přípustnou mez (nad 50 V v bezpečném prostředí); zda se vodič nebezpečně nezahřívá (např. nad 70°C); záleží na materiálu jádra elektrického vodiče (měď, hliník), materiálu izolace (PVC, pryž, apod.), na uložení vodiče (tepelně izolační stěna, na povrchu v liště, na vzduchu, v zemi); zda není vysoký úbytek elektrického napětí na konci vedení (maximum 5% při 230 V, necelých 5 V při fázovém napětí ve veřejné elektrické síti). Pokud je vodič uložen v tepelně izolační stěně, např. sádrokartonu, smí být na průřez vodiče 1,5 mm2 maximální velikost jističe 10 A, při průřezu 2,5 mm2 je hodnota jištění 16 A a při průřezu 4 mm2 je hodnota jističe nebo pojistky 20 A. Pokud je kabel veden ve zdivu, platí hodnoty obecně o řád vyšší. Přesné hodnoty musí stanovit projektant s ohledem na další vnější vlivy a místní situaci. Výše uvedený postup není zcela v souladu s vzorci uvedenými v technických normách, které využívají vzorce upravené koeficienty. Uvedené vzorce jsou odvozeny od základních fyzikálních vzorců, tudíž neobsahují opravné koeficienty. Navíc výše uvedené vzorce nepočítají s dalšími ovlivňujícími veličinami jako např. indukčnost a kapacita vodiče. Tabulky jsou pouze orientační, i když většinou vycházejí z hodnot uvedených v technických normách, ale pro lepší
38
"zapamatovatelnost" jsou zaokrouhleny pro vyšší hodnoty jištění "vyšší bezpečnost". Přesné hodnoty průřezů a délek elektrických vodičů musí stanovit projektant, a to dle místní situace a možných dalších nebezpečí (vlhkost, prach, možnost výbuchu). Existují i počítačové programy, které potřebné hodnoty spočítají na základě fyzikální simulace a vyšší matematiky. Občas se může stát, že výpočet parametrů vedení "na papíru" sedí, ale ve skutečnosti některý z parametrů dané situaci nevyhovuje, a proto je nutné volit vyšší průřez elektrického vodiče v elektrickém kabelu. Uvedený vzorec pro výpočet průřezu elektrického vodiče pracuje s Vámi udanou vodivostí, která je pro měděný elektrický vodič 56 S a pro hliníkový elektrický vodič 36 S (pro zjednodušení uvádím obecnou vodivost a ne měrnou vodivost, kterou obsahuje vzorec). Ve skutečnosti při zahřívání elektrického vodiče při provozu vodivost elektrického vodiče klesá, protože vlivem stoupající teploty vzrůstá jeho elektrický odpor. Tento jev se nazývá teplotní závislost elektrického odporu. V tomto případě je třeba použít větší průřez elektrického vodiče, aby se snížila proudová hustota. Hodnota 56 S je uváděná pro měděný elektrický vodič a 38 S pro hliníkový elektrický vodič. To platí jen při teplotě 20°C. Při teplotě 70°C je vodivost mědi jen 46 S.
4.2.2 Určení typu elektrického vodiče či elektrického kabelu Technické parametry elektrických kabelů (průřez elektrického vodiče, počet, izolace vodiče, barevné značení žil, izolace pláště), ze kterých projektant vychází, jsou uvedeny v technické dokumentaci (katalogovém listě) od výrobce elektrického kabelu. Typ elektrického kabelu určíme podle katalogů výrobců s ohledem na výše uvedené požadavky (uložení, napájecí elektrické napětí, jištění, velikosti protékajícího elektrického proudu, mechanické namáhání). Typem elektrického kabelu se myslí např. materiál izolace a materiál jádra vodičů. Otázky 1. Vyjmenujte ukazatele pro dimenzování průřezů vodičů. 2. Kde je možné získat orientační hodnoty průřezů vodičů?
4.3 Způsoby ukládání vodičů 4.3.1 Výběr vhodných kabelů a jejich průřezů do různého prostředí Do zdí a do země ukládáme elektrické kabely s tuhým jádrem, protože na ně nepůsobí žádné mechanické namáhání. Pokud elektrický kabel povedeme vrchem, používáme závěsné elektrické kabely. Jsou to kabely, které obsahují ocelový nosný drát, nebo lano, které zajistí mechanickou pevnost. Například kabely typu AYKYz, holé vodiče AlFe pro použití na venkovních vedeních.
39
Na pohyblivé části strojů se používají např. elektrické kabely s měkkou silikonovou izolací, jejichž výhodou je dobrá ohebnost. Na běžně používané prodlužovací přívody do bytů, rodinných domků a kanceláří stačí izolace z měkčeného PVC a průřez elektrického vodiče v elektrickém kabelu 1,5 mm2. Bezpečná doporučovaná délka elektrického vodiče je desetinásobek jeho jmenovitého průřezu. Při průřezu elektrického vodiče 1,5 mm2 to je 15 m. Na stavbách a v průmyslu se doporučuje použít silnější průřez elektrického vodiče 2,5 mm2 a odolnější gumovou izolaci. Existují i elektrické kabely se zvýšenou tepelnou izolací, např. do saun. Do staveb z hořlavých materiálů (např. dřeva) se dávají elektrické kabely se zvýšenou odolností proti šíření plamene. Elektrické kabely pro napájení např. nouzového osvětlení a nouzového odvětrávání musí být ještě navíc odolné proti vysokým teplotám. Na jednofázové zásuvkové okruhy se dává průřez elektrického vodiče 2,5 mm2, na světelné okruhy 1,5 mm2. U třífázových zásuvek je volba správného průřezu elektrických vodičů složitější, protože existuje víc druhů těchto zásuvek, které jsou odstupňované podle velikosti proudu vodičem protékajícím. Průřezy elektrických vodičů se u třífázových zásuvek pohybují od 2,5 mm2 do 6 mm2. Pro pevně připojené spotřebiče, např. akumulační kamna, bojlery, sporáky, se používá průřez vodiče 2,5 mm2 nebo 4 mm2, výjimečně 6 mm2 (pokud se jedná o elektrické zařízení s vyšším výkonem nebo příliš dlouhým vedením, nebo pokud je vedení uloženo v tepelně izolující stěně,(například sádrokartonové, tepelně izolované příčky) nebo při rozvodech kombinujeme více faktorů). Podle legislativy České republiky (vyhláška 50/1978 Sb.) se zakazuje, jakékoliv práce na elektrickém zařízení (projektování, vnitřní zapojování, měření, připojování k síti, opravy) osobám bez elektrotechnické kvalifikace. Práce na elektrických zařízeních (elektrických strojích a přístrojích) je práce na vyhrazených technických zařízeních.
40
4.3.2 Ukládání kabelů v průmyslových instalacích Pokládání kabelů pod omítky a do podlahy
Plechový kabelový žlab Kabelový žebřík se silovými kabely
Drátěný kabelový žlab v souběhu potrubním vedením. Umístěno pod stropem průmyslového objektu.
Plastový kabelový kanál s vestavěnými zásuvkami
Příčka, zatím s polovinou sádrokartonových desek a připravenými kabely
Pojmem „ukládání kabelů“ označujeme způsoby uložení trvale instalovaných kabelových vedení v budovách. Způsoby uložení kabelů se používají jak pro silové kabely nízkého napětí (230/400V 50Hz), tak pro kabely datové a telekomunikační. Tyto druhy kabelů jsou často vedeny společně. Při samostatném uložení datových a telekomunikačních kabelů se používají stejné techniky i stejný pomocný materiál. Se způsobem uložení kabelů souvisí také montáž elektroinstalačních přístrojů, jako jsou zásuvky, vypínače a rozvaděče, se kterými jsou kabely propojeny.
41
4.3.3 Běžné způsoby ukládání kabelů Způsoby ukládání kabelů I. Uložení na povrchu, na omítnuté zdi – elektrické vedení zůstává viditelné II. Uložení pod omítku, případně v omítce - vedení po dokončení omítky není viditelné; při elektroinstalaci je nutné dodržet instalační zóny doporučené normami, aby při následných úpravách nebyly kabely poškozeny například při vrtání otvorů pro upevnění předmětů na stěnu III. Uložení do dutin ve stavebních konstrukcích - dutiny ve stavbách jsou buď přirozeně vzniklé v sádrokartonových příčkách, nebo záměrně vytvořené ve zdvojených podlahách a stropních podhledech Kombinace všech způsobů uložení i v jediné místnosti je zcela běžné. I. Uložení na povrchu Uložení kabelů na povrchu se používá se především tam, kde je to z estetického hlediska únosné. Také tam, kde se očekává změna elektroinstalace. Patří sem obecně výrobní a skladovací prostory, v obytných domech pak sklepy, půdy, garáže Uložení v pevných trubkách Pomocí příchytek přišroubovaných na stěnách se upevní tuhé plastové (dříve i kovové) trubky ke stěně. Ohyby a směrové rozbočení trubek může být zhotoveno z tvarovek nebo v těchto místech trubka chybí. Upevněnými trubkami se následně protahují kabely. 1. Uložení v kabelových žlabech Na výložnících, konzolách nebo závěsech jsou připevněny otevřené drátěné žlaby nebo plechové žlaby s víkem. Toto uložení se použije tam, kde je třeba vést větší počet kabelů nebo kabely velkých průřezů. Výhodou drátěných žlabů je snadné odbočování a lepší chlazení kabelů. Ohyby žlabů lze snadno vytvarovat po nastřižení drátů a po ohnutí přímo při montáži. Nevýhodou drátěných žlabů je znečištění kabelů prachem a nemožnost elektromagnetického stínění datových a sdělovacích kabelů. Plechové žlaby vyžadují pro změnu směru další prvky (rohy, T-kusy); odbočení kabelů na trase je obtížné. Dobře ale chrání kabely před znečištěním a poskytují kvalitní stínění. 2. Uložení na kabelových žebřících V průmyslových areálech, kde je potřeba vést větší množství kabelů velkých průřezů i ve stoupání, se použijí kabelové žebříky zhotovené z ocelových úhelníků. K příčkám žebříku jsou kabely přichyceny specifickými příchytkami (sponami), které se slangově označují jako "SONAP" nebo "sonapky". Příchytka se výřezy na spodní části nasune na příčku kabelového žebříku a třmenem posouvaným šroubem se přitlačí kabel k příčce. 3. Uložení v elektroinstalačních lištách Elektroinstalační lišty jsou plastová korýtka tvaru "U" s aretačním víkem. Existují v řadě rozměrů, běžná délka je 2 metry a nejčastější barva světle béžová (RAL 9001 krémově bílá, méně často RAL 9003 signální bílá). Už z výroby mají ve dně předlisované otvory pro upevnění šroubem ke stěně. K elektroinstalačním lištám existují rohové spojovací prvky. Samostatným druhem jsou rohové lišty určené k instalaci do rohu místnosti, do přechodu mezi podlahou a stěnou. Podlahové lišty mají
42
zaoblený kryt a jsou určeny k montáži přímo na podlahu do míst, kde se nepředpokládá intenzivní pěší provoz. Největší rozměry lišt, nazývané parapetní kanály, umožňují přímou instalaci silových a datových zásuvek. Do parapetních kanálů je možné vložit příčku, která oddělí silové kabely od ostatních. Všechny typy elektroinstalačních lišt se využívají také ke zřizování dodatečných vedení v prostorách, kde je standardní instalace pod omítkou. Při změně využívání místností a nutnosti uložit další kabely se tak lze vyhnout nákladným stavebním úpravám. II.
Uložení pod omítku
1. Kabely upevněny na neomítnutou zeď nebo do drážky Kabely jsou příchytkami upevněny na neomítnutou zeď nebo uchyceny v drážce vysekané do omítky. Pro tento způsob uložení kabelů se používají silové kabely s dvojitou izolací. V Česku je oblíbený kabel s označením CYKY, obdoba německého NYM. Před omítnutím stěny musí být uloženy všechny kabely a instalační krabice a také kabely zataženy do krabic. 2. Kabely zatahovány do plastových trubek Kabely se dodatečně zatahují do ohebných plastových trubek (takzvané "husí krky"), které byly upevněny před touto činností pod omítku. Takto lze umístit pod omítku i jednotlivé vodiče. Často se tento způsob používá pro uložení datových a telekomunikačních kabelů. Vodiče a kabely se pomocí protahovacích per zatahují do trubek až po dokončení zednických prací. III.
Uložení do dutin ve stavebních konstrukcích
1. Uložení kabelů v sádrokartonových příčkách V sádrokartonových příčkách se kabely kladou v ohebných plastových trubkách. Protahují se otvory, které jsou už z výroby připraveny v plechových profilech nosné konstrukce. Nejčastější postup uložení kabelů je postavení základní konstrukce z profilů, obložení sádrokartonovými deskami z jedné strany, protažení kabelů včetně vložení instalačních krabic a následná montáž desek na druhé straně příčky. Typické pro tuto technologii je vykružování otvorů pro instalační krabice s vysokou přesností. Instalační krabici drží ve stěně šroubovací příchytky, není do sádrokartonu zalepena. Aby se předešlo proudění vzduchu v místě krabice, jsou sádrokartonové krabice plynotěsné. Z těchto důvodů jsou otvory pro protažení kabelů v krabici překryty pružnou membránou, která se kabelem propíchne. 2. Uložení kabelů v podhledech V podhledech ze sádrokartonu nebo z minerálních desek se ukládají především přívody ke svítidlům. Kabely se kladou volně na nosnou konstrukci stropu nebo se chrání ohebnými plastovými trubkami. 3. Uložení kabelů ve zdvojených podlahách Ve zdvojených podlahách mohou být zabudovány podlahové krabice. To jsou konstrukce pevně uchycené v podlahových deskách. Kabely jsou do podlahových krabic přivedeny v ohebných plastových trubkách nebo plechových zakrytovaných žlabech. V podlahových krabicích jsou normalizované otvory, do kterých je možné vkládat silové, datové i sdělovací zásuvky, případně přizpůsobené instalační přístroje, jako jsou proudové chrániče, jističe, nadproudové ochrany. Tento způsob ukládání se užívá v prostorách bez pevných příček (ve výstavních sálech, autosalónech, velkoprostorových kancelářích nebo konferenčních místnostech). Pokud se
43
nepoužívají (nejsou z nich vyvedeny žádné přívody k přístrojům), jsou podlahové krabice uzavřeny víkem, které je v rovině s okolní podlahou. Podle okolní podlahy jsou víka přizpůsobena pro vlepení podlahové krytiny a vložení dlažby. Do prostoru, kde se předpokládá mokrá údržba, jsou dokonce vodotěsná. Pro vyvedení menšího počtu kabelů může být ve víku podlahové krabice okénko s pryžovým těsněním, díky kterému se dá víko uzavřít a z podlahy tak vedou jen kabely. Svébytným typem podlahových krabic jsou krabice zabetonované do vrchní vrstvy lité podlahy. Před nalitím poslední vrstvy betonu musí být osazeny trubky pro kabel i základové krabice. Po vytvrdnutí betonu se teprve do trubek zatáhnou kabely, vloží se podlahové krabice a instalace se propojí. Tento způsob uložení kabelů se užívá v prostorách, kde se vyžaduje vysoká nosnost podlahy. Otázky 1. Jaké znáš běžné způsoby ukládání kabelů? 2. Jakým způsobem se ukládají holé vodiče? 3. Kdy a jak používáme slaněné vodiče a kabely?
4.4 Způsoby a význam určování vnějších vlivů Vnější vlivy prostředí svojí přítomností předurčují jednotlivé prostory z hlediska nebezpečí úrazu elektrickým proudem, elektrickým či elektromagnetickým polem. Podle náročnosti provedení a zabezpečení elektrických i navazujících zařízení je možno v systému z hlediska vnějších vlivů elektrická zařízení rozdělit na: zařízení do prostředí bez nebezpečí výbuchu (zpravidla méně náročné provedení a jednodušší požadavky obsažené v souboru základních předpisových norem), zařízení do prostředí s nebezpečím výbuchu (obvykle náročnější provedení a propracovaný soubor normativních požadavků opírajících se o speciální legislativu). Související předpisy Na každé elektrické zařízení působí jeho okolí a naopak. Toto "působení" je v elektrotechnických předpisech definováno jako „vnější vlivy“. K zajištění základních podmínek bezpečnosti (osob, užitných zvířat a majetku) při provozní spolehlivosti (při určeném způsobu provozu) je třeba, aby elektrické za řízení bylo vybráno a instalováno v souladu s požadavky, které jsou definovány v příslušném elektrotechnickém předpisu (ČSN 33 2000-5-51 Elektrotechnické předpisy. Elektrická zařízení). Otázky 1. 2.
Vysvětli pojem „vnější vlivy“ používaný v elektrotechnických předpisech. Jak se dělí prostory z hlediska „vnějších vlivů“?
4.5 Krytí IP 00 - 68 Krytím se dosahuje určitého stupně bezpečnosti před nebezpečným dotykovým napětím, ochrany před vniknutím cizích těles a vody do elektrického předmětu.
44
4.5.1 Přehled číselných kódů (IP) 1. číslice ve značce krytí
Stupeň ochrany před nebezpečným Stupeň ochrany před vniknutím cizích dotykem předmětů
IP 0x
bez ochrany
bez ochrany
IP 1x
před nebezpečným dotykem plochou částí těla (dlaní)
před vniknutím velkých předmětů (50 mm)
1. číslice ve značce krytí
Stupeň ochrany před nebezpečným dotykem
Stupeň ochrany (před vniknutím cizích předmětů)
IP 2x
před nebezpečným dotykem prstem
před vniknutím malých předmětů (12,5 mm - 50 mm)
IP 3x
před nebezpečným dotykem nástrojem nad 2,5 mm
před vniknutím předmětů drobných rozměrů (2,5 mm - 12,5 mm)
IP 4x
před nebezpečným dotykem nástrojem nad 1 mm
před vniknutím velmi drobných předmětů (1 mm - 2,5 mm)
IP 5x
před nebezpečným dotykem jakoukoliv pomůckou
před vniknutím prachu (částečně)
IP 6x
před nebezpečným dotykem jakoukoliv pomůckou
před vniknutím prachu (úplně)
2. číslice ve značce krytí
Stupeň ochrany (před vniknutím vody)
IP x0
bez ochrany
IP x1
před vniknutím svisle kapající vody
IP x2
před vniknutím vody kapající ve sklonu 15°
IP x3
před vniknutím kropení (deště) při sklonu 60°
IP x4
před vniknutím vody stříkající
IP x5
před vniknutím vody tryskající
IP x6
před vniknutím vody intenzivně tryskající
IP x7
před vniknutím vody při dočasném ponoření
IP x8
před vniknutím vody při trvalém ponoření
Přídavná písmena k IP kódům Písmeno
Význam
A
chráněno před dotykem hřbetem ruky (50 mm)
B
chráněno před dotykem prstem (12 mm)
C
chráněno před nástrojem (2,5 mm)
D
chráněno před dotykem drátem (1 mm)
45
Doplňková písmena k IP kódu Písmeno
Význam
H
zařízení s vysokým napětím
M
během zkoušky vodou je zařízení v pohybu
S
během zkoušky vodou je zařízení v klidu
W
odolnost proti povětrnostním podmínkám
4.5.2 Grafické značky Zdroj: vlastní přípravy pro výuku Jedná se pouze o přibližné porovnání značek s IP kódem. Tento způsob značení je vhodný jen pro účel, ke kterému je uváděno (to je důvod odlišností značení u různých druhů elektrotechnických součástí), nesouhlasí se zkouškami pro krytí s IP kódem. Možné způsoby značení elektrotechnických součástí vzhledem k jejich použití pro různá prostředí
IPx1: 1 kapka – do vlhka IPx6: 2 kapky - do mokra IPx7: 3 kapky uspořádané do trojúhelníku – nepropustné, ponorné IPx5: 2 trojúhelníky, každý s jednou kapkou - těsně uzavřené proti proudící vodě IPx4: čtverec s jednou kapku uvnitř - těsně uzavřené před stříkající vodou IP5x: otevřená čtvercová mřížka na koso - částečně prachotěsné IP6x: uzavřená čtvercová mřížka na koso - úplně prachotěsné Otázky
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
Jaký vliv má prostředí na bezpečnost obsluhy a zařízení? Kolik stupňů má IPxx proti vniknutí pevných částí? Kolik stupňů má IPxx proti vniknutí vody? Nakreslete grafickou značku pro IPx6. Nakreslete grafickou značku pro IPx7. Nakreslete grafickou značku pro IPx4. Nakreslete grafickou značku pro IP5x. Nakreslete grafickou značku pro IP6x.
4.6 Zpráva o revizi elektrických zařízení a rozvodů Možný vzor zprávy o výchozí revizi elektrické instalace Hlavní druhy revizí elektrických zařízení 1. Výchozí – při prvním uvedení EZ do provozu 2. Periodické – opakující se v intervalech daných Revizním řádem pro EZ již uvedené do trvalého provozu
46
Vzor zprávy o výchozí revizi elektrické instalace Výtisk č.:
Počet listů:
Počet příloh:
ZPRÁVA O VÝCHOZÍ REVIZI ELEKTRICKÉ INSTALACE Revize provedena v souladu s ČSN 331500 ( Z3/2004 ) a ČSN 332000-6 (9/2007)
Revizní technik:
Adresa revizního technika:
Ev. č. osvědčení: Revizi byli přítomni: Datum zahájení revize: Datum ukončení revize: Datum vypracování revizní zprávy: Revizní zpráva je zpracována na základě objednávky č. .............. ze dne ............. a v rozsahu uzavřené smlouvy o provedení práce na zařízeních Název stavby: Název objektu: Objednatel revize: Dodavatelé jednotlivých částí:
instalace: měření a regulace: technologie:
Základní údaje: Jmenovitá napětí:
3 x 400V/230V, 50Hz / TN-C-S 3PEN ~ 50Hz 400V / TN-C ( uvést bod rozdělení) 3NPE ~ 50Hz 400V / TN-S
(Označování sítí dle ČSN 33 2000-3 příloha NN/Změna 2) Ochrana před nebezpečným dotykem: (ve smyslu ČSN 33 2000-4-41 ed.2 a ČSN EN 61140 ed.2) Ochranná opatření Indikace a odpojení ve VN instalacích a sítích Automatické odpojení od zdroje (jedna porucha) Jednoduché oddělení (obvodů) Nevodivé okolí Řízení potenciálu
47
norma VN instalace neřeší
čl. 5.2.4.
čl. 411.3.2.
čl. 5.2.5.
čl. 413.1.1., čl. 413.1.2,
čl. 5.2.6.
příloha C, čl. C1
čl. 5.2.7.
není uvedeno
čl. 5.2.8.
Doplňková ochrana Druh ochrany
Článek dle
Článek dle
ČSN 33 2000-4-41 ed.2
ČSN EN 61 140 ed.2
Proudový chránič
čl. 415.1
Doplňující ochr.pospojování
čl. 415.2
Náhradní zdroje el. energie:
-
Akumulátorové baterie - umístění
(pokud existují)
-
UPS
-
Agregáty
Instalovaná zařízení: a) vlastní: b) cizí: c) jiná zařízení: Připojená zařízení: motory svítidla celkem o jiná zařízení celkem o Celkem instalováno:
o celkovém výkonu o celkovém výkonu o celkovém výkonu
kVA kVA kVA
kW ( kVA ) kW ( kVA) kW ( kVA) --------------------------------------------------------------kW
Otázky 1. 2.
Vyjmenuj údaje, které má revize obsahovat. Jaké znáš druhy revizí EZ?
4.7 Revize prováděné po částech Je prováděna v případě, kdy se jedná o rozsáhlé elektrické rozvody, které nelze z různých důvodů provést najednou v celém rozsahu. Možné provedení takové revizní zprávy: Revizní technik – Jméno, příjmení: (razítko revizního technika): Z důvodů nedokončených prací zůstaly při revizi nepřipojeny následující části: Soupis použitých měřicích přístrojů typ a název měřicího přístroje výrobní (evidenční) číslo měřicího přístroje číslo kalibračního listu s uvedením data kalibrace a názvu firmy, která kalibraci provedla (Je možné uvést pouze: ” Uvedené MP mají platnou kalibraci)
A. Předmět revize přesná a konkrétní specifikace předmětu revize elektrické instalace případně co předmětem revize nebylo nebo co nemohlo být revidováno
48
Poznámka: Tento bod je důležitý pro revizního technika i pro provozovatele zařízení ve smyslu splnění požadavků pro provedení revize!!!!
B. Rozsah revize silová elektroinstalace, včetně rozvaděčů a připojovaných motorů, strojů a technologií osvětlení ochrany proti úrazu elektrickým proudem ochrana proti blesku (přepětí) ochrana před statickou elektřinou uzemnění měření a regulace C. Předložené doklady Protokol o určení vnějších vlivů dle ČSN 332000 - 3 (V případě nebezpečí výbuchu hořlavých par a plynů dle ČSN EN 60079 – 10 a v případě nebezpečí výbuchu hořlavých prachů dle ČSN EN 61241-10); musí obsahovat - druh revize - datum zpracování - zpracovatel - klasifikace prostorů, určení rozsahu zón a klasifikace použitých látek Projektová dokumentace elektrického zařízení (instalace); musí obsahovat - zpracovatel - datum zpracování dodavatelská dokumentace certifikáty a prohlášení o shodě na použitá zařízení pokyny pro montáž, uvádění do provozu a údržba zařízení požadavky na obsluhu zkoušky od dodavatelů technologických celků D. Technický popis revidovaného zařízení (instalace)
Elektrické zařízení je/není z hlediska bezpečnosti v rozsahu revize schopno bezpečného provozu. V ......................................... Revizní zprávu převzal dne:
Revizní zprávu předal dne:
________________________
___________________________
podpis objednatele
jméno a podpis revizního technika
Otázky 1. Kdy je prováděná revize po částech? 2. Co musí obsahovat závěr revize? 3. Kdo vystavuje revizní zprávu?
49
5 INSTALAČNÍ KANÁLY 5.1 Návrh a realizace systémů instalačních kanálů Systém instalačních kanálů je určen pro ukládání vedení v oblasti občanské výstavby, pro kanceláře, skladové a výrobní prostory garáže a další objekty, ve kterých je vedle technických požadavků kladen důraz na rychlost montáže a odpovídající estetickou úroveň. Kanály jsou dodávány s předděrovaným dnem a standardní délce 2 m. Plastové elektroinstalační kanály jsou přizpůsobeny pro horizontální a vertikální montáž i pro montáž na strop. Základním materiálem pro výrobu jednotlivých součástí je tvrzené PVC, které se vyznačuje vysokou mechanickou odolností a nesnadnou hořlavostí. Předděrované dno kanálu usnadňuje jeho upevnění i v případech, kdy je nutno upevnit kanál menší délky. Tento systém napojování jednotlivých dílů kanálů urychluje celkovou montáž kabelových tras a zároveň přispívá ke zvýšení její přesnosti. Pro změnu směru kabelových tras, křížení, odbočení a ukončení kanálu jsou určeny příslušné tvarové díly. Kanály jsou též standardně vybaveny kabelovými příchytkami pro upevnění vkládaných kabelů a některé typy i pevnou dělicí přepážkou, která umožňuje oddělení jednotlivých druhů vedení. Kanály jsou dodávány v celé řadě rozměrů s kapacitou umožňující vkládat do kanálu od 1 do 58 kabelů. Spojovací součásti kanálů lze vysunout z tělesa kanálů a usnadnit tak napojování jednotlivých dílů na požadovanou délku. Vlastnosti elektroinstalačních kanálů Plastové kanály jsou ze stabilního a těžko hořlavého plastu. Spojovací pár je integrovaný v tělese kanálu pro snadné napojování na požadovanou délku. Předděrované dno kanálu umožňuje snadnou montáž. Tvarové díly umožňují snadné odbočení a změnu směru vedení. Možnost upevnění vložených vodičů pomocí plastových příchytek. Široká nabídka kanálů různých velikostí. Jsou dodávány ve 4 barvách dle vzorníku RAL.
50
Otázky 1. Jaké existují druhy instalačních kanálů? 2. Vyjmenuj vlastnosti instalačních kanálů. 3. Popiš použití instalačních kanálů.
5.2 Instalace elektroinstalačních přístrojů Instalační kanály umožňují montáž všech běžně používaných elektroinstalačních přístrojů. Jsou esteticky upraveny tak, aby je bylo možné instalovat do všech prostorů. Otázky 1. Co jsou elektroinstalační přístroje? 2. Jakým způsobem jsou upraveny instalační kanály pro montáž EP?
51
6 PODLAHOVÉ SYSTÉMY 6.1 Druhy a prvky podlahových systémů + AJ Podlahové systémy úzce navazují na instalační kanály. Firmy, které započaly s vývojem a výrobou instalačních kanálů, začaly své výrobky díky nezávaznosti norem postupně zdokonalovat a rozšiřovat a v současné době nabízejí taková řešení, které nebylo dříve možné. Trend variabilního uspořádání rozvodů je neomezený. Do jedné klimatizované haly se do podlah nainstalují elektrické rozvody. Firma nabídne tyto prostory ke všeobecnému použití. Uživatel si může podle svých vlastních potřeb rozdělit prostory pomocí přestavitených příček na jednotlivé sekce. Stačí sešlápnout zabudovanou silovou, nebo datovou přípojku, která se vysune a je připravena k okamžitému použití. Trend je jistě drahý, ale užitečný a praktický. Otázky 1. Popište možnosti využití podlahových systémů. 2. Vyjmenuj výhody podlahových systémů. 3. Jaké nevýhody mají podlahové systémy?
6.2 Shrnutí a opakování učiva + AJ Zdroj: vlastní text Vzhledem k tomu, že jsme se seznámili s úplně novými trendy provádění elektroinstalací, které nemáme možnost natrénovat v našich podmínkách, využijeme možností sítě Internet a pokusíme se vyhledat řešení, která nám nabízejí specializované firmy. Otázky Téma 1 - Inteligentní elektroinstalace (Co vše dokáže?) Téma 2 – Dálkové ovládání vaší chaty, chalupy, domácnosti (Jaké existují možnosti ovládání?) Téma 3 – Dálkové ovladače vypínačů (Co vše a jakým způsobem můžeme ovládat?)
52
7 JIŠTĚNÍ V ELEKTRICKÝCH INSTALACÍCH 7.1 Principy jištění v elektrických rozvodech, elektrické ochrany v rozvodu nízkého napětí
značka pojistky
Klasické keramické pojistky (10 A a 6 A)
Pojistkový spodek včetně vložky a hlavice: A) vývod ke spotřebiči; B) přívod proudu ze sítě; C) vymezovací kroužek; D) objímka (pojistkový spodek); E) šroubovací pojistková hlavice; F) tavný vodič s barevným signalizačním terčíkem; G) keramická pojistková vložka
Princip pojistky Tavná pojistka je elektrický přístroj, který chrání elektrická vedení, elektrická zařízení, elektronické součástky či obvod před poškozením nadměrným elektrickým proudem. Vypnutím a přerušením obvodu pojistkou je chráněn majetek a jsou chráněny osoby a zvířata před nebezpečným dotykovým napětím neživých částí. Princip tavné pojistky spočívá v tom, že pojistka tvoří nejslabší místo elektrického obvodu. Průchodem elektrického proudu pojistkou vzniká na elektrickém odporu vodiče pojistky úbytek napětí a výkonová ztráta ve formě tepla. Tím se vodič pojistkové patrony zahřívá. V závislosti na velikosti proudu se zvyšuje výkonová ztráta na vodiči pojistky. Ztrátový výkon je funkcí čtverce proudu, a proto se se stoupající velikostí proudu výrazně zkracuje doba do přetavení vodiče pojistky. Přetavením vodiče pojistky a uhašením vzniklého elektrického oblouku dojde k přerušení elektrického obvodu.
53
Druhy pojistek Pojistky jsou vyráběny v několika provedeních. Volba konkrétního provedení pojistky závisí na velikosti a druhu napětí, velikosti proudu, jištěném zařízení a místě použití. Běžně se lze setkat se závitovými pojistkami s oblým Edisonovým závitem E27 a E14, přístrojovými trubičkovými pojistkami a pojistkami pro motorová vozidla. Složení pojistky Pojistka se skládá z pojistkového soklu a pojistkové vložky = patrony. Pro nezáměnnost jmenovitých hodnot proudu patrony jsou některé závitové patice vybaveny vymezovacím kroužkem. Pojistková patrona je určena pro jednorázové použití. Po přetavení vodiče pojistkové patrony musí být použita nová patrona, protože je zakázáno ji opravovat. Opravená pojistková patrona může být totiž příčinou požáru a důvodem neplnění finančního plnění ze strany komerční pojišťovny. Srdcem pojistky je tavný elektrický vodič, jehož přetavením dojde k rozpojení elektrického obvodu. Tavný elektrický vodič musí mít následující vlastnosti: velkou konduktivitu i při malých rozměrech, nízkou teplotu tavení, malou náchylnost k oxidaci, snadnou vypařitelnost (bez pevných zbytků). Nejčastěji jsou používány tavné elektrické vodiče vyrobené ze stříbra nebo mědi (dráty, pásky). V pojistkové patroně pro vyšší napětí nebo vyšší elektrické proudy je tavný vodič uložen v hasebním prostředku (obvykle v křemičitém písku), který má za úkol tlumit vnitřní tlakovou vlnu vzniklou působením elektrického oblouku, hasit vzniklý elektrický oblouk a tím urychlit vypnutí pojistky. Pro jednotlivé typy elektrických pojistek a jmenovité proudy výrobci udávají "tavné voltampérové charakteristiky".
54
Výkonová nožová pojistka Pro jištění výkonově silnějších obvodů (např. obvody s trojfázovými motory, jištění celých domů) se používají nožové pojistky. Nožové pojistky jsou nejčastěji označeny PN nebo NH. Vyrábějí se v několika rozměrových řadách, které se proudovým rozsahem překrývají. Standardní velikosti se označují PN000, PN00, PN1, PN2, PN3, PN4a. Uvnitř jednotlivých velikostních řad je rozlišení pouze potiskem, ani barevné rozlišení se nepoužívá. Pojistky těchto typů se vyměňují pomocí izolovaného držáku, tzv. žehličky. Také pro nožové pojistky existují odpínače, kde jsou pojistky pro všechny tři fáze umístěny ve společném nosiči a je možné je vypojit najednou ze všech fází. Princip těchto pojistek je shodný jako u keramických pojistek. Ostatní pojistky Automobilové nožové pojistky V automobilech a dopravních prostředcích se obvykle používají pojistky s barevným plastovým tělesem a s nožovými kontakty. Barva tělesa pojistky odpovídá jmenovitému proudu. Starší vozidla jsou osazena porcelánovými válcovými pojistkami s kovovými čepičkami. Skleněné trubičkové pojistky Skleněné trubičkové pojistky se používají k jištění výrobků spotřební elektroniky. Mají proudovou hodnotu od několika desetin do několika ampérů. Jednotlivé proudové hodnoty jsou rozměrově stejné, proto je třeba dbát na to, aby byla vyměněna pojistka stejné hodnoty. Záměnou za pojistku vyšší hodnoty může dojít k poškození přístroje. Trubičkové pojistky jsou vyráběny dvou rozměrových řadách, pro dvě různá jmenovitá napětí. Žádné typy pojistek nesmí být opravovány. Po opravě dojde ke změně jmenovitého proudu a vypínací charakteristiky. Tím dojde ke znehodnocení funkce pojistky. To může způsobit vážné poškození zařízení nebo rozvodů, úraz elektrickým proudem, požár apod. Všechny typy pojistek jsou označeny proudovou hodnotou v ampérech, jmenovitým napětím a případně i dalšími údaji. Skleněná trubičková pojistka
55
7.2 Jištění elektrických vedení, jištění elektromotorů V praxi se pojistky rozdělují také na tzv. rychlé (značeno F) a pomalé (značeno T, někteří výrobci ještě na keramický obal tisknou symbol šneka – hlemýždě) v závislosti na tom, jak rychle se přepálí při nadproudu. Pomalejší pojistky se předřazují např. před elektromotory, nebo žárovkové obvody, u kterých při startu dochází ke krátkodobému výraznému nárůstu proudu. V praxi se dává přednost jištění elektromotorů třífázovými jističi, protože vypínají při poruše i v jedné fázi všechny fáze, čímž nedojde k přetížení motoru při běhu na dvě fáze a tím k jeho zničení. Vypínací charakteristiky u jističů se značí velkými písmeny: A – pro jištění vedení bez proudových rázů B – pro lehké rozběhy motorů C – pro střední rozběhy D – pro těžké rozběhy Pro jištění motorů, kde je určité přetížení vysokými rozběhovými proudy přípustné, se používají aM pojistky, které jistí motor proti zkratu, ale nejistí ho proti přetížení.
7.3 Jištění hlavních obvodů budov Pro jištění hlavních obvodů budov se používají: gL/gG pojistky, které jistí vedení v celém proudovém rozsahu proti přetížení i proti zkratu; jsou osazeny na přívodním kabelu k domě; gF1 pojistky, které se používají pro jištění kabelů. Zásady jištění dodržovat selektivitu jištění – odstupňovat jištění nejméně o jeden stupeň dolů od nejvyšší hodnoty v objektu hlavní jistič před elektroměrem kategorie „B“ světelné obvody 10 – 25 A zásuvkové obvody 16 A spotřebiče nad 2200 W na samostatné obvody
7.4 Doplňkové jištění, ochrana proti přepětí 7.4.1 Bleskojistky Bleskojistka je zařízení, které chrání elektrická vedení a přístroje před atmosférickým přepětím (bleskem), případně i před přepětím jiného původu, které může vzniknout provozními stavy ve vedení. Nejčastěji při výpadku silně zatíženého vedení, například hutní závod s elektrickými odporovými nebo obloukovými pecemi. Při výpadku dojde k odlehčení vedení, poklesne odběr proudu ze systému, zvýší se napětí. Další případ může nastat při pádu vodiče z vyšší napěťové soustavy na nižší. Nejjednodušší bleskojistka je jiskřiště se dvěma elektrodami (jedna elektroda je spojena s chráněným vodičem, druhá se zemí). Při výrazném překročení nominálního napětí vznikne mezi
56
elektrodami elektrický výboj, který energii svede do země. Elektrody jsou vytvarovány tak, že od jiskřiště se od sebe rozevírají. Teplem se oblouk posune směrem nahoru, tím se zvyšuje vzdálenost mezi elektrodami, oblouk se přetrhne a zhasne. U moderních bleskojistek bývá jiskřiště umístěno v ochranné atmosféře, často v keramické trubičce. Jako bleskojistka může sloužit i neonová trubice nebo jiná výbojka s vysokým startovacím napětím nebo polovodičový prvek (varistor, tyristor, Zenerova dioda). Ventilová bleskojistka využívá zvláštnosti varistoru, který má tu vlastnost, že při zvyšování napětí, výrazně ztrácí svůj odpor. Tím svede přepěťový výboj do uzemnění, jde se energie blesku nebo přepětí přemění na tepelnou energii. Hodnota přechodového odporu uzemnění smí být maximálně 15 Ω. Působí vlastně jako pojistný ventil pro omezení napětí v rozvodném systému. Vysoké napěťové špičky poškozují izolační materiály v rozvodu, tím může dojít ke vzniku zkratů, poruch a výpadkům vedení. Parametry bleskojistek Základními charakteristikami bleskojistky je: startovací čili průrazné napětí, při němž bleskojistka začne vést proud, spínací doba čili interval mezi příchodem napěťové špičky a spuštěním, maximální proud, případně výkon. Výboj vznikne tak, že se prostředí jiskřiště ionizuje a jeho elektrický odpor prudce poklesne. Konstrukce bleskojistky Konstrukce bleskojistky musí zajistit, že po poklesu napětí výboj spolehlivě zhasne. Vnější bleskojistka Vnější bleskojistka slouží k ochraně vnějších elektrických vedení, stožárů, antén a podobně před účinky atmosférické elektřiny a hlavně blesku. Jednoduchou bleskojistku tvoří dva silné vodiče ohnuté do tvaru L, jejichž volné konce se od sebe vzdalují. Výboj vznikne v místě ohybu, kde jsou k sobě vodiče nejblíže, a posouvá se po volných koncích, až zhasne. Vnitřní bleskojistka Vnitřní bleskojistka slouží k ochraně elektrických přístrojů před bleskem nebo velkým přepětím. U jednoduché bleskojistky je kontakt E uzemněn, kontakt A spojen s chráněným vodičem, například anténou. Vysoké napětí blesku ionizuje vzduch mezi body B, C a D, takže odpor poklesne a energie blesku se svede do země. Uspořádání elektrod zajišťuje, že výboj opět zhasne.
57
7.4.2 Hromosvody Hromosvody jsou ochranou proti atmosférickému přepětí. Dělí se na: hromosvody umístěnými na chráněném objektu, hromosvody umístěné mimo chráněný objekt – oddálené. Na obrázku je příklad hromosvodu na objektu.
Otázky 1. 2. 3. 4.
Popište princip jištění před vnějším a vnitřním přepětím. Popište konstrukci a působení jiskřiště. Popište jednotlivé části hromosvodu umístěným na objektu. Popište konstrukci a působení ventilové bleskojistky.
58
8 ZÁVĚREČNÁ KONTROLNÍ PRÁCE Otázky/témata 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Soustavy TNC, TNS, TNC-S (popis, význam, použití) Rozvody za bytovými rozvaděči (dimenzování, jištění) Elektroinstalační zóny (nákres, popis) Vypočtěte R Cu vodiče o délce 0,5 km a průřezu 16 mm2. Vypočtěte I, je-li P = 31,45 kW, U = 400V. Při proudové hustotě 11 A na mm2 určete průřez kabelu a zaokrouhlete jej na nejblíže vyšší normalizovaný průřez. 7. Elektrické zařízení v koupelně (popis a nákres zón) 8. Krytí IP XX (význam, obsah, popis) 9. Jištění v elektrických zařízeních (pojistky, bleskojistky, hromosvody)
59
9 POUŽITÉ ZDROJE INFORMACÍ NORMY ČSN. [online]. [cit. 2013-11-24]. Dostupné z: http://www.normservis.cz/normalizace/seznam-norem/ VÝUKA. [online]. [cit. 2013-11-24]. Dostupné z: http://fei1.vsb.cz/kat420/vyuka/hgf/rozvody_lomy/03_ez.pdf ELEKTRICKÉ INSTALACE NÍZKÉHO NAPĚTÍ. [online]. [cit. 2013-11-24]. Dostupné z: http://www.tzbinfo.cz/6058-nove-pripravovana-csn-33-2000-1-ed-2-elektricke-instalace-nizkeho-napeti EATON. [online]. [cit. 2013-11-24]. Dostupné z: http://www.eatonelektrotechnika.cz/produktytechnologie_budov-rozvadecove_skrine_rozvodnice-plastove_rozvodnice INFOBYDLENÍ. [online]. [cit. 2013-11-24]. Dostupné z: http://www.infobydleni.cz/news/elektroinstalace-2-naroky-na-elektricke-rozvody/ ŠKODAFAVORIT.[online].[cit. 2013-11-24]. Dostupné z:http://skodafavorit.xf.cz/elektroinstalace.html KLASIFIKACE ZÓN V KOUPELNÁCH A SPRCHÁCH. [online]. [cit. 2013-11-24]. Dostupné z: http://www.rekmonta.cz/4_elektro.htm http://elektrika.cz/data/clanky/ssrbd030506/view HÄBERLE, G.: Elektrotechnické tabulky, EUROPA - SOBOTÁLES cz, Praha 2006, ISBN 80-86706-16-8 FENCL, F.: Elektrický rozvod a rozvodná zařízení, ČVUT, Praha 2003. ISBN 80-01-02771-6 NYČ, M.: Sádrokarton Stavby a rekonstrukce, GRADA Publishing, Praha 2001, ISBN 80-247-9028-9 DVOŘÁČEK, K.: Úložné a upevňovací systémy pro montáž elektrických zařízení a instalací, IN - EL, Praha 2007. ISBN 978-80-86230-43-6 ELEKTROINSTALACE. [online]. [cit. 2013-11-24]. Dostupné z: http://www.revizee.cz/elektroinstalace-tavna-pojistka.html http://cs.wikipedia.org/wiki/Tavn%C3%A1_pojistka http://www.war4all.com/softwares-ostatni/ab-studio-rada-produktu-cadkon-2010t145225.html?hilit=cadkon Poznámka: Použité fotografie jsou z archívu autora učebnice
60
