Projektování v elektroenergetice

FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A KOMUNIKAČNÍCH TECHNOLOGIÍ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ

Projektování v elektroenergetice

Garant předmětu: Ing. Petr Baxant, Ph.D. Autoři textu: Ing. Petr Baxant, Ph.D.

Projektování v elektroenergetice 1

1

Obsah OBSAH ......................................................................................................................................1 SEZNAM OBRÁZKŮ..............................................................................................................5 SEZNAM TABULEK ..............................................................................................................6 SEZNAM TABULEK ..............................................................................................................6 1

ÚVOD ................................................................................................................................7

2

ZAŘAZENÍ PŘEDMĚTU VE STUDIJNÍM PROGRAMU ........................................8 2.1 2.2

3

ZÁKLADNÍ POJMY SOUVISEJÍCÍ S PROJEKTOVÁNÍM.....................................9 3.1.1 3.1.2 3.1.3

4

PODMÍNKY PRO UDĚLENÍ ZÁPOČTU ..............................................................................8 ÚVOD DO PŘEDMĚTU ...................................................................................................8 Zakázka, objednávka ..........................................................................................9 Projekt a projektování ........................................................................................9 Dodávka a realizace .........................................................................................10

ENERGETIKA A PROJEKTOVÁNÍ ..........................................................................11 4.1 4.2

ZÁKON Č. 222/1994 SB. ............................................................................................11 VLIV ZÁKONA Č. 222/1994 SB. (ENERGETICKÉHO ZÁKONA) NA PROJEKTOVÁNÍ ELEKTRICKÝCH ROZVODŮ ......................................................................................................12 4.2.1 Dodávka elektřiny – práva a povinnosti dodavatele elektřiny .........................12 4.2.2 Elektrická přípojka, ochranná pásma, přeložky rozvodných zařízení..............12

5

LEGISLATIVA V PROJEKTOVÁNÍ .........................................................................12 5.1 PŘEDPOKLADY PRO VZNIK OPRÁVNĚNÍ......................................................................12 5.2 NORMY OBECNĚ ........................................................................................................13 5.2.1 Postavení technických norem ...........................................................................14 5.3 NORMY PRO PROJEKTOVÁNÍ A DOKUMENTACI ELEKTRICKÝCH ZAŘÍZENÍ ..................14 5.4 ÚPRAVA ČESKÝCH TECHNICKÝCH NOREM .................................................................15 5.4.1 Označení norem................................................................................................16 5.4.2 Údaje o normě ..................................................................................................17 5.5 ZÁKONY, VYHLÁŠKY A OSTATNÍ PŘEDPISY SOUVISEJÍCÍ S PROJEKTOVÁNÍM ELEKTRICKÝCH ROZVODŮ ......................................................................................................17 5.6 DALŠÍ DŮLEŽITÉ ZÁKONY A VYHLÁŠKY .....................................................................18 5.7 BEZPEČNOST PRÁCE A KLASIFIKACE ZPŮSOBILOSTI PRACOVNÍKŮ V ELEKTROTECHNICE 18 VYHLÁŠKA Č. 50/1978 SB.ZÁK .............................................................................................19

6

VÝKAZY VÝMĚR, ROZPOČTY, OCEŇOVÁNÍ PRACÍ A MATERIÁLŮ..........22 6.1 PRINCIPY ROZPOČTOVÁNÍ ..........................................................................................23 6.2 SKLADBA ROZPOČTU (ZVYKLOSTI PŘI JEHO SESTAVOVÁNÍ) .......................................24 6.2.1 Práce podle montážních ceníků........................................................................24 6.2.2 Přirážky na montážní ceníky ............................................................................24 6.2.3 Práce v HZS (práce neobsažené v ceníku) .......................................................25 6.2.4 Nosné materiály................................................................................................25 6.2.5 Přirážky nosných materiálů..............................................................................25 1

2

Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií VUT v Brně 6.2.6 Podružný materiál............................................................................................ 25 6.2.7 Dodávky (větší technologické celky) ................................................................ 27 6.2.8 Přirážky z dodávek ........................................................................................... 30 6.2.9 Externí činnosti druhých firem......................................................................... 30 6.2.10 Přirážky rozpočtů............................................................................................. 30 6.3 REKAPITULACE ......................................................................................................... 31 6.4 DAŇ Z PŘIDANÉ HODNOTY - DPH ............................................................................. 31 6.5 KALKULACE ROZPOČTU (VÝNOSY-NÁKLADY=ZISK) ................................................. 32 6.6 ZVÝŠENÍ EFEKTIVITY PRÁCE ..................................................................................... 32

7

ROZDĚLENÍ VLIVŮ PROSTŘEDÍ, KATEGORIE PROSTORŮ ......................... 33 7.1

DRUHY PROSTŘEDÍ PRO ELEKTRICKÁ ZAŘÍZENÍ ......................................................... 33

8 PROSTŘEDÍ A PŘÍSLUŠNÁ PROVEDENÍ ELEKTRICKÝCH ZAŘÍZENÍ PODLE NOVÝCH NOREM................................................................................................. 36 8.1 SYSTÉM ZNAČENÍ VLIVŮ ........................................................................................... 36 8.1.1 Třídění vlivů ..................................................................................................... 37 8.1.2 Postup při stanovení vnějších vlivů.................................................................. 40 8.1.3 Podklady pro určení vnějších vlivů.................................................................. 41 8.1.4 Sestavení protokolu o určení vnějších vlivů..................................................... 42 8.1.5 Označování prostředí v praxi........................................................................... 42 9

ROZVADĚČE NÍZKÉHO NAPĚTÍ, ZÁKLADNÍ INFORMACE .......................... 42 9.1 ZÁKLADNÍ NORMA PRO ROZVÁDĚČE NN .................................................................... 42 9.1.1 Předmět a rozsah platnosti ČSN EN 60439-1.................................................. 43 9.2 TŘÍDĚNÍ ROZVÁDĚČŮ ................................................................................................ 43 9.3 JMENOVITÉ HODNOTY ROZVÁDĚČE ........................................................................... 44

10

ROZDĚLENÍ, SCHÉMATA A OZNAČENÍ SÍTÍ ................................................. 44

10.1 10.2 10.3 11

STŘÍDAVÉ SÍTĚ NN ..................................................................................................... 44 STŘÍDAVÉ SÍTĚ VN ..................................................................................................... 47 STEJNOSMĚRNÉ SÍTĚ ................................................................................................. 48 PŘEPĚTÍ A PŘEPĚŤOVÉ OCHRANY ................................................................ 50

11.1.1 11.1.2 11.1.3 11.1.4 11.1.5 11.1.6 11.1.7 11.1.8 11.1.9 11.1.10 12

Slovník pojmů................................................................................................... 50 Vznik přepětí .................................................................................................... 53 Principy ochrany proti pulznímu přepětí ......................................................... 54 Ochrana před bleskem a přepětím ................................................................... 55 Blesk jako přírodní jev ..................................................................................... 56 Základy výpočtu hromosvodu........................................................................... 56 Uzemnění.......................................................................................................... 58 Směrnice elektromagnetické kompatibility ...................................................... 59 Elektromagnetická kompatibilita a rušení ....................................................... 60 Prvky a zařízení na ochranu před přepětím ze slaboproudých vedení ........ 61

KONSTRUKČNÍ PRVKY PRO ELEKTRICKÁ VEDENÍ .................................. 62

12.1 KABELY A VODIČE .................................................................................................... 63 12.1.1 Jádra kabelů a vodičů ...................................................................................... 63 12.1.2 Značení kabelů a vodičů .................................................................................. 63 12.1.3 Barevné značení izolovaných vodičů a kabelů................................................. 67 12.1.4 Vodiče pro vinutí.............................................................................................. 68 2


3

12.1.5 Silové vodiče a kabely ......................................................................................68 12.1.6 Sdělovací vodiče a kabely.................................................................................69 12.1.7 Dovolené proudové zatížení vodičů a kabelů ...................................................69 12.1.8 Silové vodiče .....................................................................................................70 12.1.9 Silové kabely .....................................................................................................74 12.2 KABELOVÝ SPOJOVACÍ MATERIÁL .............................................................................75 12.2.1 Kabelové soubory silové...................................................................................76 12.2.2 Úložný materiál pro vnitřní rozvod nízkého napětí ..........................................76 12.2.3 Spojovací materiál pro vnitřní rozvod nízkého napětí .....................................79 12.3 TAVNÉ POJISTKY PRO MALÉ A NÍZKÉ NAPĚTÍ .............................................................79 12.3.1 Závitové pojistky pro silnoproudý rozvod ........................................................80 13

VENKOVNÍ VEDENÍ VYSOKÉHO NAPĚTÍ .......................................................81 13.1.1 Provoz vedení vn...............................................................................................81 13.1.2 Zpracování projektové dokumentace................................................................82 13.2 DRUHY VENKOVNÍCH VEDENÍ VYSOKÉHO NAPĚTÍ......................................................83 13.2.1 Vedení z holých vodičů na dřevěných nebo betonových sloupech....................83 13.2.2 Vedení z holých vodičů na příhradových stožárech .........................................83 13.2.3 Vedení z jednoduchých izolovaných vodičů......................................................83 13.2.4 Vedení ze závěsných kabelů..............................................................................83 13.3 DRUHY PODPĚRNÝCH BODŮ .......................................................................................83 13.3.1 Všeobecně .........................................................................................................83 13.3.2 Sloupy betonové................................................................................................84 13.3.3 Sloupy dřevěné nepatkované ............................................................................84 13.3.4 Sloupy dřevěné patkované ................................................................................84 13.3.5 Stožáry ocelové příhradové ..............................................................................85 13.3.6 Ostatní druhy podpěrných bodů .......................................................................85 13.4 STAVBA VENKOVNÍCH SILOVÝCH VEDENÍ ..................................................................85 13.5 MECHANICKÝ VÝPOČET VENKOVNÍHO VEDENÍ ..........................................................86 13.5.1 Šikmý závěs .......................................................................................................87 13.5.2 Námraza ...........................................................................................................87

14

KABELOVÁ VEDENÍ NN ........................................................................................88 14.1 VŠEOBECNĚ ...............................................................................................................88 14.2 ZPRACOVÁNÍ PROJEKTOVÉ DOKUMENTACE ...............................................................88 14.3 OCHRANNÉ PÁSMO KABELOVÝCH VEDENÍ NN ............................................................89 14.4 DRUHY VEDENÍ NN ....................................................................................................89 14.4.1 Venkovní vedení z holých vodičů ......................................................................89 14.4.2 Vedení ze závěsných kabelů..............................................................................90 14.4.3 Venkovní vedení z izolovaných vodičů .............................................................90 14.4.4 Kabelové vedení................................................................................................90 14.5 ZPŮSOB PROVOZOVÁNÍ KABELOVÉHO VEDENÍ NN .....................................................90 14.5.1 Vedení paprskové..............................................................................................90 14.5.2 Vedení okružní ..................................................................................................90 14.5.3 Kabelové vedení s T-odbočkami .......................................................................90 14.5.4 Kabelové vedení se smyčkami ..........................................................................90 14.5.5 Uložení kabelů ..................................................................................................91 14.5.6 Ochrana kabelů před mechanickým poškozením..............................................91 14.5.7 Souběhy kabelů ve vzduchu ..............................................................................91 14.5.8 Křižování kabelů...............................................................................................91

3

4

Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií VUT v Brně 14.5.9

15

Průchody kabelů stěnou ................................................................................... 91

ELEKTRICKÉ ROZVODY V BUDOVÁCH ......................................................... 92 15.1.1

Základní názvosloví pro elektrické rozvody v budovách ................................. 92

SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY.................................................................................. 98

4


5

Seznam obrázků OBRÁZEK 8.1: OZNAČENÍ PODMÍNEK PROSTŘEDÍ ..................................................................41 OBRÁZEK 8.2: PŘÍKLAD OZNAČOVÁNÍ VLIVŮ PROSTŘEDÍ NA VÝKRESECH ............................42 OBRÁZEK 10.1: SÍŤ TN-C ...................................................................................................44 OBRÁZEK 10.2: SÍŤ TN-C-S ...............................................................................................45 OBRÁZEK 10.3: SÍŤ TN-S ...................................................................................................45 OBRÁZEK 10.4: SÍŤ TT BEZ STŘEDNÍHO VODIČE .................................................................46 OBRÁZEK 10.5: SÍŤ TT SE STŘEDNÍM VODIČEM ..................................................................46 SÍŤ TT SE STŘEDNÍM I OCHRANNÝM VODIČEM ...........................................46 OBRÁZEK 10.6: OBRÁZEK 10.7: SÍŤ IT BEZ STŘEDNÍHO VODIČE ..................................................................46 OBRÁZEK 10.8: SÍŤ IT SE STŘEDNÍM VODIČEM ...................................................................47 OBRÁZEK 10.9: SÍŤ IT SE STŘEDNÍM I OCHRANNÝM VODIČEM ...........................................47 OBRÁZEK 10.10: SÍŤ VN TT ..................................................................................................47 OBRÁZEK 10.11: SÍŤ VN IT ...................................................................................................48 OBRÁZEK 10.12: SÍŤ VN TN-C .............................................................................................48 OBRÁZEK 10.13: STEJNOSMĚRNÉ SÍTĚ TN-C ........................................................................48 OBRÁZEK 10.14: STEJNOSMĚRNÉ SÍTĚ TN-S (D.C.) ..............................................................49 OBRÁZEK 10.15: STEJNOSMĚRNÉ SÍTĚ TT BEZ STŘEDNÍHO VODIČE ......................................49 OBRÁZEK 10.16: STEJNOSMĚRNÉ SÍTĚ TT S UZEMNĚNÝM STŘEDNÍM VODIČEM ....................49 OBRÁZEK 10.17: STEJNOSMĚRNÉ SÍTĚ IT .............................................................................49 OBRÁZEK 10.18: STEJNOSMĚRNÁ SÍT IT S IZOLOVANÝMI NEŽIVÝMI ČÁSTMI .......................49 OBRÁZEK 12.1: ŘEZ IZOLOVANÝM JEDNOŽILOVÝM VODIČEM ............................................62

5

6

Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií VUT v Brně

Seznam tabulek TABULKA 11.1:

MEZE ELEKTRICKÉ PEVNOSTI ELEKTRICKÝCH A ELEKTRONICKÝCH MODULŮ .................................................................................................................. 56 TABULKA 11.2: PARAMETRY HROMOSVODU PODLE TŘÍDY OCHRANY ................................ 58 TABULKA 11.3: PŘIŘAZENÍ HODNOT BLESKU TŘÍDÁM OCHRANY STAVBY .......................... 58 TABULKA 12.1: KONSTRUKCE JÁDRA ................................................................................. 63 TABULKA 12.2: OZNAČENÍ TYPŮ KABELŮ A VODIČŮ (TŘETÍ PÍSMENO) ............................... 64 TABULKA 12.3: MATERIÁLY IZOLACÍ A PLÁŠŤŮ (DRUHÉ A ČTVRTÉ PÍSMENO) .................... 64 ŘAZENÍ PÍSMEN V OZNAČENÍ KABELŮ A VODIČŮ ....................................... 64 TABULKA 12.4: TABULKA 12.5: JMENOVITÉ NAPĚTÍ ................................................................................... 65 TABULKA 12.6: VÝZNAM PÍSMEN POUŽITÝCH VE DRUHÉ ČÁSTI ZNAČENÍ KABELŮ A VODIČŮ (PŘÍKLAD U NÁS BĚŽNĚ POUŽÍVANÝCH MATERIÁLŮ A KONSTRUKCÍ) ................................ 66 TABULKA 12.7: PŘEVODNÍ TABULKA STARÉHO A NOVÉHO ZNAČENÍ KABELŮ A VODIČŮ (INFORMATIVNÍ)................................................................................................................ 67 TABULKA 12.8: OZNAČENÍ KABELŮ PRO JMENOVITÉ NAPĚTÍ PŘES 0,6/1 KV PODLE ČSN 34 7615 .................................................................................................................. 67 TABULKA 12.9: JMENOVITÉ HODNOTY ZÁVITOVÝCH POJISTEK .......................................... 81 TABULKA 12.10: BAREVNÉ ZNAČENÍ JMENOVITÝCH PROUDŮ POJISTKOVÝCH VLOŽEK, STYČNÉHO A VYMEZOVACÍHO KROUŽKU ........................................................................... 81

6


1

7

Úvod

Všeobecný rozvoj techniky klade stále větší požadavky na technickou dokonalost a preciznost provedení výsledných realizací. Většina problémů tak představuje řešení s nezanedbatelným finančním objemem. Pokud chceme úspěšně a s minimem investic dosahovat uspokojivých výsledků, musíme vždy projít jistou částí příprav a rozvah ať už rázu technického tak i finančního. Vynechání těchto částí většinou končí nadměrnými výdaji jak časovými tak finančními, nehledě mnohdy na nedokonalost výsledného řešení. Moderní technologie, zejména v oblasti výpočetní techniky, vytvářejí vhodnou platformu pro efektivní předrealizační přípravy. Souhrnně tyto práce můžeme nazvat projektováním a to nejen ve spojení s použitím výpočetní techniky. Projektování se stalo v řadě oborů nevyhnutelnou nutností, zvláště tam, kde náklady na realizaci díla výrazně převyšují náklady na projekty. Zvláštního významu pak nabývá v oblastech, kde je kladen velký důraz na bezpečnost a spolehlivost, kde potenciálně hrozí ohrožení lidských životů a kde nelze v žádném případě použít provizorních řešení. Takových oborů dnes existuje celá řada, počínaje relativně jednoduchým stavebnictvím a konče kosmickými projekty cest člověka do vesmíru. Energetika, patřící mezi elektrotechnické obory, je jednou z takových oblastí, kde vynechání projekční části je ve většině případů nemyslitelné a přímo ohrožující majetek a lidské životy. Nevhodně provedené energetické celky, byť podle projektu, mohou rovněž způsobit při poruchách a haváriích nemalé škody až po smrtelná zranění a nestačí tedy vypracovat projekt pouze k uspokojení litery zákona, ale je nutné projekt pojímat jako samostatné dílo, jehož odborné provedení rozhodne o dlouhodobé funkčnosti díla vzniklého na jeho základě. K tomu většinou nestačí pouze kvalitní teoretické znalosti problematiky, ale je nutné se opírat o praktické zkušenosti s citem pro odhalení případných komplikací v kritických částech projektu. Projektant se tak stává osobností, která přímo či nepřímo zodpovídá za řadu následných událostí spojených s výslednou realizací díla. Úkolem kurzu a tohoto učebního textu je seznámit studenty se základními pravidly a problémy projektování. Cílem ale není vytvořit příručku projektanta, ale jednoduchý studijní materiál, který bude srozumitelný a použitelný pro studenty, kteří o danou problematiku projeví prvotní zájem. S projektováním však úzce souvisí i jiné činnosti a pojmy jako například rozpočty, náklady, zisky, oceňování, revize, dodávky, zkušební provoz, objednávky aj. I o nich bude v textu pojednáno a to zejména v návaznosti právě na projektování. Tento učební text je prvním oficiálním vydáním studijního materiálu ke kurzu a není tedy zdaleka dokonalý. Postupné získávání nových a zajímavějších informací se v budoucnu určitě objeví v aktualizovaných vydáních textu. Nyní je nutné jej považovat za studijní pomůcku, kterou budete muset pravděpodobně doplnit jinou odbornou literaturou. Nezbývá než popřát hodně úspěchů při studiu a šťastný výběr otázek při zkoušce.

Autor Petr Baxant,

54114-9248,

[email protected]

7

8

2


Zařazení předmětu ve studijním programu

Kurz je určen pro studenty 3. ročníku bakalářského studijního programu oboru silnoproudá elektrotechnika a elektroenergetika. Nemá vynucenou pevnou vazbu na jiné předměty. Některá témata jsou probírána pouze rámcově, neboť podrobnější obsah je předmětem jiných kurzů, např. Městské a průmyslové sítě. Vyžadovány jsou prakticky všechny všeobecné znalosti z elektrotechniky a energetiky. Jelikož projektování obecně využívá informací z celého spektra teoretických i praktických předmětů, lze očekávat, že některé informace zde budou opakováním z jiných kurzů. Přednášky jsou v rozsahu 2 hodiny týdně jsou doplněny numerickým a popř. počítačovým cvičením v rozsahu dalších 3 hodin týdně. Při úspěšném absolvování předmětu, získání zápočtu a složení zkoušky získává student 6 kreditů do bodového hodnocení studia.

2.1 Podmínky pro udělení zápočtu Zápočet je v tomto předmětu udělován na základě splnění dílčích povinností studenta během cvičení a přednášek. Zde obecně stanovená pravidla mohou být korigována požadavky konkrétního cvičícího či přednášejícího učitele, proto je nelze brát jako definitivní a jednoznačně daná. Student tedy musí znát tyto obecné požadavky ale také sledovat konkrétní požadavky vyučujících. Mezi obecné požadavky pak patří zejména: Vypracování semestrálního projektu – pokud bude během cvičení zadán semestrální projekt, je povinností studenta samostatně projekt zpracovat a v papírové podobě (pokud nebude stanoveno jinak) jej i odevzdat. Odevzdání samostatných numerických domácích cvičení – pokud budou během numerických cvičení zadány příklady pro samostatné domácí úlohy a bude cvičícím vyžadováno odevzdání, je student povinen tuto úlohu opět samostatně vypracovat v předepsaném rozsahu a odevzdat v předepsaném termínu. Úspěšné složení testu – během numerických cvičení je obvykle vypracováván jeden nebo více samostatných testů, které jsou bodovány. Úspěšným složením testu je myšleno, že student získá alespoň 1 bod.

2.2 Úvod do předmětu Kurz Projektování v energetice 1 si klade za cíl seznámit studenty se základními postupy, pojmy, legislativou a normativou v oblasti projektování energetických zařízení a ostatních souvisejících elektrotechnických systémů. Jelikož je problematika projektování poměrně rozsáhlá, byl výběr zúžen na vybrané problémy z projektování, s cílem orientace na elektroenergetiku. V souhrnu se tedy jedná o následující soubor informací a pojmů: legislativa projektování, kvalifikace pracovníků v elektrotechnice, tvorba a použití projektové dokumentace elektrických a energetických zařízení, orientace v technických podkladech, normách a předpisech, kategorizace vlivů a prostředí, oceňování, výměry prací a materiálu, rozpočtování, použití výpočetní techniky při projektování, systémy CAD, CAM, CAE, dimenzování a jištění elektrických sítí, kabelová a volná vedení, ochrana proti nebezpečnému dotyku, ochrana proti přepětí, konstrukční materiály používané v elektrotechnice a

8


9

elektroenergetice a návaznost na projektování, záložní zdroje energie, nouzové systémy, požární a zabezpečovací signalizace, malé elektrárny, kogenerační jednotky, projektování velkých energetických celků, budoucnost energetiky a projektování.

3

Základní pojmy související s projektováním

Jak již bylo v úvodu řečeno, projektování je tvůrčí činnost, která vyžaduje kvalifikaci a řadu odborných znalostí. V elektrotechnice jde navíc mnohdy o velice zodpovědnou práci, na které mohou záviset nemalé finanční a majetkové hodnoty či dokonce lidské životy (např. spolehlivost dodávky elektrické energie v kritických aplikacích může být vinou chybného projektu snížena a výpadky mohou znamenat finanční škody, nevhodně navržené zařízení, které způsobí požár – např. opomenutí přepěťových ochran, a nebo chybně navržená ochrana proti nebezpečnému dotyku, která způsobí poškození zdraví nebo zaviní smrt člověka). Aby bylo projektování účelné a smysluplné, musí obsahovat a splňovat veškeré náležitosti, které se od této činnosti vyžadují. Hlavním produktem projektanta je obvykle projekt. S projektem ale souvisí řada dalších pojmů a ty jsou stručně popsány v této kapitole. 3.1.1

Zakázka, objednávka

Zakázkou rozumíme ucelený soubor prováděcích prací a dodávek materiálů a výrobků v rámci uzavřené investiční akce zpravidla pro jediného zákazníka. Zakázku objednává zákazník u dodavatele prostřednictvím objednávky. Pokud se zákazník a dodavatel na zakázce domluví, mohou ji stvrdit smlouvou, která stanovuje pravidla plnění zakázky ze strany dodavatele. Dodavatel nemusí být jediným subjektem a může do zakázky zapojit jiné dodavatele nebo subdodavatele. Zakázka může mít charakter dílčí práce či dodávky, na kterou může navazovat zakázka jiná nebo může jít o komplexní činnost realizující vizi zákazníka do podoby hotové a funkčně ověřené realizace libovolného charakteru. Součástí zakázky pak bývá zpravidla projekt, který však může tvořit samostatnou dílčí zakázku. Objednávka by měla tvořit nedílnou součást zakázky a na jejím základě je většinou zakázka přijímána ze strany dodavatele. Zákazník si tak formou objednávky volí svého dodavatele. Objednávka může být ve formě písemné nebo ústní. Pokud se jedná o objednávku na dílo většího rozsahu, měla by být vždy vyhotovena v písemné formě se všemi náležitostmi. Pokud se obě strany dohodnou na realizaci objednávky je zpravidla uzavřena mezi objednatelem a zhotovitelem Smlouva o dílo, která by měla obsahovat všechny náležitosti stanovené Zákonem č. 513/1991 Sb., obchodním zákoníkem v rozsahu § 536 – 565. 3.1.2

Projekt a projektování

Projekt by měl být součástí každé dodávky, která obsahuje více dílčích prací, materiálů, výrobků či jiných dílů. Projekt tak stanovuje, jakým způsobem se materiál, výrobky, a jiné součásti uplatní v celku který je předmětem projektu a rovněž může stanovovat postupy, které k tomuto spojení vedou. Použití projektu má hned několik důvodů. Mezi nejdůležitější patří dodržení obecně platných či normou daných nebo doporučených postupů, limitů, využití vhodných materiálů, přístrojů, součástek či jiných dílů a jejich vhodné pospojování a propojení za dosažením bezproblémové funkce realizovaného díla. Dalším důvodem je určitá právní ochrana zákazníka při komplikacích či haváriích během provozu díla či jiných souvisejících funkčních celků. Pokud je dílo zrealizováno na základě projektu je zde vždy

9

10


větší jistota uplatnění reklamačních či pojistných událostí. S existencí projektu je spjato i zjednodušené dohledávání viníka případných poruch a havárií. Dalším přínosem projektu je dostupnost informací o realizovaném dílu kdykoliv v budoucnosti, při návaznosti jiných realizací, oprav, přestaveb či jiných zásahů do projektovaného díla. Pokud projekt chybí jsou návazné práce vždy složitější, neboť je nutné dohledávat stávající stav a na základě něho vypracovat projekt nový. Často se tato situace řeší formou dodatečného či zpětného projektu, což je vždy pouze provizorní řešení a nesplňuje základní úlohu projektování. Podoba projektu je dána požadavky na vyjádření myšlenek popisujících předmět projektu. Ve většině případů jde o podobu papírových výkresů a dokumentů. V dnešní době tvorby projektů na počítači je možné prakticky celý projekt uchovávat a vytvářet v paměti počítače a uchovávat na patřičných paměťových médiích. Papírová dokumentace je však zatím stále nedílnou součástí projektu, neboť při samotné realizaci je její použití nejsnazší a vždy dostupné. Kvůli replikaci a archivaci je rovněž elektronická podoba velice výhodná. Projektováním se rozumí soubor činností vedoucích k vytvoření hotového projektu. Mezi činnosti projektování pak patří zejména návrh řešení dané realizace tak, aby byla funkční a splňovala požadavky norem a předpisů, návrh pracovních postupů při vlastní realizaci a někdy i při provozu již hotového díla, tvorba výkresové a průvodní dokumentace na základě znalostí problematiky v daném oboru, rozpočtové a nákladové kalkulace, výměry prací, materiálu a dodávek, zjišťování informací o stávajícím stavu a zanesení do projektové dokumentace a jiné práce přímo či nepřímo s činností projektanta související. Při projektování musí být projektant schopen samostatné tvůrčí činnosti s využitím svých znalostí, dostupných informací a pokud možno nejnovějších poznatků o daném problému, který v projektu řeší. Jelikož se jedná vždy o tvůrčí činnost, přebírá projektant i jistý díl zodpovědnosti za budoucí realizaci a fungování díla. Projektová dokumentace je veškerá dokumentace související s projektem, tedy soubor papírově, elektronicky či jinak vyjádřených informací, popisující realizaci projektovaného díla. Součástí projektové dokumentace pak obvykle bývají výkresy, schémata, diagramy, průvodní zprávy a dokumenty, rozpočty, výčetky materiálů, výkazy výměr a jiné dokumenty. Pravidla tvorby výkresové dokumentace vycházejí z norem a doporučení, které stanovují způsob vyjadřování technických informací, tak aby byly pokud možno mezinárodně srozumitelné a jednoznačně určené bez pochybností a nejasností. Dodržování norem zde má význam zejména ve sjednocení terminologie, schematických značek, kreslení schémat, apod. 3.1.3

Dodávka a realizace

Na základě navrženého projektu se přistupuje k dodávkám a realizacím projektovaného díla. Dodávka znamená většinou výměnu zboží a služeb mezi dodavatelem a objednatelem, přičemž předmětem výměny jsou části sjednané v zakázce a zachycené v projektové dokumentaci. Realizace znamená sestavení dílčích částí do celku dle projektu a to obvykle až do fáze konečné, kdy sestavené dílo plní očekávanou funkci. V rámci realizace se vlastně projekt stává skutečností a průběh realizace je tak do značné míry na projektu závislý. Chyby v projektu znamenají i chyby v realizaci. Zatímco projektovou chybu lze obvykle jednoduše opravit, chyba v realizaci může mít vážné následky. Čím větší dílo se realizuje a projektuje, tím je pravděpodobnost vzniku chyby větší. V některých případech ani nelze projekt vytvořit tak, aby realizace byla proveditelná najednou. Jedná se zejména o projekty zařízení výzkumného charakteru, kde není předem známo chování realizace, očekává se pouze určitá funkčnost, která však nemusí být naplněna. Další postup a změny projektu závisejí na skutečném chování realizovaného systému. Realizace pak může znamenat celou řadu 10


11

pozměňovacích prací, které by však všechny měly být dělány na základě změn v projektu. Jedině tak lze dodržet návaznost projekt-dodávka-realizace a analyzovat všechny případné provozní komplikace.

4

Energetika a projektování

V souvislosti s energetikou obvykle hovoříme o elektrické energii. Jelikož elektrická energie je vůbec nejušlechtilejším zdrojem energie, který zatím známe, je hospodaření s ní nadmíru důležité. Pouze správně navržená zařízení dokáží energii efektivně vyrábět, přenášet i spotřebovávat. Návrh takových zařízení se bez projektu dnes již prakticky neobejde. Důvodem je jednak technická náročnost takových zařízení, ale také důraz na bezpečnost všech elektrických zařízení. Jelikož elektrická energie dokáže vážně poškodit lidský organizmus mnohdy s následkem smrti, je bezpečnost provozu elektrických zařízení na prvním místě. Při poruchách však nemusí dojít nutně ke zranění přímým úrazem elektrickým proudem, ale poruchy mohou vyvolat také požár, explozi, rozsáhlejší havárii nebo únik jedovatých látek do ovzduší či obecně do okolí. Elektrické zařízení musí být konstruováno tak, aby tyto rizika minimalizovala a pokud je to možné, tak zcela vyloučila. Při jakékoliv činnosti v souvislosti s elektrickým zařízením nás pak budou zajímat především následující pojmy: • Odborná způsobilost • Legislativa • Normy a předpisy • Zákony Oblasti, kde tyto pojmy v každém případě naleznou své uplatnění jsou: • Projekce zařízení nízkého napětí (nn) • Projekce zařízení vysokého a velmi vysokého napětí (vn, vvn) • Projektování rozsáhlých energetických celků, kde se prolínají oba typy a je kladen zvýšený důraz na bezpečnost a spolehlivost zařízení V souvislosti s projektováním je třeba brát v potaz některé důležité zákony, které se přímo či nepřímo týkají podnikání v oblasti energetiky. V roce 1994 vstoupil v platnost zákon č. 222, který určitým způsobem usměrňuje a stanovuje chování energetických odvětví v prostředí tržní ekonomiky.

4.1 Zákon č. 222/1994 Sb. Zákon č. 222/1994 Sb., o podmínkách podnikání a výkonu státní správy v energetických odvětvích a o Státní energetické inspekci, doplněný později zákonem č. 83/1998 Sb, tvoří hlavní zákonnou platformu pro fyzické a právnické osoby podnikající v oblasti energetiky obecně, tedy nikoliv pouze elektroenergetiky. Zákon je společný pro všechna energetická odvětví, tedy pro elektroenergetiku, plynárenství a teplárenství. Předmětem podnikání je výroba a rozvod elektřiny, plynu a tepla. Oblast elektroenergetiky je zákonem řešena v §15 až §22, z nichž kromě jiného vyplývají závazná pravidla vztahů mezi dodavatelem a odběratelem elektrické energie.

11

12


Podrobné rozpracování požadavků §15 až §22 zákona č. 222/1994 Sb. řeší vyhláška Ministerstva průmyslu a obchodu (MPO) č. 169/1995 Sb. ze dne 27.6.1995 ve znění vyhlášky č. 196/1996 Sb. ze dne 21.6.1996 a vyhlášky č. 191/1998 Sb. ze dne 16.7.1998. Vyhláška stanovuje podrobnosti o podmínkách dodávek elektřiny a o způsobu výpočtu škody vzniklé dodavateli neoprávněným odběrem elektřiny.

4.2 Vliv zákona č. 222/1994 Sb. (energetického zákona) na projektování elektrických rozvodů 4.2.1

Dodávka elektřiny – práva a povinnosti dodavatele elektřiny

Dodavatel elektřiny je povinen zajistit její dodávku každému odběrateli, který: a)

má zřízenou elektrickou přípojku a elektrické zařízení v souladu s technickými normami a právními předpisy na úseku bezpečnosti práce,

b) splňuje podmínky týkající se místa, způsobu a termínu připojení stanovené dodavatelem, c) má souhlas vlastníka nemovitosti. Dodavatel nepřipojí elektrickou přípojku či odběrné elektrické zařízení, které neodpovídají technickým normám a právním předpisům na úseku bezpečnosti práce. 4.2.2

Elektrická přípojka, ochranná pásma, přeložky rozvodných zařízení

Zákon definuje začátek a konec přípojky, hrazení nákladů na její zřízení i údržbu a zajištění provozuschopného stavu (technickou problematiku řeší ČSN 33 3320 Elektrotechnické předpisy. Elektrické přípojky), dále definuje pojem a rozsah ochranných pásem venkovních i kabelových vedení a elektrických stanic. V § 20 řeší majetkoprávní vztahy při vyvolání nároku na přeložku vedení.

5

Legislativa v projektování

5.1 Předpoklady pro vznik oprávnění. Zákon o živnostenském podnikání č. 455/1991 Sb. stanovuje všeobecné podmínky pro vznik a získání živnostenského oprávnění v oboru „Projektování elektrických zařízení“. Tato činnost spadá do skupiny 205: Elektrické stroje a přístroje náležící do oborů živností vázaných. Zákon požaduje odbornou způsobilost v elektrotechnice podmíněnou úspěšným složením zkoušek § 10 vyhlášky č. 50/1978. Poznámka: Citace server www.elektrika.cz (autor Pavel Trhlík [email protected] 30.9.2002) Další diskutabilní vyhláškou je vyhl. č. 50/1978 Sb., která je v současnosti jediným dokumentem popisujícím požadavky na odbornou způsobilost v elektrotechnice. Oporu v Zák. č. 174/1968 ovšem nemá, neboť MPSV nebylo schopno doposud vydat prováděcí vyhlášku dle §7b zákona. Ze zákona je odborná způsobilost podle vyhl. 50/1978 Sb. vyžadována prakticky pouze Živnostenským zákonem a to jen pro jedinou živnost ohlašovací vázanou "Montáž, údržba a servis telekomunikačních zařízení" uvedenou ve skupině 205: Elektrické stroje a přístroje. Požadována je odborná způsobilost dle §8, vyhl. č. 50/1978 Sb. Pro řemeslné ohlašovací živnosti uvedené ve skupině 105: Elektrické stroje a přístroje - "Výroba, instalace a opravy elektrických strojů a přístrojů" a "Výroba, instalace a opravy elektronických zařízení" se prokázání odborné způsobilosti nepožaduje a ani jiné zákony takovou povinnost neukládají. Dokonce "Výroba rozváděčů nízkého napětí a baterií, kabelů a vodičů" a "Projektování elektrických zařízení" jsou zařazeny mezi živnosti ohlašovací volné bez jakéhokoliv požadavku na odborné

12


13

vzdělání. § 10 vyhl. 50/1978 "Pracovníci pro samostatné projektování a pracovníci pro řízení projektování" tak ztrácí smysl a odborná způsobilost podle tohoto paragrafu není ze žádného zákona vynutitelná. Jelikož celá vyhláška nemá oporu v žádném zákoně není možné ani vymáhat povinnosti organizací uvedené v §12. Rovněž platnost osvědčení není nikde ve vyhlášce uvedena, hovoří se zde pouze o povinnosti organizací jednou za tři roky pracovníky přezkušovat z čehož se obecně odvozuje platnost tří let. Povinnost oznamovat termín konání zkoušek IBP, popř. rozvodné závody, nevyplývá ze žádného zákona a není vymahatelná. Podle §14 vyhlášky "Zkoušky a přezkoušení" se vlastně zkoušky už nemohou konat, protože nikde neseženete člena Revolučního odborového hnutí. Z předešlého vyplývá, že legislativní ošetření odborné způsobilosti v elektrotechnice je již zcela nevyhovující. Navíc je třeba vzít v úvahu obrovský rozdíl v úrovni prověřování odborné způsobilosti a vydávání osvědčení podle vyhl. 50/1978, které, jak v praxi zjišťujeme, bývá v mnoha případech více než formální a znalosti některých elektrikářů bývají až neuvěřitelně slabé.

V případě, že v souvislosti s projektováním elektrických zařízení je třeba projektovat i budovy a stavby, je nutné obor živnosti rozšířit na Projektovou činnost ve výstavbě (nutná autorizace v příslušném oboru podle zákona č. 360/1992 Sb., o výkonu povolání autorizovaných architektů a o výkonu autorizovaných inženýrů a techniků činných ve výstavbě, v platném znění, nebo splněním podmínek stanovených v § 34 téhož zákona) Jako samostatný projektant může působit pouze osoba s příslušným vzděláním (zde elektrotechnického směru) a praxi určenou zvláštními předpisy. Na rozdíl od jiných kvalifikací, se zde neurčuje délka praxe v závislosti na výši vzdělání, to se ponechává na zaměstnavateli a zvláštních předpisech. Pokud je vykonávána projektová činnost jako organizovaná, je nutné, aby byl ustanoven zodpovědný projektant, který splňuje podmínky stanovené zákonem.

5.2 Normy obecně Zákon č. 22/1997 Sb. o technických požadavcích na výrobky a o změně a doplnění některých zákonů, určuje pravidla pro stanovení technických požadavků na výrobky, aby tyto výrobky byly bezpečné, a dále pak práva a povinnosti k tomu, aby uvedená pravidla byla dodržována. Zákon v prvé řadě uvádí, že technické požadavky na výrobky jsou stanoveny technickými předpisy a normami Prostřednictvím nařízení pak vláda stanoví výrobky, u kterých musí být posouzena shoda s požadavky technických předpisů, technické požadavky na tyto výrobky (pokud již nejsou upraveny zvláštním právním předpisem) a výrobky, které musí být označeny českou či jinou značkou shody. Uvedenými nařízeními vláda rovněž upravuje pro jednotlivé skupiny výrobků postupy při posuzování shody (výrobcem, autorizovanou osobou, posuzování systémem jakosti apod.). U stanovených výrobků je výrobce nebo dovozce před uvedením na trh povinen vydat písemné tzv. prohlášení o shodě (tj. o shodě s technickými předpisy a o dodržení stanoveného postupu posouzení shody). Distributor nesmí stanovené výrobky distribuovat, pokud nemá písemné ujištění o tom, že výrobce nebo dovozce vydal prohlášení o shodě. Zákon vymezuje činnosti, které prokazování shody podporují. Jsou to: - státní zkušebnictví, jehož cílem je u stanovených výrobků zajistit posouzení shody, - certifikace, kterou nezávislá autorizovaná nebo akreditovaná osoba vydáním certifikátu osvědčí, že výrobek (nebo související činnosti) jsou v souladu s technickými požadavky na výrobky, - autorizace, což je pověření právnické osoby k posuzování shody, které uděluje Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví - akreditace, což je postup, na jehož základě právnická osoba pověřená ministerstvem vydává právnické nebo fyzické osobě osvědčení o tom, že je tato osoba způsobilá ve

13

14


vymezeném rozsahu provádět zkoušky výrobků, kalibraci měřidel a certifikační nebo jinou odbornou činnost. Podle zákona může Úřad uznávat v některých případech i zahraniční dokumenty (certifikáty, osvědčení apod.) jako dokumenty osvědčující posouzení shody nebo zahraniční značku jako českou značku shody. Tyto skutečnosti uvádějí ve Věstníku Úřadu. Dozor nad tím, zda výrobky odpovídají podmínkám stanoveným v zákoně, provádí Česká obchodní inspekce. Zákon pro uplatnění výrobků na trhu stanovuje tuto hierarchii: - technický předpis, tj. závazný předpis vyhlášený ve Sbírce zákonů ČR, který obsahuje technické a další s nimi související požadavky na výrobky, - norma označená ČSN, tj. dokument (sám o sobě nezávazný) poskytující pravidla, směrnice nebo charakteristiky ve vymezených souvislostech, - harmonizovaná norma, tj. norma určená příslušným úředním úřadem (zatím pouze Úřadem pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví) pro splnění technických požadavků na výrobky vyplývajících z technického předpisu. Seznamy harmonizovaných norem jsou zveřejňovány ve Věstníku Úřadu. 5.2.1

Postavení technických norem

Technická norma je uznávaným pravidlem techniky, což platí nejen v našich zemích ale i ve světě. Postavení evropských norem je dáno právními dokumenty Evropské unie. To vyplývá již z Dohody k založení Evropských společenství (Řím 1957). V článku 100 této Dohody se uvádí, že pro přizpůsobení zákonů a předpisů jednotlivých členských zemí Evropských společenství vydává Rada Evropských společenství směrnice, přičemž v technických otázkách jsou směrnice zpracovány s uplatněním a využitím příslušných technických norem. V rámci Evropy se zpracovává komplexní soubor technických norem, jehož cílem je vytvořit podmínky pro obchod mezi evropskými zeměmi tak, aby mu nebránily žádné technické překážky. V ČR je již nyní normativní systém součástí širšího systému evropského, neboť řada norem je harmonizována práva s normami evropskými. Úpravami zákona č. 22/1997 Sb. provedenými zákonem č. 71/2000 a zákonem č. 102/2001 Sb., o obecné bezpečnosti výrobku se návaznost na evropské normy dále prohloubila a to zejména v otázce shody českých a evropských harmonizovaných norem i uznávání evropské značky shody CE. Významným předělem v tomto smyslu bylo schválení Protokolu o přidružení České republiky k Evropským společenstvím – PECA v roce 2001 a především uvedení tohoto Protokolu v platnost (od 1.7.2001). Účelem provedeného protokolu je usnadnit jak České republice, tak zemím Evropských společenství obchod s průmyslovými výrobky. Podle protokolu se vzájemně (na obou stranách) přijímají průmyslové výrobky, které splňují příslušné požadavky, dále se vzájemně uznávají výsledky posuzování shody u průmyslových výrobků, na něž se vztahuje právo Společenství a odpovídající české národní právo. Protokol se vztahuje především na výrobky strojírenské a elektrotechnické včetně zařízení do prostředí s nebezpečím výbuchu.

5.3 Normy pro projektování a dokumentaci elektrických zařízení O důležitosti technických norem svědčí ta skutečnost, že oproti předchozím záměrům evropské normalizace jsou uvedené normy vytvořené původně jako normy IEC převedeny na evropské normy - EN, tj. soubor norem pro značky přešel z ČSN IEC 617 na ČSN EN 60617.

14


15

Obsah norem se v podstatě nemění. Zatím zůstává shodné i zařazení těchto norem v soustavě ČSN pod třídicím znakem 01 3390, i když se předpokládá jejich pozdější zařazení do skupiny norem pod třídicím znakem 01 3710. Důležité je, že v evropských členských státech CENELEC se budou uvedené normy používat. Do skupiny norem 01 37 se mají postupně zařazovat veškeré normy pro elektrotechnickou dokumentaci a označování elektrických předmětů. V roce 1998 byla v této skupině vydána první norma ČSN EN 61346-1 Průmyslové systémy, instalace a zařízení a průmyslové produkty - zásady strukturování a referenční označování. Část 1: Základní pravidla (01 3710), a to namísto ČSN IEC 750 Označování předmětů v elektrotechnice (01 3382). Kromě značení na různých úrovních a z různých aspektů zůstává v příloze normy zachován též písmenný kód podle předchozí normy ČSN IEC 750 (tj. např. F - jisticí a ochranná zařízení, M - motory, K - relé a stykače, Q - spínací zařízení pro silové obvody apod.). V roce 1999 byly vydány další části (2 a 4) souboru norem ČSN EN 61346 (01 3710). Nyní jsou to normy další, a to pro strukturování technické informace, automatické a elektronické konstruování a také sem byly zařazeny normy pro grafické značky na elektrických předmětech - dříve pod třídicím znakem 34 5555.

5.4 Úprava českých technických norem Současná úprava českých technických norem je založena na úpravě evropských a mezinárodních norem, jež se v posledních letech staly základem soustavy ČSN. Pokud je to možné, shoduje se úprava ČSN především s úpravou evropských norem, která se od úpravy mezinárodních norem (IEC a ISO) příliš neliší. Přednostní formát norem je A4 (210 x 297 mm). Pro normy, kterými se přejímají evropské normy, se používá pouze formát A4. V případě, že norma obsahuje překlad mezinárodní nebo evropské normy beze změn, doplňků a úprav, skládá se označení normy ze značky ČSN a značky mezinárodní nebo evropské normy včetně jejího čísla. Obvykle je již namísto čísla ČSN uvedena značka a číslo mezinárodní nebo evropské normy. K jednoznačnému zatřídění takovéto normy do soustavy ČSN slouží třídicí znak uvedený pod označením normy. Tímto znakem je šestimístné číslo, které se tvoří stejným způsobem jako číslo naší národní normy (prvé dvojčíslí označuje třídu norem, druhé jejich skupinu, poslední je pořadové číslo normy - viz též dále). V tomto seznamu je třídicí znak uveden v závorce za označením normy. Pod číslem třídicího znaku je norma rovněž zatříděna mezi ostatními normami i v tomto seznamu. Jestliže je mezinárodní nebo evropská norma zavedena s doplňky nebo s úpravami (s doplňky je možno z evropských norem zavést pouze evropské harmonizační dokumenty - HD), má naše národní norma číslo ČSN a vpravo pod rámečkem je uveden údaj o částečné shodnosti ČSN s mezinárodní nebo evropskou normou. Tento údaj je uveden obvykle zkratkou „mod“ a číslem mezinárodní nebo evropské normy. Zkratka udávající, že znění normy je identické s mezinárodní normou, je „idt“. Tyto zkratky jsou uváděny též v tomto seznamu. (Dalšími zkratkami používanými pro označení vztahu k mezinárodní normě jsou „eqv“, „neq“.) Nad označením normy je uvedeno datum vydání (platnost je měsíc následující po měsíci vydání), u starších norem schválených před rokem 1990 je v dolním rámečku uvedeno datum schválení a datum účinnosti.

15

16


Pod anglickým, francouzským a německým překladem názvu normy na titulní straně následují pak podle potřeby údaj o převzetí mezinárodní normy (a pokud je tam ještě údaj o závaznosti normy, tak ten již, vzhledem k tomu, že normy jsou již jenom nezávazné, neplatí) a údaj o nahrazení předchozí normy. Na další straně je vždy uvedena předmluva nebo národní předmluva, která v podstatě obsahuje to, co v dříve schválených normách (formátu A5) obsahuje dodatek (citované a související normy, obdobné mezinárodní normy, změny proti předchozí normě a údaje o vypracování normy atd.). Ve vlastní části normy se používá větvené číslování, tj. články v každé kapitole jsou číslovány od 1, přičemž před číslem článku je uvedeno číslo kapitoly. (Ve starších normách formátu A5 jsou všechny články číslovány pořadově, v ČSN 34 0350:1964 a ČSN 34 1610:1963 jsou namísto článků uváděny ještě paragrafy.) 5.4.1

Označení norem

V tomto seznamu jsou uvedeny tyto technické normy pro oblast elektrotechniky: • evropské normy zavedené v platných normách ČSN (označené ČSN EN a číslem evropské normy, popř. ČSN EN ISO a číslem normy ISO), • mezinárodní normy zavedené v platných normách ČSN (označené ČSN IEC, popř. ČSN ISO a číslem mezinárodní normy ISO), • normy národní (označené ČSN a šestimístným číslem normy shodujícím se s číslem třídicího znaku). Normy jsou v seznamu systematicky seřazeny podle šestimístného třídicího znaku (který odpovídá dříve zavedenému číslování národních norem ČSN). Šestimístné číslo značí:

XX XXXX pořadové číslo normy ve skupině třída skupina

Toto číslo je uvedeno v závorce pod označením normy - v tomto seznamu pak za označením normy (rovněž v závorce) nebo se jedná přímo o číslo naší národní normy (která nezavádí evropskou nebo mezinárodní normu překladem). Seznam tříd důležitých norem (první dvojčíslí označení normy): 01 Obecná třída 03 Třídění vnějšího prostředí 05 Svařování, pájení, řezání kovů a plastů 18 Automatizace 27 Zdvihací zařízení, stroje pro povrchovou těžbu, stroje a zařízení pro zemní, stavební, silniční práce 30 Silniční vozidla 33 až 36 Elektrotechnika 37 Elektrotechnika - Energetika 38 Energetika 73 Navrhování a provádění staveb: 31 Letectví 65 Výrobky chemického průmyslu 83 Pracovní a osobní ochrana, bezpečnost strojního zařízení 87 Telekomunikace

16

Projektování v elektroenergetice 1 5.4.2

17

Údaje o normě

V tomto seznamu je u každé normy uvedeno: • některé z označení ČSN, ČSN IEC, ČSN ISO, ČSN EN, ČSN EN ISO, • číslo normy, třídicí znak v závorce, • název; za názvem je uveden údaj o převzetí nebo zapracování mezinárodní nebo evropské normy („idt“ - identická, „eqv“ - ekvivalentní, „neq“ - neekvivalentní, „mod“ - modifikovaná). U ČSN EN, které jsou s EN vždy identické, se zkratka „idt“ již neuvádí, • datum vydání (označuje se též „V“), popř. u norem schválených před 15.5.1991 datum schválení (měsíc, rok), • datum účinnosti (měsíc, rok), a to pouze u norem schválených před 15.5.1991, • změny označené podle pořadí arabskou číslicí (u norem schválených po 15.5.1991), popř. malým písmenem (u změn schválených do 15.5.1991) nebo písmenem A a pořadovou číslicí změny mezinárodní normy. Přitom značí např.: 3: 6.97 - třetí změnu vydanou v šestém měsíci roku 1997, b 6.75 - druhou změnu, měsíc a rok (tj. červen 1975) uveřejnění změny ve Věstníku pro normalizaci a měření, * a 5.85 - prvou změnu samostatně vydanou, měsíc a rok (tj. květen 1985) Věstníku Úřadu pro normalizaci a měření, v němž bylo vydání změny oznámeno. Před číslem některých změn se vyskytuje ještě písmeno Z (snad proto, že se jedná o změnu vyvolanou změnou jiné normy - ale to není podstatné). Některé normy není účelné překládat do češtiny. U těchto norem je způsob zavedení (převzetím nebo schválením) uveden přímo u normy, nebo je za názvem označení *) nebo **). Normy označené *) přejímají mezinárodní nebo evropské normy převzetím originálu. Normy označené **) přejímají mezinárodní nebo evropské normy schválené k přímému použití jako ČSN.

5.5 Zákony, vyhlášky a ostatní předpisy související s projektováním elektrických rozvodů Při přípravě projektů elektrických rozvodů i při jejich realizaci je nutno vycházet především z těchto zákonů a na ně navazujících vyhlášek a ostatních předpisů: a) zákon č. 50/1976 Sb., o územním plánování a stavebním řádu (stavební zákon), v platném znění, - vyhláška Ministerstva pro místní rozvoj č. 132/1998 Sb., kterou se provádějí některá ustanovení stavebního zákona, - vyhláška Ministerstva pro místní rozvoj č. 137/1998 Sb., o obecných technických požadavcích na výstavbu, b) zákon č. 222/1994 Sb., o podmínkách podnikání a o výkonu státní správy v energetických odvětvích a o Státní energetické inspekci, - vyhláška Ministerstva průmyslu a obchodu č. 169/1995 Sb., kterou se stanoví podrobnosti o podmínkách dodávek elektřiny a o způsobu výpočtu škody vzniklé dodavateli neoprávněným odběrem elektřiny, c) zákon č. 110/1964 Sb., o telekomunikacích, - vyhláška Ústřední správy spojů č. 111/1964 Sb., kterou se provádí zákon o telekomunikacích, - vyhláška č. 130/1997 Sb., o koncovém bodu telekomunikačních sítí, 17

18


d) zákon č. 22/1997 Sb., o technických požadavcích na výrobky a o změně a doplnění některých zákonů, - nařízení vlády č. 168/1997 Sb., kterým se stanoví technické požadavky na elektrická zařízení nízkého napětí, - nařízení vlády č. 169/1997 Sb., kterým se stanoví technické požadavky na výrobky z hlediska jejich elektromagnetické kompatibility, - nařízení vlády č. 178/1997 Sb., kterým se stanoví technické požadavky na stavební výrobky, e) zákon ČNR č. 360/1992 Sb., o výkonu povolání autorizovaných architektů a o výkonu povolání autorizovaných inženýrů a techniků činných ve výstavbě, ve znění pozdějších předpisů, f) vyhláška ČÚBP a ČBÚ č. 50/1978 Sb., o odborné způsobilosti v elektrotechnice. Požadavky týkající se profese elektro v oblasti projektování stanoví především stavební zákon a na něj navazující vyhlášky.

5.6 Další důležité zákony a vyhlášky Pro projektování jsou dále významné další následující zákony a vyhlášky: - Zákoník práce č. 54/1975 Sb. v platném znění, - Zákon č. 505/1990 Sb., o metrologii (stanoví povinnost organizacím a orgánům státní správy používat měřicí jednotky stanovené státní normou), - Obchodní zákoník č. 513/1991 Sb. v platném znění, - Vyhláška Českého úřadu bezpečnosti práce (ČÚBP) č. 48/1982 Sb., kterou se stanoví základní požadavky na zajištění bezpečnosti práce a technických zařízení, - Vyhláška ČÚBP a Českého báňského úřadu (ČBÚ) č. 324/1990 Sb., o bezpečnosti práce a technických zařízení při stavebních pracích, - Vyhláška ČÚBP a ČBÚ č. 50/1978 Sb., o odborné způsobilosti v elektrotechnice, - Vyhláška ČÚBP č. 143/1979 Sb., o výběru prototypů strojů a zařízení pro posuzování z hlediska požadavků bezpečnosti práce a technických zařízení, - Vyhláška ČÚBP č. 59/1983 Sb., o povinnostech organizací k zajištění bezpečnosti práce u dovážených technických zařízení, - Vyhláška ČÚBP a ČBÚ č. 20/1979 Sb., kterou se určují vyhrazená elektrická zařízení a stanoví některé podmínky k zajištění jejich bezpečnosti, ve znění vyhlášky č. 555/1990 Sb.

5.7 Bezpečnost práce a klasifikace způsobilosti pracovníků v elektrotechnice Bezpečnost práce je základním a nutným předpokladem při jakékoliv práci a při práci na elektrickém zařízení platí tato slova dvojnásobně. Důvod je prostý. Úrazy elektrickým proudem patří k velice závažným a mohou skončit smrtí, pokud není poskytnuta včasná a odborná lékařská pomoc. Nedodržování zásad bezpečnosti práce proto patří k závažnému porušování pracovní kázně a mělo by být patřičně trestáno. Bezpečnost práce je obvykle definována vyhláškou. V elektrotechnice je to Vyhláška č. 50/1978.

18


19

Způsobilost pracovníků v elektrotechnice Pracovníci v elektrotechnice jsou členěni dle způsobilosti na skupiny, které mají přesně vymezené oblasti dovolených činností a stanoveny požadavky na kvalifikaci. V elektrotechnice rozeznáváme tyto skupiny pracovníků: • pracovníci seznámení §3 • pracovníci poučení §4 • pracovníci znalý §5 • pracovníci pro samostatnou činnost (pracovníci znalý s vyšší kvalifikací) §6 • pracovníci pro řízení činnosti §7 • pracovníci pro řízení činnosti prováděné dodavatelským způsobem a pracovníci pro řízení provozu §8 • pracovníci pro provádění revizí §9 • pracovníci pro samostatné projektování a pracovníci pro řízení projektování §10 Tyto skupiny pracovníků jsou ve vyhlášce uvedeny pod jednotlivými paragrafy. Splněním předpokladů pro vznik oprávnění a složením zkoušek dle patřičného paragrafu se pracovník zařazuje do příslušné skupiny a může pak provádět paragrafem vymezené činnosti. Platnost oprávnění je časově omezená a pracovník musí zkoušky v pravidelných intervalech opakovat, pokud má kvalifikovanou činnost vykonávat. Projektování a projektantům je věnován § 10.

Vyhláška č. 50/1978 Sb.zák Českého úřadu bezpečnosti práce a Českého báňského úřadu ze dne 9. května 1978 o odborné způsobilosti v elektrotechnice.

Kvalifikace pracovníků § 3 Pracovníci seznámení (1) Pracovníci seznámeni jsou ti, kteří byli organizací v rozsahu své činnosti seznámeni s předpisy o zacházení s elektrickým zařízením a upozorněni na možné ohrožení těmito zařízeními. (2) Seznámení a upozornění podle odstavce 1 provede organizací pověřený pracovník s kvalifikací odpovídající charakteru činnosti a pořídí o tom zápis, který podepíše spolu s pracovníky seznámenými.

§ 4 Pracovníci poučení (1) Pracovníci poučeni jsou ti, kteří byli organizací v rozsahu své činnosti seznámeni s předpisy pro činnost na elektrických zařízeních, školeni v této činnosti, upozorněni na možné ohrožení elektrickými zařízeními a seznámeni s poskytováním první pomoci při úrazech elektrickým proudem. (2) Organizace je povinna stanovit obsah seznámení a dobu školení s ohledem na charakter a rozsah činnosti, kterou mají pracovníci uvedení v odstavci 1 vykonávat a zajistit ověřování znalostí těchto pracovníků ve lhůtách, které předem určí. (3) Seznámení, školení, upozornění a ověření znalostí podle odstavců 1 a 2 provede pro obsluhu elektrických zařízení organizací pověřený pracovník s kvalifikací odpovídající charakteru činnosti, a půjde-li o práci na elektrických zařízeních, pracovník s některou z kvalifikací uvedených v § 5 až 9 pořídí o tom zápis, který podepíše spolu s pracovníky poučenými.

§ 5 Pracovníci znalí (1) Pracovníci znalí, jsou ti, kteří mají ukončené odborné vzdělání uvedené v příloze 2 a po zaškolení složili zkoušku v rozsahu stanoveném v § 14 odst.1.

19

20


(2) Zaškolení a zkoušku uvedené v odstavci 1 je povinná zajistit organizace. Obsah a délku zaškolení stanoví organizace s ;ohledem na charakter a rozsah činnosti, kterou mají pracovníci vykonávat. Dále je organizace povinná zajistit jednou za tři roky jejich přezkoušení. (3) Zaškolení provede organizací pověřený pracovník s kvalifikací odpovídající charakteru činnosti, kterou mají pracovníci vykonávat. Zkoušení nebo přezkoušení podle odstavce 2 provede organizací pověřený pracovník s některou z kvalifikací uvedených v § 6 až 9, pořídí o tom zápis, který podepíše spolu s pracovníky znalými.

§ 6 Pracovníci pro samostatnou_činnost (1) Pracovníci pro samostatnou činnost jsou pracovníci znalí s vyšší kvalifikací, kteří: a) splňují požadavky pro pracovníky uvedené v §5 odst. 1 b) mají alespoň nejkratší požadovanou praxi uvedenou v příloze 1 c) prokázali složením další zkoušky v rozsahu stanoveném v §14 odst.1 znalosti potřebné pro samostatnou činnost (2) Zkoušku uvedenou v odstavci 1 je povinná zajistit organizace. Dále je povinná zajistit nejméně jednou za tři roky přezkoušení pracovníků pro samostatnou činnost (3) Zkoušení nebo přezkoušení provede organizací pověřená tříčlenná zkušební komise, jejíž nejméně jeden člen musí mít některou z kvalifikací uvedených v §7 až §9. Komise o tom pořídí zápis, podepsaný jejími členy

§ 7 Pracovníci pro řízení činnosti (1) Pracovníci pro řízení činnosti jsou pracovníci znalí s vyšší kvalifikací, kteří: a) splňují požadavky pro pracovníky uvedené v §6 odst.1 nebo v §5 odst. 1 b) mají alespoň nejkratší požadovanou praxi uvedenou v příloze 1 c) prokázali složením další zkoušky v rozsahu stanoveném v §14 odst.1 znalosti potřebné pro řízení činnosti (2) Zkoušku uvedenou v odstavci 1 je povinná zajistit organizace. Dále je povinná zajistit nejméně jednou za tři roky přezkoušení pracovníků pro řízení činnosti. (3) Zkoušení nebo přezkoušení provede organizací pověřená tříčlenná zkušební komise, jejíž nejméně jeden člen musí mít kvalifikaci uvedenou v §8 nebo §9. Komise o tom pořídí zápis, podepsaný jejími členy. O termínu a místě konání zkoušek nebo přezkoušení prokazatelně uvědomí organizace příslušný orgán dozoru, alespoň čtyři týdny před jejich konáním.

§ 8 Pracovníci pro řízení činnosti prováděné dodavatelským způsobem a pracovníci pro řízení provozu (1) Pracovníci pro řízení činnosti prováděné dodavatelský způsobem jsou pracovníci znalí s vyšší kvalifikací kteří: a) splňují požadavky pro pracovníky uvedené v §7 odst.1 nebo v § 6 odst.1, b) mají alespoň nejkratší požadovanou praxi uvedenou v příloze 1, c) prokázali složením další zkoušky v rozsahu stanoveném v - §1 odst.1 znalosti potřebné pro řízení činností prováděné dodavatelským způsobem. (2) Pracovníci pro řízení provozu jsou pracovníci znalí s vyšší kvalifikací, kteří: a) splňují požadavky pro pracovníky uvedené v §7 odst.1 nebo v ;§6 odst.1 b) mají alespoň nejkratší požadovanou praxi uvedenou v příloze 1 c) prokázali složením další zkoušky v rozsahu stanoveném v §14 odst.1 znalosti potřebné pro řízení provozu (3) Zkoušky uvedené v odstavcích 1 a 2 je povinna zajistit organizace. Dále je povinná zajistit nejméně jednou za tři roky přezkoušení pracovníků pro řízení činnosti prováděné dodavatelským způsobem a pracovníků pro řízení provozu. (4) Zkoušení nebo přezkoušení provede organizací pověřená alespoň tříčlenná zkušební komise, jejíž nejméně dva členové musí mít kvalifikaci uvedenou v odst.1 nebo v §9 Komise pořídí o zkoušení nebo přezkoušení zápis, podepsaný jejími členy. O termínu konání a místě zkoušek nebo přezkoušení prokazatelně uvědomí organizace příslušný orgán dozoru, alespoň čtyři týdny před konáním zkoušky nebo přezkoušení. V této lhůtě uvědomí i příslušnou organizační složku (závod) organizace pro rozvod elektrické energie, půjde-li o pracovníky pro řízení provozu elektrických odběrných zařízení připojených přímo na zařízení veřejného rozvodu el.proudu

§ 9 Pracovníci pro provádění revizí (1) Pracovníci pro provádění revizí elektrických zařízení (dále jen "revizní technici") jsou pracovníci znalí s vyšší kvalifikací, kteří mají ukončené odborné vzdělání uvedené v příloze 1 a 2, praxi uvedenou v příloze 1 a na žádost organizace složili zkoušku před některým z příslušných orgánů dozoru. (2) Pro provádění zkoušek a přezkoušení revizních techniků platí zvláštní předpisy vydané příslušnými orgány dozoru

20


21

§ 10 Pracovníci pro samostatné projektování a pracovníci pro řízení projektování (1) Pracovníci pro samostatné projektování a pracovníci pro řízení projektování jsou ti, kteří mají odborné vzdělání a praxi určené zvláštními předpisy a složili zkoušku ze znalosti předpisů souvisejících s projektováním (2) Zkoušku uvedenou v odstavci 1 je povinna zajistit projektující organizace. Dále je povinna zajistit nejméně jednou za tři roky přezkoušení pracovníků pro samostatné projektování a pracovníků pro řízení projektování (3) Zkoušení nebo přezkoušení provede organizací pověřená alespoň tříčlenná zkušební komise, jejíž nejméně jeden člen musí mít kvalifikaci uvedenou v odstavci 1 nebo v § 8 nebo 9. Komise pořídí o zkoušení nebo přezkoušení zápis, podepsaný jejími členy. O termínu a místě konání zkoušek nebo přezkoušení prokazatelně uvědomí organizace příslušný orgán dozoru alespoň čtyři týdny před jejich konáním. V téže lhůtě uvědomí i příslušný závod organizace pro rozvod elektrické energie, půjde-li o pracovníky pro řízení projektování nebo pracovníky, kteří projektují elektrické odběrná zařízení určená pro přímé připojení na zařízení veřejného rozvodu elektřiny.

§ 13 Zápočet doby praxe (1) Do doby praxe potřebné pro nabytí některé z kvalifikací, uvedených v § 6 až 9 se započítává doba montáží, údržbové nebo jiné provozní praxe na elektrickém zařízení příslušného druhu a napětí (2) Do doby praxe potřebné pro nabytí některé z kvalifikací, uvedených v § 7 až 9 se započítává také doba praxe získaná při technické kontrole nebo revizích elektrických zařízení (3) Do doby praxe potřebné pro nabytí některé z kvalifikací, uvedených v § 7 až 8 se započítává také doba praxe získaná při projektování el.zařízení, je-li doplněna praxí podle odstavce 1 v trvání nejméně jednoho roku (4) Do doby praxe potřebné pro nabytí některé z kvalifikací, uvedených v §9 se započítává také polovina doby praxe získané při projektování elektrických zařízení, je-li doplněna praxí podle odstavce 1 v trvání nejméně jednoho roku (5) Doba praxe uvedená v odstavcích 1 až 4, získaná před více než pětiletým přerušením, se započítává do celkové doby praxe jen polovinou

§ 14 Zkoušky a přezkoušení (1) Předmětem zkoušek a přezkoušení jsou: a) předpisy k zajištění bezpečnosti a ochrany zdraví při práci, které souvisí s činností na elektrickém zařízení příslušného druhu a napětí, kterou má zkoušený pracovník vykonávat, popř. řídit b) místní pracovní a technologické postupy, provozní a bezpečnostní pokyny, příkazy, směrnice a návody k obsluze souvisí s činností na el. zařízení příslušného druhu a napětí, kterou má zkoušený pracovník vykonávat, popřípadě řídit c) teoretické a praktické znalosti o poskytování první pomoci, zejména při úrazech elektrickým proudem (2) Ke zkouškám nebo přezkoušení pracovníků přizve organizace zástupce základní organizace Odborů, které mají při zkouškách nebo při přezkoušení podle § 6 až 8, 10 a 11 oprávnění člena zkušební komise (3) Výsledek zkoušek nebo přezkoušení se hodnotí dvěma stupni známek vyhověl nebo nevyhověl (4) Při nevyhovujícím výsledku mohou být zkoušky nebo přezkoušení pracovníků opakovány v termínech určených organizací. Do úspěšného vykonání zkoušek nebo přezkoušení mohou být tito pracovníci prověřováni jen činností, která odpovídá jejich znalostem prokázaným při zkoušce nebo přezkoušení (5) Při změně pracovního poměru pracovníka rozhodne organizace o rozsahu jeho zkoušky, popřípadě potvrdí platnost dosavadního osvědčení (6) Pracovníci, kteří přeruší činnost na dobu delší než tři roky, se musí znovu podrobit zkoušce v plném rozsahu (7) Nemůže-li organizace pověřit svého pracovníka provedením zkoušky nebo přezkoušení nebo zajistit ustavení vlastní komise, zajistí provedení zkoušky nebo přezkoušení pracovníkem nebo zkušební komisí jiné organizace

§ 15 Osvědčení (1) Organizace vydá pracovníkům uvedeným v § 6 až 8 a v § 10, kteří složili zkoušku, osvědčení, jehož vzor je uveden v příloze (2) Pracovníkům uvedeným v § 9 vydá osvědčení příslušný orgán dozoru s uvedením druhu a napětí elektrického zařízení a třídy objektu (3) Organizace je povinna vést evidenci vydaných osvědčení přístupnou příslušným orgánům dozoru (4) Pracovník, kterému bylo vydáno osvědčení, je povinen je předložit na požádání příslušným orgánům dozoru

21

22

6


Výkazy výměr, rozpočty, oceňování prací a materiálů

K projektování neodmyslitelně patří i ekonomicko-finanční výpočty. Projekt bez finanční rozvahy není projektem, neboť ve většině případů právě finanční náročnost projektu zajímá investora a bohužel v řadě případů i rozhoduje o reálnosti a realizaci projektu. Zde je vhodné předeslat, že cena výsledné realizace by nikdy neměla být faktorem, které potlačí kritérium bezpečnosti, kvality a spolehlivosti navrhovaného zařízení. Vytvořit ucelený systém ekonomické náročnosti projektovaného díla je obvykle komplikovaná záležitost, kterou umocňuje tržní prostředí dnešní ekonomiky. Ceny většiny výrobků nejsou pevně stanoveny a jejich výše se mění s úrovní nabídky a poptávky. V řadě případů pak závisejí i na celkovém odběru daného zboží, výrobků či služeb, kdy jsou vytvářeny množstevní či smluvní ceny. Problematické jsou zejména ceny služeb, které nelze držet v tak úzkých hranicích jako materiál, zboží či výrobky. Cena služby závisí na řadě faktorů a je nemožné ji jednoznačně vyčíslit předem snad pouze v případě předem uzavřených smluv, které se však nesmějí v průběhu projektu změnit. Základem pro stanovení cen jsou tzv. výkazy výměr. Spolu s ceníky pak mohou vytvořit výsledné rozpočty. Popišme nyní jednotlivé pojmy. Výkaz výměr Výkazem výměr rozumíme výčetky materiálu a prací v členění: • název položky výměru • jednotka výměru • množství Jedná se tedy o seznam použitých komponent v projektu a jejich množství, ale také služeb, které lze vyměřit a určit tak jejich rozsah. Výkaz výměr se tak stává základem pro rozpočet. Oceňování prací a materiálů Každou položku výměru lze ocenit hodnotou peněz. Ocenění je obvykle zaneseno v cenících. Každá firma by měla mít svůj oficiální ceník materiálů, výrobků a služeb. Položky ceníku jsou obvykle členěny do logicky souvislých skupin. Jednotlivé položky pak obsahují: • název položky • jednotku nebo oceňované množství • cenu (např. cenu bez DPH, DPH a celkovou cenu včetně DPH) Rozpočty Rozpočty jsou zpracovávány na základě výkazů výměr a ceníků. K jednotlivým součástem výměru je stanovena cena z ceníku a výsledná cena za výměr. Výsledkem rozpočtu je konečná cena s případným vyčíslením v členění bez DPH, cena DPH a cena včetně DPH. Rozpočet je obvykle výchozím podkladem pro investora a jeho výše může rozhodovat o výběru dodavatele. Důležité je, aby rozpočet vyjadřoval skutečný stav cen dodávek materiálů a služeb včetně všech přirážek, mezd, subdodávek apod. Chyby v rozpočtu, podhodnocení rozpočtu nebo naopak přecenění rozpočtu může vést ke značným komplikacím a nelze vyloučit ani soudní spory. Projektant by tedy měl rozpočet sestavit maximálně pečlivě a na základě skutečností. V každém případě vyžaduje sestavování rozpočtů i jistou zkušenost. Zvláště pokud jsou rozpočty předkládány jako vstupní podklady 22


23

pro výběrová řízení, může špatně sestavený rozpočet nebo záměrně upravený rozpočet znamenat ztrátu zakázky a nebo naopak ztrátu při realizaci při nedostatku finančních prostředků.

6.1 Principy rozpočtování Tržní ekonomika s sebou přinesla nutnost stanovit cenu montážních prací pro potřeby nabídkových řízení. Dříve byly u výrobků i služeb ceny pevně stanovované. To znamená, že například na elektromontážní práce (ale i na ostatní činnosti) byly pravidelně vydávány ceníky, které předepisovaly ceny za příslušné práce, stanovené těmito ceníky. Byly to pevně stanovené ceny, což znamenalo, že montážní firmy po celé republice montovaly za stejné peníze. Výsledná cena zakázky byly shodná, protože vycházela ze shodných podkladů a jednotkových cen. Po roce 1989 byly pravidelně cenovými věstníky ministerstva financí vypisovány indexy, kterými se tyto původní ceníky přepočítávaly. Není však možné, aby malá firma a velká montážní organizace měla stejné režie a tudíž mohla provádět montážní práce za stejnou cenu. Každá firma může mít v rámci svých režií různou hodinovou sazbu. Tvůrci ceníků k cenám za položku stanovili i průměrnou spotřebu času na příslušnou montáž. Tato informace u položky umožňuje spočítat nejen celkovou normovanou spotřebu času pro tuto položku i celou montáž, ale i jednotkovou cenu za montážní položku z hodinové sazby montážní firmy. V současné době se vychází při tvorbě ceny za montáž z původních montážních ceníků s libovolným indexem na tyto původní položky. Výše indexu závisí na režiích montážní firmy, na místě kde a pro koho se montáž provádí. Montážní položka ceníku VC-7/155/89-M - 21M – elektromontáže : Číslo : Název : Jednotka : Cena : Normovaná spotřeba času :

210810006 CYKY-CYKYm 3Ax2.5 mm2 750V (VU) m 2.50 Kč 2.78 Nmin

Při použití indexu 3,5 na původní ceny roku 1989 vypadá výsledná položka takto : Číslo : Název : Jednotka : Cena : Normovaná spotřeba času :

210810006 CYKY-CYKYm 3Ax2.5 mm2 750V (VU) m 8.75 Kč (původní cena 2,50 x 3,50) 2.78 Nmin

Vstupním parametrem výpočtu je stanovený index 3,5. Výsledkem je hodinová sazba, která vychází z předpokládané normované jednotkové spotřeby času a původní ceně za montáž. Výsledná hodinová sazba pro tuto položku při indexu 3,5 je 188,85 Kč/hodinu ((60 / 2,78) x 8,75). Index je však stále jen abstraktní číslo, jehož výše nic moc neříká. Zadáním požadované hodinové sazby montážní firmy dojdeme k výsledné ceně také přepočtem pomocí normované spotřeby času konkrétní položky. Svou hodinovou sazbu by měla mít spočítanou každá firma pro případ práce hodinové (počet odpracovaných hodin x cena za hodinu montážní firmy),

23

24


nikoli ceníkové. Tudíž přesnější a přímější způsob výpočtu je pomocí normované spotřeby času a hodinové sazby za práci montážní firmy. Při hodinové sazbě 180,- Kč/hodinu vypadá výsledná položka takto : Číslo : Název : Jednotka : Cena : Normovaná spotřeba času :

210810006 CYKY-CYKYm 3Ax2.5 mm2 750V (VU) m 8.34 Kč (původní cena 2,50 x 3,34) 2.78 Nmin

Index je v tomto případě vedlejší produkt výpočtu ceny a jeho výše je 3,34 (180/(60/2,78)/2,50).

6.2 Skladba rozpočtu (zvyklosti při jeho sestavování) Při sestavování rozpočtu elektromontážních prací se dodržují pravidla a zvyklosti, které byly předepsané při používání ceníku elektromontážních prací 21M před rokem 1989. Rozpočet se může skládat z : • prací podle montážních ceníků • přirážek na tyto ceníky (mohou být pouze z položek ceníků, nebo i z materiálu) • prací v HZS (práce neobsažené v ceníku) • nosných materiálů • přirážek nosných materiálů • dodávek (větší technologické celky) • přirážek z dodávek • externích činností druhých firem • přirážek rozpočtů 6.2.1

Práce podle montážních ceníků

Jedná se o práce podle ceníkových položek příslušných montážních ceníků. V případě demontáží se ceny za demontáž počítají podle pravidel stanovených ceníky. U ceníku 21M – elektromontáže je fakturační částka za demontáže stanovena pravidly na polovinu ceny montáže. U jiných ceníků, jako například 22M – sdělovací, signalizační a zabezpečovací zařízení, se cena za demontáž specifikuje různými koeficienty u různých skupin ceníku a to rozdílně pro demontáž úplnou a demontáž do šrotu. Demontáž úplná je demontáží materiálu pro jeho další použití na následnou montáž. Demontáž do šrotu je demontování materiálu a jeho následná likvidace. 6.2.2

Přirážky na montážní ceníky

Jsou to přirážky v procentech, které se počítají z celkové ceny za příslušný ceník. Mohou to být např.: • PPV (podíl přidružených výkonů – při montáži použité i jiné činnosti např. výseky pro kabely, krabice…) • GZS (globální zařízení staveniště) • Provoz investora (montáže za provozu investora v objektu) • Územní vlivy • Stimulační přirážka apod.

24


25

Přirážky mohou být počítány buď z montážních ceníků (součtů montážních položek), nebo z montážních ceníků a příslušných montovaných nosných materiálů. 6.2.3

Práce v HZS (práce neobsažené v ceníku)

Různé montážní činnosti nejde přesně specifikovat ceníkovou položkou. Zakoupíme pro montáž typizovaný rozvaděč, který je potřeba pro specifickou potřebu konkrétní zakázky upravit. Taková úprava rozvaděče může být položkou hodinové zúčtovací sazby (HZS). U položek HZS se uvádí popis práce a počet hodin této práce. Jednotkou je hodina a cenou za jednotku je hodinová sazba montážní firmy. Tímto způsobem by bylo možno oceňovat i jakoukoliv další montáž, ale podle zvyklostí by se práce podle HZS měla používat k ocenění pouze výjimečně, pokud neexistuje příslušná ceníková položka. 6.2.4

Nosné materiály

Veškeré materiály potřebné k úplnému provedení montáže, ať už se stává trvalou součástí smontovaného zařízení, nebo kterých je nezbytně třeba k dosažení žádaného tvaru, nebo který ovlivňuje podstatné vlastnosti montovaného zařízení, nebo který je nezbytně třeba k dosažení žádaného tvaru, aniž se stává jejich součástí, pokud podle technických podmínek není součástí dodávky strojů a zařízení. 6.2.5

Přirážky nosných materiálů

Jsou to přirážky v procentech, které se počítají z celkové ceny nosného materiálu. Mohou to být např.: 6.2.6

Podružný materiál

Jde o materiál jednicového charakteru, jehož množství v porovnání s množstvím materiálu nosného je malé a proto se kalkuluje 5 % přirážkou z hodnoty nosného materiálu. Základna pro výpočet 5 % přirážky na podružný materiál je cena nosného materiálu vč. prořezu. Podružným materiálem se v oboru elektromontážních prací rozumějí: Vývodky, spojky, spojníky • vývodky pro plášťové trubky • vývodky pro pancéřové trubky • vývodky dřevěné • spojky pro trubky • spojníky pro trubky Spony, příchytky • spony pro plášťové trubky • spony pro pancéřové trubky • příchytky pro chráněné vodiče • příchytky kabelové (s výjimkou příchytek-spon pro svislé uložení v dolech a dřevěných hranolů pro pevné uložení silových kabelů) • Niedax lišty, kluzké matice • hmoždinky - podružným materiálem jsou pouze hmoždinky PVC. Hmoždinky z materiálů kovových, příp. jiných nestandardních materiálů jsou materiálem nosným. 25

26


Izolanty • • • •

izolanty textilní (izolační tkanice, macco tkanice, nitě, juta, olejové pásky lakované, plátno, konopí, konopné a silonové motouzy, cídící bavlna, plsť) izolanty papírové (lesklé lepenky-prešpán) izolanty z osinku (osinkové šňůry, osinkové pásky, osinkové desky) výrobky z PVC, novoplastu, polyetylénu (trubičky z PVC, folie z PVC, pásky PVC, lepící pásky, novodurové polyetylénové a novoplastové desky apod.) –

Upozornění : Novodurové trubky a kolena jsou jednicový materiál nosný! •

výrobky pryžové (profilová pryž, těsnící pryž, gumové desky a mechová pryž).

Upozornění : Gumové hadice jsou jednicový materiál nosný ! Výrobky z oceli • drát ocelový vázací • svařovací dráty • elektrody Hlavní výrobky z barevných kovů a slitin • hliníkový pásek měkký z elektrovodného hliníku rozměrů 10 x 0.5mm, 25 x 0.5mm, 10 x 1.0mm • cín trubičkový letovací plněný Eumetolem • cín litý v tyčích • pájka na hliník • svářecí dráty a tyčinky • elektrody a odporové dráty Výrobky pro svařování a pájení • pájecí pasty a pájecí prostředky • svařovací prášky • plyny na svařování a pájení • Neokal (pomocný prostředek pro tlakovzdušné zkoušky) Odmašťovače a izolační hmoty • odmašťovače • parafin, stearin • grafitové přísady • katalyzátory • Expansin • vosky Upozornění : Ohnivzdorné nátěry, asfalt, karbolineum jsou jednicový materiál nosný! Výrobky organické a anorganické chemie • lepidla a tmely • kyseliny • odrezovače • různé chemikálie 26


27

Nátěrové hmoty (při drobných opravných nátěrech výrobků poškozených dopravou nebo vlastní montáží dodavatele jsou nátěrové hmoty posuzovány za materiál podružný. V ostatních případech jsou nátěrové hmoty materiálem nosným). • barvy • laky • emaily • tmel • ředidla • ostatní nátěrové a pomocné výrobky (např. brusné prostředky, leštící pasty apod.) Upozornění : U ceníkových položek za nátěry jsou nátěrové hmoty jednicovým materiálem nosným, v těchto případech odpadá však kalkulování přirážky za podružný materiál. Materiál spojovací • kabelová oka ražená, příložková, lisovaná do 240 mm2 • kabelové spojky lisované pro hliníková jádra sektorová i kulatá do 240mm2 • dvojkovy-vložky a podložky cupalové Materiál označovací • vodičové koncovky s drážkou a z PVC • označovací rámečky bakelitové • štítky papírové a z PVC • štítky a znaky kovové Šroubový materiál (bez ohledu na druh povrchové úpravy pouze do dimenze M 16, s výjimkou šroubového materiálu z barevných a speciálních kovů) • šrouby hrubé, svorníky • matice přesné, hrubé • podložky, závlačky • vruty, lustrové háky • hřebíky, čepy, kolíky • pojistné kroužky • nýty, klíny, pera, spony Po dohodě s investorem je možno „Podružný materiál“ kalkulovat položkově podle tohoto skutečně spotřebovaného materiálu. Prořez (tzv. ztratné) prořez, který vzniká při zpracování materiálu (trubky, nátěrové hmoty a ředidla, konstrukce, rošty a stojiny vyráběné na montáži, kabely vodiče, tyčové a pásové přípojnice atd.), připočítává se k hodnotě nosného materiálu jednotnou přirážkou (dříve 3% dnes 5%). U mezistěn rozvoden činí prořez 10%. Prořez (ztratné) je majetkem dodavatele. 6.2.7

Dodávky (větší technologické celky)

Z hlediska ceníku 21-M se za stroje a zařízení považují :

27

28

Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií VUT v Brně 1. odpojovače a odpojovaní pojistky pro vnitřní a venkovní montáž vvn, vn, nn s vývody pro předmětný druh vodiče, s úplným zapínacím a vypínacím vybavením, s pomocným přepínačem včetně spojovacího mechanismu 2. odpínače a vývody pro předepsaný druh vodiče, s úplným zapínacím vybavením včetně přímých relé, s pomocným přepínačem včetně spojovacího materiálu 3. výkonové vypínače, expanzní, olejové, maloolejové, tlakovzdušné apod., od 3 kV (včetně) výše, s úplným zapínacím a vypínacím vybavením, včetně přímých relé a pomocných kontaktů, včetně plnících látek oleje, expansinu apod. (první náplň) 4. výkonové vypínače a jističe do 1 kV pro jmenovitý proud 100 A a vyšší, olejové a vzduchové s úplným zapínacím a vypínacím vybavením včetně přímých ochran, pomocných kontaktů 5. stykače normální, reverzační, Yd do 1 kV pro jmenovitý proud 100A a vyšší, olejové a vzduchové s úplným zapínacím a vypínacím vybavením, včetně přímých ochran a pomocných kontaktů a všechny stykače nad 1 kV 6. podpěrné izolátory 400 kV a vyšší, bleskojistky vvn včetně příslušenství, průrazky 7. transformátory 1 a 3fázové, olejové a vzduchové pro výkon 5 kVA a vyšší, včetně Buchholzova relé a jiných ochran včetně komplexního a regulačního zařízení a náplně oleje, a veškeré nevýbušné transformátory 8. přístrojové (měřící) transformátory proudu všech druhů a převodů pro jmenovité napětí 1 kV a vyšší s vývody pro předepsaný druh vodiče 9. přístrojové (měřící) transformátory napětí všech druhů a převodů pro jmenovité napětí 1 kV a vyšší pro předepsaný druh vodiče 10. reaktory 11. Pettersonovy cívky 12. řídící ventilové skříně 13. kompresory pro výrobu stlačeného vzduchu, rozdělovače, ovládací skříně a stavebnicové celky 14. větrníky, vzduchojemy pro rozvod stlačeného vzduchu 15. akumulátorové baterie včetně náplně, stojanů až po výstupní svorky na baterii 16. kondenzátory pro kompenzaci jalového proudu nn i vn výkonu 1 kVA a vyššího včetně vybíjecích odporů, vyhlazovací kondenzátory 17. elektrické stroje točivé - generátory, motory, soustrojí, servomotory včetně usazení, úplných spouštěcích regulačních zařízení a pomocných kontaktů včetně připojovacích skříní a kabelových koncovek (pokud tyto jsou nedílnou součástí stroje) s vývody pro předepsaný druh vodiče 18. usměrňovače polovodičové a selenové, křemíkové, rtuťové, elektronkové rotační a jiné, úplné, včetně řídícího, regulačního a měřícího příslušenství 19. panelové a rámové rozvaděče s úplným vnitřním vybavením a propojením včetně pojistkových patron, vývodových svorek pro předepsaný druh vodiče včetně dodatečné výzbroje - nová pole 20. skříňové rozvaděče nn 21. rozvaděče litinové, ze slitin hliníku, oceloplechové z umělých hmot s úplným vnitřním vybavením a propojením včetně kabelových koncovek, pancéřových hrdel, vývodových svorek pro předepsaný druh vodiče. Za rozvaděče z tohoto hlediska se však nepovažují samostatné skřínky z litiny, slitiny hliníku, dále oceloplechové a z umělých hmot, používané k těmto účelům: a) skříňky používané jako svorkovnicové b) skříňky přechodové c) zásuvkové skříně (jsou to skříně se zásuvkami 24, 220, 380, 500 V do 63 A, event. převodovým transformátorem, s výkonem menším než 5 kVA)

28


29

d) ovládací skříňky pro kroužkový motor (obsluhující ovládací tlačítka, měřící přístroje, signální svítidla apod.) e) deblokovací skříňky podle výkresu vnitřního zapojení f) skříňka s jedním vypínačem, event. se závitovými pojistkami do 63 A (od 100 A jde o stoje a zařízení) g) skříňka se závitovými pojistkami h) skříňka s jedním jističem do 63 A (od 100 A jde o stroje a zařízení) i) skříňka se stykačem do 63 A (od 100 A jde o stroje a zařízení) j) jedna nebo více skříněk pro stykačovou kombinaci pro jeden spotřebič do 63 A (do 100 A nebo pro více spotřebičů jde o stroje a zařízení) k) skříňka s měřícími transformátory proudu o napětí do 500 V pro jeden spotřebič (od 1 kV nebo pro více spotřebičů jde o stroje a zařízení) l) skříňka s měřícími přístroji (ampérmetry, voltmetrem, wattmetrem, elektroměrem neregistračním) pro jeden spotřebič m) ovládací skříňka s tlačítky a signalizací pro jeden spotřebič n) skříňka s jistícími relé pro jeden spotřebič podle výkresu vnitřního zapojení o) skříňka s náplní pomocnými relé, resp. paketových spínačů, podle výkresu vnitřního zapojení 22. kondenzátorové rozvaděče s úplným vnitřním vybavením a propojením včetně pojistkových patron, vývodových svorek pro předepsaný druh vodiče 23. rozvodnice, tj. malé rozvaděče nízkého napětí, které se upevňují přímo na nosný podklad (povrch stěny) nebo se zapustí do stěny. Za rozvodnice se však z tohoto hlediska nepovažují skříně : SP, SR, SIR, ORIS, OHDS, OHDSS, PRIS, ER, 24. rozvaděče a přístrojové skříně v nevýbušném provedení s úplným vnitřním vybavením (pojistkové skříně, jističe, stykače, zásuvky, tlačítka, signální přístroje, odbočné krabice apod.) 25. rozvaděče vn (skříňové, otevřené, chráněné - IRODEL apod.) 26. manipulační rozvaděče reléové, poruchové a elektroměrové (velíny) 27. ovládací skříně kobek, rozvoden, včetně svorkovnice a upevňovací lišty pro zapojení a upevnění předepsaného druhu vodiče 28. ovládací pulty nebo skříně včetně svorkovnice a upevňovací lišty pro zapojení a upevnění předepsaného vodiče 29. relé ochranná nadproudová, diferenciální, napěťová, podpěťová, časová, odbuzovací, zemní, pro opětná zapínání, Buchholzova apod., vyjma relé pomocných a návěstních 30. registrační přístroje všech druhů 31. ampérmetry, voltmetry, elektroměry, watmetry 32. regulační přístroje včetně příslušenství - regulátory, elmagnet. ventily, plováková zařízení, elektrovodná zařízení, tlaková relé apod. 33. synchronizační raménka 34. synchronoskopy 35. fázoměry 36. kmitoměry 37. rychloregulátory 38. kontroléry, ovladače pro jeřáby 39. spouštěcí odpory, regulační odpory, apod. 40. brzdové magnety 41. koncové vypínače nad 6 A 42. hydraulické odbrzďovače 43. břemenové elektromagnety 44. tepelné spotřebiče (infrazářiče, akumulační kamna, sporáky apod.)

29

30

Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií VUT v Brně 45. zařízení pro vysokou frekvenci (tlumivky, kondenzátory, filtry) 46. kondenzátorové průchodky pro vvn 47. úsekové děliče pro trolejové vedení 3 kV a výše

6.2.8

Přirážky z dodávek

Mimostaveništní doprava: • dopravné do staveništního skladu • na materiálovou a skladovací režii včetně nákladů na složení a uložení dodávky do staveništního skladu • obaly (u obalů vratných náklad na jejich opotřebení) Dohodne-li se dodavatel s odběratelem, je možno rozpočtovat a fakturovat tyto náklady procentními sazbami, které určují Pravidla (dříve 3,6% dnes 5,2%). Základnou pro aplikaci sazeb jsou ceny přepravovaných strojů a zařízení. Mimostaveništní doprava nosného materiálu je zahrnuta v příslušné ceníkové položce a kryje náklady spojené s obstaráváním materiálu a náklady na jeho dopravu do staveništního skladu. Přesun: • strojů a zařízení ze staveništního skladu na hranici pracovní zóny se rozpočtuje sazbou podle Pravidel (1%) Přesun nosného materiálu je zahrnut přímo v ceníkových položkách a zvlášť se nerozpočtuje. Byl-li staveništní sklad zřízen z důvodů, které nespočívají na straně dodavatele, mimo obvod staveniště, rozpočtují a fakturují se zvýšené náklady, které z toho důvodu odběrateli vzniknou na základě rozdílové kalkulace. Vnitrostaveništní doprava strojů, zařízení a nosného materiálu, tj. uvnitř pracovní zóny, je zahrnuta přímo v ceníkových položkách a zvlášť se nerozpočtuje. 6.2.9

Externí činnosti druhých firem

V rámci rozpočtu, kterým jako dodavatelská firma zastřešujeme nějakou investiční akci, se mohou vyskytovat nějaké činnosti, které jako generální dodavatel neprovádíme. Tyto práce či dodávky nasmlouváme s dalšími firmami (dodavateli těchto subdodávek) a jsou přeúčtovány v našem rozpočtu. Takovými subdodávkami mohou být například : • Zemní práce • Revize 6.2.10

Přirážky rozpočtů

Jsou to procentní přirážky, kdy základem pro jejich výpočet je celková cena předchozích částí rozpočtu. Mohou to být například : • Rezerva (při tvorbě nabídky vytvoření i jisté rezervy např. v případě pozdější realizace zakázky) • Inženýrská činnost (příplatek např. za koordinaci činnosti více subdodavatelů větší zakázky) Tyto přirážky lze použít po dohodě s investorem.

30


31

6.3 Rekapitulace Rekapitulace je krycí list rozpočtu s jeho výslednou cenou. Rekapitulace obsahuje zástupce zúčastněných částí rozpočtu z předchozích kapitol.

6.4 Daň z přidané hodnoty - DPH Výslednou cenu rozpočtu ovlivňuje skutečnost, jestli montážní firma je nebo není plátcem daně z přidané hodnoty (DPH). Plátce DPH k základním cenám připočítává výši DPH. Toto DPH investorovi (plátci DPH) vrátí stát. V praxi je většina montážních firem plátce DPH. Ve svém důsledku to znamená, že pro investora, který je plátcem DPH je levnější dodavatel, který je také plátcem DPH, protože mu bude celková výše DPH ze zakázky vrácena. V řetězci dodavatelů však nesmí být firma, která není plátcem DPH. Pro investora, který není plátcem DPH (Obecní úřady…) je levnější dodavatel, který také není plátcem DPH. Pravidla práce s DPH stanoví „Zákony o dani z přidané hodnoty“ a to Zákon č. 588/1992 Sb. ve znění pozdějších změn a doplňků. zákon č. 196/1993 Sb. 321/1993 Sb. 42/1994 Sb. 136/1994 Sb. 258/1994 Sb. 133/1995 Sb. 151/1997 Sb. 208/1997 Sb. Kromě výjimek se na práce a dodávky (elektromontáží) vztahuje snížená sazba DPH. Základní sazbě DPH podléhá : • práce (Opravy a údržba stávajících zařízení) Seznam zboží, u něhož musí být základ daně rozdělen při zabudování do stavby : 8516 - „elektrické průtokové nebo zásobníkové ohřívače vody a ponorné ohřívače, elektrické přístroje pro vytápění místností, půdy a podobné účely, elektrotepelné přístroje pro péči o vlasy (např. vysoušeče vlasů, vlasové kulmy, přístroje na trvalou ondulaci) a vysoušeče rukou, žehličky, ostatní elektrotepelné přístroje používané v domácnostech, elektrické topné odpory jiné než čísla 8545“ 940510 - „Lustry a ostatní stropní nebo nástěnná svítidla vyjma venkovní svítidla pro veřejné osvětlení“ V záležitostech kolem DPH platí pravidlo, že pravdu má správce daně, přestože zákon může říkat něco jiného. Ona osoba je tou, která bude naše účetní záležitosti kontrolovat a vyměřovat příslušné tresty a penále. Takže ve sporných případech je vždy lepší konzultovat problematiku DPH se správcem daně, pod kterého územně náležíme.

31

32


Dalším pravidlem je, že v případě chybného zařazení položky do sazby DPH, je menší chybou uvést u položky základní sazbu DPH, než sazbu sníženou. V tomto případě se stane to, že státu odvedeme větší DPH, kterou plátce daně dostane stejně vrácenu.

6.5 Kalkulace rozpočtu (výnosy-náklady=zisk) Důležitou částí realizace zakázky je výpočet kalkulací nákladovosti této zakázky. Na jedné straně jsou peníze utržené za provedení zakázky, a na druhé straně nás tato zakázka něco stála. Je nutné umět si spočítat, jaké jsou naše náklady (na pořízení materiálu, dodávek, mzdy, odvody z mezd, provoz vozidel…) a tyto náklady srovnat s příjmy za zakázku. Na každé zakázce by měl být nějaký zisk (větší příjem peněz než jejich výdej). Často se hovoří o přiměřeném zisku. Jaká je však jeho výše, aby nás nikdo nemohl napadnout a žalovat ohledně nepřiměřených zisků? Na tuto otázku se dá jen těžko odpovědět. Vzhledem k velké konkurenci v oboru elektromontážních prací se zakázky realizují s minimálním ziskem, neboť i zisk pochopitelně zvyšuje výslednou cenu zakázky. Zisky se pohybují v rozpětí 5-10%. Mohou být pochopitelně i vyšší. V zimním období je každá elektromontážní firma ráda, když má pro své montéry práci a přežije tak kritické zimní období, než se výstavba opět rozjede. V tomto období se pochopitelně i zisky snižují. Někdy je nutné jít i do ztráty, aby se i toto období přečkalo.

6.6 Zvýšení efektivity práce V praxi se mnohdy stane, že tvorbě rozpočtu věnujeme nějaký nezanedbatelný čas a následně máme vytvořit další rozpočet podobné investiční akce. V případě ručního výpočtu nás čeká opětovné přepisování položek, jejich sčítání a další dlouhé hodiny práce. Nikdo však nezaručí, že tuto zakázku bude naše firma realizovat. Vzhledem k tomu, že i náš čas při tvorbě rozpočtu něco stojí (i když si to mnozí nechtějí připustit) je velikým pomocníkem nástroj, který zkrátí tvorbu takovýchto rozpočtů. Každý si sám musí spočítat, kolik času nad tvorbou nabídek a skutečných rozpočtů stráví. Jednoduchou kalkulací dojde k tomu, že se mu vyplatí investovat do nějakého nástroje, který mu tuto činnost zefektivní. V dnešní době vlastní již každá montážní firma nebo kdokoliv, kdo se chce touto činností seriozně zabývat, minimálně jeden počítač. Právě pomocí počítače a jeho programů, lze tuto činnost (i mnohé další) zefektivnit. Dalším, ne nepodstatným faktorem, při posuzování rozpočtů investorem je způsob jejich zpracování. Úhledně zpracovaný rozpočet na počítači ve stejné cenové hladině bude mít asi větší váhu než ručně usmolený výpis s případnými možnými chybami v součtech apod. (programy by měly počítat správně - není to vždy však stoprocentní pravda). I na počítači lze tvořit rozpočty různými způsoby, které nabízí menší nebo větší urychlení práce. Nabídky můžeme psát v libovolném textovém editoru (Word, T602, AmiPro…), kde je možné například kopírování a podobně. Už je to však problémovější se součty položek a podobně. Na druhé straně v tabulkovém kalkulátoru (Excel, C602…) je možno nejen kopírovat položky, ale i tvořit součty… Vyžadují však vyšší znalosti ovládání takovéhoto programu. Dalším nejefektivnějším způsobem jsou specielní programy, které řeší konkrétně problematiku rozpočtů (lépe konkrétně rozpočtů elektromontáží, protože jsou proti jiným profesím specifické a univerzální program elektromontážní firmě úplně nevyhoví). Takovýchto programů je na trhu několik. Liší se možnostmi a pochopitelně i svou cenou. Ne vždy je ten levný program právě ten pravý. Může se stát, že se obsluha stane jeho otrokem a

32


33

moc času při tvorbě rozpočtu se neušetří. Programy mohou nabídnout podle potřeby i mnohem více (pokud to umí). Mohou vést skladovou evidenci montážní firmy, zpracovávat mzdy montérům, řešit objednávky materiálu, vystavovat faktury, prodejky materiálu „za hotové“, u zakázek počítat kalkulace ziskovosti a podobně. K programům nabízí jejich tvůrci i demonstrační verze, což jsou zkušební verze takovýchto programů, aby si mohl potenciální zájemce tento program vyzkoušet. Demonstrační verze mají různá omezení oproti plné verzi. Tato omezení bývají např. časová, v počtu položek apod. Jednou z firem, zabývajících se vývojem programů pro elektromontážní firmy a projektanty na tvorbu rozpočtů a dalších následných činností montážní firmy (sklady, objednávky materiálu, mzdy, fakturace, rozbory zakázek a mnohé další), je SELPO Broumy. Problematikou se zabývá od roku 1988. V roce 1991 uvedla na trh první verzi rozpočtového programu. Od té doby má program verzi pro operační systém MS DOS i verzi pro Windows 95, 98, NT i Windows 2000. Díky užitečným připomínkám od uživatelů tohoto programu se neustále rozvíjí ku prospěchu stávajících i budoucích uživatelů. V současné době (leden 2000) má tento program 1170 instalací. Uživateli programu jsou například firmy Metrostav, Vojenské stavby, IPS, ČEZ, Metroprojekt, Ministerstvo obrany, Nová Huť, Spolana, SME Ostrava a další. I když je program konstruován spíše pro menší firmu, které v rámci jednoho počítače obslouží téměř celou agendu montážní firmy.

7

Rozdělení vlivů prostředí, kategorie prostorů

Při projektování narazíme na jedno ze základních kritérií, které ovlivňuje charakter celého projektu a to jsou vlivy prostředí. Každé zařízení v elektroenergetice se projektuje s ohledem na jeho dostatečně dlouhou životnost a časovou stabilitu s co možná nejmenším počtem poruch a provozních zásahů. Pokud chceme tento požadavek dodržet, musíme se zabývat vlivy prostředí na navrhované zařízení. V řadě případů se však střetneme ještě s jedním problémem a tím je vliv navrhovaného zařízení na prostředí, ve kterém je umístěno. I tento fakt nelze zanedbat a je nutné jej při projektu uvažovat. Nakonec nelze opominout vzájemné působení okolí (prostředí) na zařízení a zpětné působení zařízení na okolí. Kategorizace vlivů je popsána v současnosti v normě ČSN 33 2000-3 a definuje jak vztahy okolí → zařízení, zařízení → okolí a okolí ↔ zařízení, ale i rozlišení působení vlivů a definování třídy vlivu. Pro jednotnost byl systém značení vlivů, který jednoznačně definuje směr, kategorii a třídu vlivu.

7.1 Druhy prostředí pro elektrická zařízení Pro určování prostředí z hlediska jeho působení na elektrická zařízení a naopak stanovuje norma ČSN 33 2000-3 (přepracovaná norma ČSN 33 0300) kritéria, kterými jsou jednotlivá prostředí definována. Elektrická zařízení umístěná v těchto prostředích musí být provedena podle příslušných zařizovacích předpisů tak, aby při hospodárném provozu zajišťovala spolehlivý a bezpečný provoz po celou dobu své životnosti. Prostředí obyčejné Prostředí obyčejné je prostředí vnitřních prostorů, kde se teplota vzduchu pohybuje převážně v rozmezí od -10ºC do +35ºC, vzduch neobsahuje víc než 15 g vody na 1 m3 a relativní vlhkost vzduchu nepřevyšuje 80 % a kde krátkodobé překročení uvedených hodnot, prach, špína apod. činnost elektrických zařízení nenarušují. 33

34


Prostředí studené Prostředí studené je prostředí vnitřních (uzavřených) prostorů, kde je teplota vzduchu trvale nebo dlouhodobě nižší než -10ºC. Prostředí horké Prostředí horké je tam, kde je teplota vzduchu trvale nebo dlouhodobě vyšší než 35ºC. Prostředí vlhké Prostředí vlhké je tam, kde vzduch obsahuje víc než 15 g vody na 1m3 nebo kde relativní vlhkost vzduchu je větší než 80 % nebo kde se voda sráží na předmětech, stěnách,stropech a podlaze, avšak neskapává ani nestéká v souvislých vrstvách, ani nepokrývá podlahu. Prostředí mokré Prostředí mokré je tam, kde voda trvale nebo po většinu doby skapává, stříká nebo tryská, stéká po zařízení, stěnách nebo po podlaze, popřípadě kde dochází občas k zaplavení elektrických zařízení. Prostředí se zvýšenou korozní agresivitou Je to prostředí, kde se vyrábějí, zpracovávají nebo používají látky, které působí na konstrukční materiály elektrických zařízení, ale kde nedochází k přímému styku těchto látek nebo jejich koncentrovaných par s elektrickým zařízením. V konkrétních případech musí být uvedeno, které látky zvýšenou korozní agresivitu způsobují. Prostředí s extrémní korozní agresivitou Je to prostředí, kde může dojít i k přímému styku (politím, postřikem, spadem, koncentrovanými výpary apod.) agresivních látek s elektrickým zařízením. V konkrétních případech musí být uvedeno, které látky extrémní korozní agresivitu způsobují. Prostředí prašné s prachem nehořlavým Je to prostředí, kde se rozviřuje nebo usazuje prach v takové míře, že ohrožuje životnost, spolehlivost a bezpečnost elektrických zařízení (zanášením kontaktů, vnikáním do ložisek, zhoršením odvodu tepla apod.). V konkrétních případech musí být specifikován druh a vlastnosti prachu (zejména jeho elektrická vodivost, zrnitost, navlhavost apod.). Prostředí s otřesy Je to prostředí, kde je elektrické zařízení vystaveno mechanickému namáhání způsobenému otřesy, chvěním, vibracemi atd., přičemž vznikají kmitočty vyšší než 10 Hz s amplitudou vyšší než 0,35 mm vlivem chvění podkladu nebo nárazy zvukových a jiných vln. V konkrétních případech je nutné uvést rozsah kmitočtů a amplitud, které otřesy, vibrace apod. způsobují, jejich pravidelnost, charakter apod. Prostředí s nebezpečím požáru hořlavých hmot Je to prostředí, kde se používají, zpracovávají, skladují nebo vznikají drobné (vláknité apod.) dobře provzdušněné suché části hořlavých hmot (např. hoblovačky, textilní vlákna a odpady, papírové odpady apod.) nebo kde se skladují výrobky v těchto hmotách volně ložené. Za hořlavé se považují stavební hmoty třídy C1, C2 a C3 podle ČSN 73 0823 a jiné hmoty stejně hořlavé.

34


35

Prostředí s nebezpečím požáru hořlavých prachů Je to prostředí, kde se hořlavý prach usazuje v souvislé vrstvě schopné šířit požár a kde by výbušná koncentrace prachu se vzduchem mohla vzniknout jen výjimečně (za neobvyklých provozních stavů) nebo v množství, jež není nebezpečné osobám nebo věcem. V konkrétních případech je nutno uvést druh a vlastnosti prachu, který nebezpečí způsobuje. Prostředí s nebezpečím požáru hořlavých kapalin Je to prostředí, kde se vyrábějí, používají, zpracovávají, přelévají nebo skladují hořlavé kapaliny II. nebo vyšší třídy nebezpečnosti při teplotách kapalin a okolí (které může mít na vytvoření par vliv) alespoň o 10ºC nižších, než je bod vzplanutí dané kapaliny. Prostředí s nebezpečím výbuchu hořlavých prachů Je to prostředí, kde vzniká nebo se rozviřuje hořlavý prach v takové míře, že v ovzduší trvale je, nebo kdykoliv (i za obvyklých provozních stavů) může vzniknout výbušná koncentrace prachu v množství nebezpečném osobám nebo věcem. V konkrétních případech se stanovuje druh a vlastnosti prachu, který nebezpečí způsobuje. Prostředí s nebezpečím výbuchu hořlavých plynů a par Je to takové prostředí, kde se vyrábějí, používají nebo skladují hořlavé kapaliny při teplotách vyšších než je jejich bod vzplanutí nebo hořlavé plyny. Z bezpečnostních důvodů se hořlavé kapaliny považují za nebezpečné výbuchem již při teplotách o 10ºC nižších, než je jejich bod vzplanutí. Podle pravděpodobnosti výskytu nebezpečné koncentrace v uvažovaném prostoru a doby jejího trvání jsou stanoveny tři stupně nebezpečí výbuchu: SNV 3 – Stupeň nebezpečí výbuchu 3, jako nejvyšší stupeň nebezpečí výbuchu – je tam, kde se může vyskytovat nebezpečná koncentrace prakticky trvale. SNV 2 – Stupeň nebezpečí výbuchu 2, kde může vznikat nebezpečná koncentrace i za obvyklých provozních stavů; její výskyt se však nepředpokládá. SNV 1 – Stupeň nebezpečí výbuchu 1, jako nejnižší stupeň nebezpečí výbuchu – je tam, kde může vzniknout nebezpečná koncentrace jen krátkodobě za neobvyklých provozních stavů. BNV – Prostory bez nebezpečí výbuchu jsou místa, v nichž nemůže vznikat nebezpečná koncentrace. OP – Ochranný prostor tvoří prostorový přechod mezi prostory SNV 1 a BNV. Je to též prostor, kde by mohla vzniknout nebezpečná koncentrace jen krátkodobě za zcela výjimečných situací. Prostředí s nebezpečím požáru nebo výbuchu výbušnin Je to prostředí, kde se vyrábějí, zpracovávají nebo skladují výbušniny. Prostředí se podle ČSN 33 2340 v závislosti na velikosti nebezpečí třídí do tří stupňů: V1 – prostředí, ve kterém výbušnina nepráší, neodpařuje se, popřípadě nesublimuje a kde může dojít k přímé iniciaci výbušniny elektrickým proudem jen za zcela výjimečných situací nebo okolností (např. sklady výbušnin v expedičním balení); V2 – prostředí, ve kterém výbušnina práší, odpařuje se, popř. sublimuje jenom výjimečně, a styk výbušniny s elektrickým zařízením může být pouze výjimečný; V3 - prostředí, ve kterém výbušnina práší, odpařuje se, popř. sublimuje kdykoliv, a kdy tedy styk výbušniny s elektrickým zařízením může být pouze trvalý. 35

36


Prostředí venkovní Je to prostředí, kde na elektrické zařízení působí bez omezení všechny klimatické vlivy mírného pásma (tj. sníh, déšť, vlhkost, mráz, sluneční záření, ozón, písek, prach aj.). Prostředí se ztíženými klimatickými podmínkami Je to prostředí, kde působí jiná klimata než klima mírné. Druhy provedení výrobků a způsob jejich označování z hlediska klimatické a korozní odolnosti řeší ČSN 03 8805.

8

Prostředí a příslušná provedení elektrických zařízení podle nových norem

Prostředí, v němž se nacházejí elektrická zařízení, je vytvářeno souhrnem vzájemných vlivů okolí na elektrické zařízení a elektrických zařízení na okolí. Jak již bylo řečeno v předchozí kapitole, výčet těchto vlivů, jejich definování a označování obsahuje ČSN 33 2000-3 ELEKTROTECHNICKÉ PŘEDPISY, ELEKTRICKÁ ZAŘÍZENÍ, Část 3: Stanovení základních charakteristik, vydaná v roce 1994. Provedení elektrických zařízení v takto definovaných prostředích pak stanoví ČSN 33 2000-5-51 ELEKTROTECHNICKÉ PŘEDPISY, ELEKTRICKÁ ZAŘÍZENÍ, Část 5: Výběr a stavba elektrických zařízení, Kapitola 51: Všeobecné předpisy, vydaná v roce 1996, ale i mnohé předpisy další.

8.1 Systém značení vlivů Protože studium nové normy znesnadňují i některé nezdařilé převody základních pojmů do naší řeči, věnujme jim zvýšenou pozornost. První písmeno v mezinárodním označení je přisuzováno tzv. "všeobecné kategorii vnějšího vlivu". Tato kategorie však slouží pouze k rozlišení směru vzájemného škodlivého působení a to buď okolí na elektrické zařízení (A), nebo naopak elektrického zařízení na okolí (B). Připomíná to staré dělení na prostředí aktivní (okolí působí na elektrické zařízení ≈ A) a prostředí pasivní (elektrické zařízení působí na okolí ≈ B). Sdružené, směrově nerozlišitelné působení objektu jako celku na elektrické zařízení i naopak vystihuje písmeno C. Objekt totiž může svým materiálem a provedením přivodit škodlivé působení oběma směry. Zde si připomeneme např. vztah elektrických zařízení a podkladů, na nichž jsou upevněna. Význam prvního písmene v mezinárodním označení: A - vyjadřuje, že nepříznivé vlivy působí směrem od okolí na elektrické zařízení: B - vyjadřuje, že elektrické zařízení může nepříznivě působit na svoje okolí: C - vyjadřuje působení objektu obklopujícího elektrické zařízení na vzájemné nepříznivé ovlivňování elektrického zařízení a jeho okolí. Druhé písmeno v mezinárodním označení, v normě označené jako "povaha vlivu" určuje konkrétní druh nepříznivě působícího vlivu. Těchto druhů je celá řada. Některé z nich jsou blízké prostředím známým ze staré normy, nejsou však zcela totožné. Jiné jsou pro nás nové, část z nich se v našich podmínkách vyskytne jen zřídkakdy nebo vůbec ne. Jistou potíž při osvojování mezinárodního označování činí i skutečnost, že určité druhé písmeno nemá a ani nemůže mít ve všech kategoriích (A, B, C) tentýž význam, ale jeho význam je v každé kategorii odlišný.

36


37

Číslice na třetím místě mezinárodního označení je v normě označena jako "třída vlivu". Slouží k bližšímu upřesnění vlivu. Ponejvíce vyjadřuje sílu nebo rozsahy působení každého vlivu, výjimečně je však použita k rozlišení původu vlivu (AM - 3 elektromagnetická, 4 ionizující, 5 elektrostatická působení). Stupňování síly vlivu rovněž není u všech vlivů jednotné. U těch druhů, které mají charakter parametrů (jsou měřitelné) a je to účelné, vyjadřuje číslice zcela konkrétní meze jednotlivých stupňů (např. teploty okolí). Působení jiných vlivů se udává víceméně subjektivním odhadem (např.: 1 = zanedbatelný, 2 = mírný, 3 = střední, 4 = silný) a stupně některých vlivů nejsou zatím určeny vůbec (připravují se). 8.1.1

Třídění vlivů

Příklady: AA. - vyjadřuje vliv teploty okolí, tj. ovzduší na elektrické zařízení, přičemž vliv vlhkosti je zanedbatelný. Norma stanoví osm různých pásem teplot, vyjádřených číslicí na třetím místě označení: Teplota V případě potřeby lze uvedená pásma AA1: -60ºC až +5ºC i slučovat. Případy, které vybočují z AA2: -40ºC až +5ºC rozmezí normalizovaných pásem, je AA3: -25ºC až +5ºC nutné zvlášť posoudit. AA4: -5ºC až +40ºC AA5: +5ºC až +40ºC AA6: +5ºC až +60ºC AA7: -25ºC až +55ºC AA8: -50ºC až +40ºC AB. - vystihuje atmosférické podmínky v okolí. Ty jsou popsány rozmezím teplot a vlhkosti vzduchu. Zatímco s teplotou ovzduší máme zkušenost získanou srovnáním s teplotou těla a její měření ve ºC je běžné, o vlhkosti vzduchu však tak snadnou představu nemáme. Navíc lze vlhkost vzduchu vyjádřit celkem pěti způsoby. V praxi se převážně používá dvou z nich: Absolutní vlhkost vzduchu stanoví váhové množství vody obsažené v 1 kubickém metru vzduchu. Relativní vlhkost vzduchu je poměr hmoty vodní páry obsažené za dané teploty ve vzduchu k maximální hmotě páry, jíž by byl týž objem vzduchu za téže teploty nasycen. K vzájemnému převodu obou jednotek vlhkosti slouží grafy, které potvrzují i základní hrubou představu, že vzduch "unese" tím víc vlhkosti, čím je teplejší. Norma stanoví k rozmezím teplot obsaženým v předchozím prostředí AA. rozmezí vlhkosti a uvádí i případy, kde se v praxi nejčastěji vyskytují: Relativní Teplota Použití vlhkost AB1: jako AA1 3 % až 100 % Vnější a vnitřní AB2: jako AA2 10 % až 100 % prostory AB3: jako AA3 10 % až 100 % s nízkou teplotou AB4: jako AA4 5 % až 95 % Vnitřní prostory bez regulace teploty a vlhkosti AB5: jako AA5 5 % až 100 % Vnitřní prostory s regulací teploty Vnější a vnitřní prostory s působením slunečního AB6: jako AA6 10 % až 100 % a tepelného záření AB7: jako AA7 10 % až 100 % Vnitřní prostory bez regulace teploty trvale větrané AB8: jako AA8 15 % až 100 % Vnější prostory nechráněné před sluncem a mrazem AC. - respektuje nadmořskou výšku. Na té závisí tlak vzduchové vrstvy vzduchu obklopující zeměkouli. Má mimo jiné i vliv na přeskokové vzdálenosti mezi částmi s vysokým 37

38

Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií VUT v Brně napětím. Ty se zmenšují s klesajícím tlakem vzduchu. Jedinou normalizovanou hranicí pro tento účel je 2 000 m nadmořské výšky, takže existují: AC1: do 2 000 m nad mořem. AC2: nad 2 000 m nad mořem.

AD. - značí výskyt vody. Způsob tohoto výskytu je do jisté míry analogický k dnes už vžitému označování krytí, které příslušnému výskytu čelí: AD1: Možnost výskytu vody je zanedbatelná. AD2: Možnost padajících kapek. AD3: Padající vodní tříšť pod úhlem až 60º od svislice. AD4: Voda stříkající (bez tlaku) všemi směry. AD5: Voda tryskající všemi směry. AD6: Možnost výskytu vodních vln. AD7: Občasné mělké ponoření do hloubky 15 cm až 1 m. AD8: Ponoření pod tlakem vody více než 0,1 bar. AE. - představuje výskyt cizích volných malých předmětů až po prach. Zde však už není taková analogie s označováním krytí jako u předchozího prostředí AD.. Stupně působení cizích předmětů pevného skupenství se vyjadřují takto: AE1: Zanedbatelný výskyt malých předmětů a prachu. AE2: Volná malá tělesa s nejmenším rozměrem alespoň 2,5 mm (čelí jim krytí alespoň IP 4X). AE3: Volná malá tělíska s nejmenším rozměrem alespoň 1 mm (nutné krytí alespoň IP 5X). AE4: Denní spad prachu je větší než 10 a nejvýše 35 mg/m2. AE5: Denní spad prachu nad 35 do 350 mg/m2. AE6: Denní spad prachu nad 350 do 1 000 mg/m2. AF. - znamená výskyt korozivních nebo znečišťujících chemických látek, které mohou na elektrická zařízení působit ve formě plynů, par, aerosolů nebo prachů. Agresivní látky mohou být různého druhu a s velmi pestrou korozivní účinností. Mechanická namáhání norma člení na: AG. - rázy Jejich stupně jsou: ... 1 - mírné ... 2 - střední ... 3 - silné AH. - vibrace Jako příklady na mírné rázy a vibrace (AG1, AH1) se uvádějí domácnosti apod., kde jsou tyto vlivy zanedbatelné. Střední rázy a vibrace (AG2, AH2) se uvažují v běžných průmyslových provozech, silné působení (AG3, AH3) pak v provozech těžkých. AJ. - jiný způsob mechanického namáhání - není dosud blíže určen (připravuje se). AK. - vyjadřuje výskyt rostlinstva nebo plísní. AL. - značí výskyt živočichů. Obojí se člení pouze na dva stupně: Bez vážného nebezpečí výskytu - AK1 rostlinstva, plísní - AL1 živočichů S vážným nebezpečím výskytu - AK2 rostlinstva, plísní - AL2 živočichů AM. - představuje vnější elektromagnetické, elektrostatické nebo ionizující působení. Číslice 1 na třetím místě tohoto označení vyjadřuje zanedbatelnost všech těchto vlivů. Číslice

38


39

2 až 6 nevyjadřuje sílu působení,ale slouží k rozlišení původu vlivů: AM1: Síla působení není škodlivá - je zanedbatelná. AM2: Nepříznivé působení unikajících bludných proudů. AM3: Nebezpečný výskyt elektromagnetického záření. AM4: Výskyt nebezpečného ionizujícího záření. AM5: Nebezpečná elektrostatická pole. AM6: Možnost nebezpečných indukovaných proudů. K označení AM. je nutno připomenout, že jde o působení vlivu směrem z okolí na dané elektrické zařízení, jak to napovídá zařazení v kategorii A. Působení směrem od elektrického zařízení do okolí spadá do problematiky elektromagnetické kompatibility (viz ČSN IEC 1000-1-1: 1995 a normy související). Bludné proudy mohou způsobovat elektrolytickou korozi místní i u rozsáhlejších uzemňovacích soustav. S elektromagnetickými vlivy je nutno počítat například v blízkosti rozhlasových i televizních vysílačů. V jejich polích může být ohrožována funkce citlivých elektronických zařízení. Nevhodně uložené rozměrné vodivé části elektrických zařízení se mohou zahřívat v důsledku indukovaných proudů. Škodlivé účinky elektrostatického pole se na silových elektrických zařízeních projevují zřídkakdy. Postihují téměř vždy jen zařízení pracující s malými proudy (datová a zdravotnická zařízení, některé výrobní technologie atd.), jejichž funkce může být elektrostatickým polem narušena až paralyzována. AN. - znamená působení slunečního záření. Jeho intenzita se vymezuje ve třech stupních: AN1: Nízká intenzita (do 500 W/m2). AN2: Střední intenzita (500 W/m2 až 700 W/m2). AN3: Vysoká intenzita (700 W/m2 až 1 120 W/m2). AP. - značí účinky zemětřesení (seismické účinky). Měřítkem pro rozlišení čtyř stupňů je zrychlení vyjádřené v Galech, přičemž 1 Gal = 1 cm/s2: AP1: Zanedbatelné (≤ 30 Gal). AP2: Nízké (30 Gal ≤ 300 Gal). AP3: Střední (300 Gal ≤ 600 Gal). AP4: Silné (≥ 600 Gal). AQ. - vyjadřuje ohrožení bouřkovou činností. Měřítkem je četnost bouřek vyjádřená počtem bouřkových dnů v roce. Za bouřkový den (b. d.) se počítá den, v němž bylo alespoň jednou slyšet hrom. Intenzita bouřkové činnosti se vyjadřuje třemi stupni: AQ1: Do 25 b. d. = zanedbatelné ohrožení. AQ2: Nad 25 b. d. = nepřímé ohrožení (instalací napájených z venkovních vedení). AQ3: Přímé ohrožení (části instalací vně budov). AR. - respektuje pohyb vzduchu rychlostí do 10m/s, a to ve třech stupních. Pro srovnání uvádíme převod na km/hod. a dále i dnes už neužívanou, ale velmi názornou Beaufortovu stupnici síly větru. AR1: Pomalý, do 1m/s, (tj. do 3,6 km/hod.). AR2: Střední, od 1m/s do 5 m/s, (tj. od 3,6 km/hod. do 18 km/hod.). AR3: Silný, od 5m/s do 10 m/s, (tj. od 18 km/hod. do 36 km/hod.). AS. - vyjadřuje sílu větru, a to ve třech stupních: AS1: Mírný, rychlost do 20m/s, (tj. do 72 km/hod.). AS2: Střední, rychlost od 20m/s do 30 m/s, (tj. od 72 km/hod. do 108 km/hod.). AS3: Silný, rychlost od 30m/s do 50 m/s, (tj. od 108 km/hod. do 180 km/hod.).

39

40


BA. - respektuje mentální a odborné schopnosti osob, které mohou s elektrickým zařízením přijít do styku a zacházet s ním. BC. - vyjadřuje dotyk osob s potenciálem země. Ten má výrazný vliv na nebezpečí úrazu elektrickým proudem. Proto například existuje zvláštní technická norma pro elektrická zařízení v omezených vodivých prostorech (ČSN 33 2000-7-706). BD. - bere v úvahu: a) množství osob nacházejících se v objektu, b) možnosti jejich úniku v případě ohrožení. BE. - respektuje hořlavost, resp. výbušnost látek nacházejících se v blízkosti elektrického zařízení. BE4 - nebezpečení kontaminace od elektrických zařízení. Jde zejména o prostory se zpracovávanými nebo volně skladovanými potravinami nebo léky, které by mohly být elektrickým zařízením kontaminovány, například při poruše (roztavené a vyteklé dielektrikum, rozbité sklo apod.). CA. - bere v úvahu hořlavost stavebních materiálů, na něž nebo do nichž se ukládá elektrická instalace. Stavby (objekty) mohou být: CA1: Nehořlavé (např. zděné, panelové). CA2: Hořlavé (roubené, z dřevěných polotovarů apod.). CB. - vyjadřuje, jaký vliv má konstrukce objektu na nutné uspořádání a provedení elektrické instalace. CB1: Zanedbatelné nebezpečí. CB2: Šíření ohně - jde o takové tvary a uspořádání budov, které mohou usnadňovat šíření požáru. Jsou to například výškové budovy, v nichž ve vysokých svislých prostorech může vznikat komínový efekt. CB3: Posun - příkladem mohou být dilatace rozměrných objektů, objekty na nestabilní půdě apod. CB4: Poddajné nebo nestabilní - čímž se rozumí např. stany, konstrukce podepírané vháněným vzduchem, ale i krátkodobě sestavované objekty v lunaparcích apod. 8.1.2

Postup při stanovení vnějších vlivů

Na rozdíl od dřívějších státních technických norem, které byly vesměs závazné, jsou nové technické normy sice platné (od data jejich vydání), avšak nezávazné. Nezávaznost, či dobrovolnost technických norem spočívá v tom, že kdokoli vyrábí nebo zachází s předmětem technické normy nemusí se technickou normou řídit, jestliže zaručí, že splní podmínky právních předpisů a dokumentů s právní závazností, které se k danému předmětu vztahují. Nejdůležitějším aspektem právních předpisů je odpovědnost za bezpečnost technických zařízení. Splnění technické normy obvykle zaručuje, že jsou i podmínky právních předpisů, tedy i bezpečnosti těchto zařízení. ČSN 33 2000-3 v článku 320.N3 stanovuje, že vnější vlivy není nutno určovat v prostorech, pro které jsou tyto vlivy stanoveny jednoznačně technickou normou nebo předpisem (například normou pro elektrická zařízení v koupelnách a pod.). Pro všechny ostatní případy je třeba vnější vlivy určit, avšak pro jednoznačné vnější vlivy u objektů či prostorů, které jsou ve smyslu ČSN 33 2000-5-51 považovány za normální, není nutno vypracovávat protokol.

40


41

Podklady pro určení vnějších vlivů

Pro určování vnějších vlivů prostředí pro elektrické zařízení se vychází z dokumentu, jímž je určení místních podmínek prostředí. Jsou to podmínky, jimž musejí vyhovovat stavební materiály i provedení stavby jako celku tak, aby byla dosažena potřebná životnost stavby a vytvořily se požadované životní podmínky pro její uživatele. V případě budování nového objektu získá elektroprojektant příslušný dokument od navrhovatele stavby. Klasifikace podmínek prostředí z těchto hledisek je normalizována ve dvou technických normách: ČSN EN 60721-3-3:1994 KLASIFIKACE PODMÍNEK PROSTŘEDÍ Část 3: Klasifikace skupin parametrů prostředí a jejich stupňů přísnosti. Stacionární použití na místech nechráněných proti povětrnostním vlivům. ČSN EN 60721-3-4:1994 KLASIFIKACE PODMÍNEK PROSTŘEDÍ Část 3: Klasifikace skupin parametrů prostředí a jejich stupňů přísnosti. Stacionární použití na místech chráněných proti povětrnostním vlivům. Podle nich se určuje působení: -

klimatických podmínek (K), zvláštních klimatických podmínek (Z), biologických podmínek (B), chemicky aktivních látek (C), mechanicky aktivních látek (S), mechanických podmínek (M).

Úplné označení jednotlivých podmínek prostředí je trojmístné, viz. následující obrázek: OCHRANA MÍSTA

nechráněná = 3 chráněná = 4

DRUH PŮSOBENÍ

K, Z, B, C, S, M

TŘÍDA (STUPEŇ) PŘÍSNOSTI upřesňující písmeno (vyskytuje se jen u některých druhů působení

1, 2, 3, ...

3 K 5 V nechráněném místě

Obrázek 8.1:

Klimatické podmínky

Teplota vzduchu -5oC až +45 oC

Označení podmínek prostředí

Na základě takto určených podmínek prostředí a dalších potřebných informací se provede stanovení vnějších vlivů prostředí na elektrická zařízení podle ČSN 33 2000-3. Praxe vyžaduje stanovení vnějších vlivů ve třech případech: a) Při projektování nových elektrických instalací, b) Dodatečně u provozovaných elektrických zařízení (např. při změnách využití objektu), c) Při konstrukci výrobních linek nebo složitějších pracovních strojů. K závěru, zda je na určení vnějších vlivů nutno zpracovávat protokol, se dojde jejich posouzením. To však je nutné provést vždy a doložit je uvedením v dokumentaci zařízení. Komisionálnímu určení vnějších vlivů zpravidla předsedá pověřený pracovník organizace, která je zodpovědná za jejich určení. Dalšími členy jsou odborníci schopní zodpovědně posoudit vlivy, které se v daném případě vyskytují a přisoudit jim odpovídající označení

41

42


(projektant, konstruktér, technolog výroby, požární technik, revizní technik elektrických zařízení apod.). 8.1.4

Sestavení protokolu o určení vnějších vlivů

Norma ČSN 33 2000-3 převzala vzor protokolu o určení prostředí z bývalé normy ČSN 33 0300 a po nutných úpravách jej uvádí jako informativní národní přílohu NK. (více viz. uvedená norma) 8.1.5

Označování prostředí v praxi

Nová norma přímo neuvádí označování vnějších vlivů vytvářejících prostředí v jednotlivých prostorech objektů. Z probíhajících diskusí však vyplynulo, že v dokumentaci je účelné dodržet již vžitý způsob označování trojúhelníkovým orámováním příslušné značky. Tam, kde se uplatní více vlivů, bude podobných značek více. Označování na existujících objektech a jejich vnitřních a vnějších prostorech normalizovanými značkami nemá valný smysl, neboť je laikům nesrozumitelné. V těchto případech je účelnější použití tabulek se symboly dle ČSN ISO 3864:1995 Chodba

Laboratoř

BE2N

AB8

BC3

Obrázek 8.2:

9

Kancelář

CB4

Dílna

Příklad označování vlivů prostředí na výkresech

Rozvaděče nízkého napětí, základní informace

9.1 Základní norma pro rozváděče nn Základní normou celého souboru je EN 60439-1 (idt IEC 439-1) a v soustavě ČSN: ČSN EN 60439-1 (35 7107). Ostatní normy souboru přebírají, pozměňují nebo doplňují jednotlivá ustanovení této základní normy. ČSN EN 60439-1, která je nezměněným překladem evropské normy a je identická s IEC 4391:1992, byla vydána v listopadu 1996. Tato norma nahradila ČSN 35 7107 Část 1 z července 1990, která však zůstává v platnosti do 1.10.1999. Vyplývá to z předmluvy k evropské normě. Souběžná platnost ČSN EN 60439-1 a ČSN 35 7107 Část 1 byla oznámena ve Věstníku ÚNMZ dodatečně. ČSN 35 7107 Část 1 je 42


43

ekvivalentní s IEC 439-1:1985. Z toho vyplývá, že je také ekvivalentní s EN 60439-1:1990 (EN 60439-1:1990 je idt IEC 439-1:1985). 9.1.1

Předmět a rozsah platnosti ČSN EN 60439-1

ČSN EN 60439-1 platí pro rozváděče nízkého napětí (typově zkoušené – TTA – a částečně typově zkoušené – PTTA), jejichž jmenovité střídavé napětí o kmitočtu do 1 000 Hz nepřesahuje 1 000 V nebo jejichž stejnosměrné jmenovité napětí nepřesahuje 1 500 V. Tato norma platí také pro rozváděče obsahující řídicí nebo silová zařízení, která pracují s kmitočty vyššími. V tomto případě platí příslušné doplňující požadavky. Tato norma dále platí pro stabilní a mobilní rozváděče kryté i nekryté. Tato norma platí pro rozváděče určené pro výrobu, přenos, rozvod a přeměnu elektrické energie a rozváděče pro řízení provozu elektrických spotřebičů. Platí také pro rozváděče konstruované pro zvláštní provozní podmínky, např. pro lodě, kolejová vozidla, obráběcí stroje, zdvihací ústrojí nebo pro použití v atmosféře s nebezpečím výbuchu a dále, za předpokladu, že vyhoví odpovídajícím zvláštním požadavkům, také pro domovní a bytové aplikace (s nekvalifikovanou obsluhou). ČSN EN 60439-1 neplatí pro jednotlivé přístroje a zařízení v samostatném krytu, jako jsou spouštěče, pojistkové spínače, elektronická zařízení atd., které musí vyhovovat předmětovým normám. Účelem této normy je stanovit názvy a definice, provozní podmínky, konstrukční požadavky, technické charakteristiky a zkoušky pro rozváděče nn.

9.2 Třídění rozváděčů Rozváděče se třídí podle: a) vnější konstrukce: - nekrytý rozváděč, - panelový rozváděč, - krytý rozváděč: - skříňový, - skříňový stavebnicový, - pultový, - rozvodnice, - stavebnicová sestava rozvodnic; b) místa instalace: - rozváděč pro vnitřní instalaci, - rozváděč pro venkovní instalaci; c) způsobu montáže s ohledem na mobilnost: - stabilní rozváděč (nepřenosný), - mobilní rozváděč (přenosný); d) krytí rozváděče; e) druhu krytu (kovově kryté, izolačně kryté rozváděče); f) způsobu montáže (např. pevné nebo odnímatelné části); g) způsobu ochrany osob před úrazem elektrickým proudem; h) rozvodnice se třídí podle provedení na: - nástěnné s dveřmi, - nástěnné bez dveří,

43

44

Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií VUT v Brně - zapuštěné s dveřmi, - zapuštěné bez dveří, - volně stojící (stojanové).

9.3 Jmenovité hodnoty rozváděče ČSN EN 439-1 uvádí následující elektrické veličiny charakterizující rozváděč: - jmenovitá napětí, - jmenovité pracovní napětí (obvodu rozváděče), - jmenovité izolační napětí (obvodu rozváděče), - jmenovitý dynamický proud (obvodu rozváděče), - jmenovitý podmíněný zkratový proud (obvodu rozváděče), - jmenovitý zkratový proud (obvodu rozváděče) při jištění pojistkou, - součinitel soudobosti, - jmenovitý kmitočet.

10 Rozdělení, schémata a označení sítí 10.1 Střídavé sítě nn Sítě TN-C Trojfázová síť s uzemněným nulovým bodem, PEN-vodič současně plní funkci středního i ochranného vodiče. Ochrana neživých částí před nebezpečným dotykovým napětím nulováním. 3PEN ~ 50Hz 400V / TN-C

3PEN ~ 50Hz 400V / TN-C L1

L1 L2

L2

L3

L3

PEN

PEN PEN

PEN

PEN E

PEN E

3PEN ~ 50Hz 400V / TN-C L1 L2 L3 PEN PEN E

N PE

Obrázek 10.1: Síť TN-C Poznámka: V síti TN-C, tedy v síti čtyřvodičové s ochranou nulováním, je ochranný vodič označen "PEN" a tedy všechny navazující vodiče (pokud nedojde k rozdělení) je třeba označit PEN. Tím je jednoznačně definováno, že jde o příslušnost k 44


45

rozvodné síti TN-C a že tedy nedošlo nikde k rozdělení funkce tohoto vodiče. Je přitom lhostejné, zda se jedná o připojení trojfázového nebo jednofázového spotřebiče. Rozdělení uvnitř spotřebiče (jak je patrno z obrázku, 1c) nelze považovat za rozdělení sítě, ale pouze za vnitřní propojení spotřebiče (jde např. o vypínač motoru, pohyblivý přívod apod.). Sítě TN-C-S Trojfázová síť s uzemněným středním bodem, v první části PEN-vodič současně plní funkci středního i ochranného vodiče, v druhé části je rozdělen na ochranný (PE) a střední vodič (N). Ochrana neživých částí před nebezpečným dotykovým napětím nulováním. 3PEN ~ 50Hz 400V / TN-C

3NPE ~ 50Hz 400V / TN-S

L1 L2 L3

PE

PEN

N

PEN

N PE

N PE

E

E

Obrázek 10.2:

Síť TN-C-S

Poznámka: V síti TN-C-S je nejdříve kombinována funkce ochranného vodiče se středním (jde opět o PEN-vodič), v určitém místě se rozděluje na ochranný (PE) a střední (N). Za místem rozdělení se již nesmí oba tyto vodiče spojit, musí být vedeny vzájemně izolovaně. Smyslem označení obou těchto vodičů, tj. PE, N, v druhé části je informace o příslušnosti k síti TN-S. Sítě TN-S Trojfázová síť s uzemněným středním bodem se samostatným ochranným vodičem (PE) a středním (N) vodičem. Ochrana neživých částí před nebezpečným dotykovým napětím nulováním. 3NPE ~ 50Hz 400V / TN-S L1 L2 L3 PE N N PE

N PE

PE

E

Obrázek 10.3:

Síť TN-S

Sítě TT Trojfázová síť uzemněná, ochrana neživých částí zemněním. Trojfázová síť uzemněná bez vyvedeného středního vodiče. Ochrana neživých částí uzemněním pomocí ochranného vodiče (který však není s uzemněným středním bodem pracovního obvodu spojen přímo, ale prostřednictvím země).

45

46

Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií VUT v Brně 3 ~ 50Hz 500V / TT

L1 L2 L3

PE E

Obrázek 10.4:

Síť TT bez středního vodiče

Trojfázová síť uzemněná s vyvedeným středním vodičem, ochrana neživých částí před nebezpečným dotykovým napětím samostatným uzemněním každého elektrického předmětu (zařízení). 3N ~ 50Hz 400V / TT L1 L2 L3 N

N

N

PE

PE

E

Obrázek 10.5:

Síť TT se středním vodičem

Trojfázová síť uzemněná s vyvedeným středním vodičem, pro několik elektrických předmětů (zařízení, spotřebičů) je veden ochranný vodič PE, nezáleží zda souběžně nebo odděleně. Ochrana neživých částí uzemněním na tento vodič. 3NPE ~ 50Hz 400V / TT L1 L2 L3 N

N PE

N PE

PE

E PE

Obrázek 10.6:

Síť TT se středním i ochranným vodičem

Sítě IT Trojfázová síť izolovaná, popřípadě (viz obrázek b) uzemněná přes impedanci nebo průrazku, ochrana neživých částí před nebezpečným dotykovým napětím samostatným uzemněním každého elektrického předmětu (zařízení, spotřebiče). 3 ~ 50 Hz 230V / IT

3 ~ 50 Hz ...V / IT L2

L1 L2

L3

L3

L1

PE

PE

a) Obrázek 10.7:

PE

E

b) Síť IT bez středního vodiče

Poznámka: Vyvedení středního bodu (výňatek z ČSN 35 1110): Při převodu vn/nn a jmenovitém výstupním napětí 231; 400; 690 V se vyvede pouze střední bod nn, při jmenovitém výstupním napětí 525 V se střední bod nevyvádí. Při převodu vn/vn se pro skupinu spojením Yy0 vyvádí střední bod na straně 46


47

nižšího napětí vždy, na straně vyššího napětí jen od výkonu 4 MVA a více. Při převodu 110 kV/vn se pro skupinu spojení Yy0 vyvádí oba střední body, pro skupinu Ydl střední bod 110 kV. U vinutí na napětí vyšší jak 110 kV se střední bod vyvádí vždy. Trojfázová síť izolovaná, s vyvedeným středním vodičem, ochrana neživých částí před nebezpečným dotykovým napětím samostatným uzemněním každého elektrického předmětu (zařízení). 3N ~ 50 Hz 400V / IT L1 L2 L3 N

PE

PE

E

Obrázek 10.8:

Síť IT se středním vodičem

Trojfázová síť izolovaná, pro několik elektrických předmětů (zařízení, spotřebičů) je veden ochranný vodič PE, nezáleží zda souběžně nebo odděleně. Ochrana neživých částí uzemněním na tento vodič. 3PE ~ 50 Hz 400V / IT L1 L2 L3 N PE PE

E

Obrázek 10.9:

PE PE

Síť IT se středním i ochranným vodičem

10.2 Střídavé sítě vn Sítě TT Trojfázová síť uzemněná. Ochrana neživých částí uzemněním pomocí ochranného vodiče PE, který však není přímo (galvanicky) spojen s uzemněným středním bodem pracovního obvodu. 3 ~ 50 Hz ...kV / TT L1 L2 L3

E

PE

Obrázek 10.10: Síť vn TT Sítě IT Trojfázová síť izolovaná, popřípadě uzemněná přes impedanci nebo průrazku. Ochrana neživých částí před nebezpečným dotykovým napětím pomocí ochranného vodiče PE .

47

48

Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií VUT v Brně 3 ~ 50 Hz ...kV / IT

L1 L2 L3

PE E

Obrázek 10.11: Síť vn IT Sítě jednofázové trakční soustavy Jednofázová síť (50 Hz) s uzemněným jedním pólem (vývodem) napájecího transformátoru, spojeným s kolejovým vedením ("ukolejnění"). Neživé části trakčního zařízení kolejových vozidel chráněny před nebezpečným dotykovým napětím ukostřením. Toto místo ukostření se spojí se zpětným trakčním vedením. 1PEN ~ 50 Hz ...V / TN-C L1 PEN

E

Obrázek 10.12: Síť vn TN-C

10.3 Stejnosměrné sítě Sítě TN-C Síť se stejnosměrným napětím do 1 500 V, s jedním pólem uzemněným označeným PEN (d. c.) (takže současně plní funkci ochranného vodiče), spojeným s kolejovým vedením ("ukolejnění"). Neživé části trakčního zařízení kolejových vozidel (např. tramvaj) chráněny před nebezpečným dotykovým napětím ukostřením). 1PEN(d.c.) ...V / TN-C L+ PEN(d.c.)

E

Obrázek 10.13: Stejnosměrné sítě TN-C Sítě TN-S Síť se stejnosměrným napětím do 1 500 V, s uzemněným jedním krajním vodičem (L-) a ochranným vodičem (PE), který je veden samostatně. Ochrana neživých částí před nebezpečným dotykovým napětím (připojením na ochranný vodič PE. 2 PE (d.c.) ...V / TN-S L+ LPE L+

L-

PE

E

48


49

Obrázek 10.14: Stejnosměrné sítě TN-S (d.c.) Sítě TT Síť se stejnosměrným napětím do 1 500 V, s jedním pólem uzemněným. Ochrana neživých částí před nebezpečným dotykovým napětím zemněním. 2 (d.c.) ...V / TT L+ LL+

L-

PE

E

Obrázek 10.15: Stejnosměrné sítě TT bez středního vodiče Síť se stejnosměrným napětím do 1 500 V, s uzemněným středním vodičem (M). Ochrana neživých částí před nebezpečným dotykovým napětím zemněním. 2M ...V / TT L+ LM

PE

PE

E

Obrázek 10.16: Stejnosměrné sítě TT s uzemněným středním vodičem Sítě IT Síť se stejnosměrným napětím do 1 500 V, oba póly izolovány. Ochrana neživých částí před nebezpečným dotykovým napětím zemněním (s hlídačem izolačního stavu). 2 - ...V / IT L+ LKontrola izolačního stavu

PE E

Obrázek 10.17: Stejnosměrné sítě IT Síť se stejnosměrným napětím do 1 500 V, oba póly izolovány. Neživé části elektrického zařízení izolovány, jejich ukostření se nesmí provádět (např. trolejbus). 2 - 600 V/ IT L+ LKontrola izolačního stavu

E

Obrázek 10.18: Stejnosměrná sít IT s izolovanými neživými částmi

49

50


11 Přepětí a přepěťové ochrany 11.1.1

Slovník pojmů

Napětí pracovní napětí: nejvyšší efektivní hodnota střídavého nebo stejnosměrného napětí, které se může vyskytnout, když je zařízení napájeno jmenovitým napětím. POZNÁMKY: 1 Přechodné jevy se neberou v úvahu. 2 Uvažují se podmínky jak obvodu rozpojeného, tak normální provozní podmínky. periodické špičkové napětí: největší špičková hodnota periodických odchylek napěťové vlny vznikající zkreslením střídavého napětí nebo ze střídavé složky superponované na stejnosměrné napětí. POZNÁMKA: Náhodná přepětí, vzniká např. občasným spínáním, se nepovažují za periodická špičková napětí. podélné napětí: napětí mezi jednotlivými žílami a kovovým stíněním kabelu, resp. uzemněním. Podélné napětí namáhá tedy izolaci mezi vstupními svorkami a uzemněným pláštěm, resp. zemí. příčné napětí: příčné napětí je napětí mezi dvěma vodiči jednoho elektrického obvodu v okamžiku jeho zatížení. výdržná napětí: - impulzní výdržné napětí: nejvyšší vrcholová hodnota impulzního napětí předepsaného tvaru a polarity, které za stanovených podmínek nezpůsobí průraz izolace. - efektivní hodnota výdržného napětí: nejvyšší efektivní hodnota napětí, které za stanovených podmínek nezpůsobí průraz izolace. - periodické špičkové výdržné napětí: nejvyšší vrcholová hodnota periodického napětí, které za stanovených podmínek nezpůsobí průraz izolace - dočasné výdržné přepětí: nejvyšší efektivní hodnota dočasného přepětí, které za stanovených podmínek nezpůsobí průraz izolace. jmenovité napětí zařízení: hodnota napětí stanovená výrobcem pro elektrické součásti, zařízení nebo přístroje, ke které se vztahují provozní a technické vlastnosti. POZNÁMKA: Zařízení může mít více než jednu hodnotu jmenovitého napětí, nebo může mít rozsah jmenovitých napětí. Přepětí Pulzním přepětím označujeme jakékoliv přechodné napětí trvající maximálně jednotky ms, jehož amplituda překročí maximální hodnotu pracovního napětí. Nezaměňujme s dočasným přepětím resp. nadpětím o pracovním kmitočtu, které vzniká např. v napájecích rozvodech nn při nedostatečné regulaci napětí. příčné přepětí: přepětí mezi pracovními vodiči (L-N u napájení nn, a-b u telekomunikací...) označujeme za příčné přepětí. podélné přepětí: přepětí mezi pracovním vodičem a zemí (L-PE, N-PE u nn, a-PE, b-PE u telekomunikací...) označujeme za podélné přepětí. přepětí: jakékoli napětí, které má špičkovou hodnotu přesahující odpovídající špičkovou hodnotu největšího ustáleného napětí při normálních provozních podmínkách.

50


51

dočasné přepětí: přepětí při průmyslovém kmitočtu o relativně dlouhém trvání. přechodné přepětí: přepětí krátkého trvání nepřesahující několik tisícin sekundy, kmitavé nebo nekmitavé obvykle silně tlumené. spínací přepětí: přechodné přepětí v kterémkoliv místě sítě způsobené specifickou spínací činností nebo poruchou. atmosférické přepětí: přechodné přepětí vzniklé v kterémkoli bodě sítě v důsledku atmosférického výboje. funkční přepětí: úmyslně způsobené přepětí nutné pro funkci zařízení. provozní přepětí: přechodně zvýšené napětí způsobené obvykle náhlou změnou stavu sítě (např. při provozních spínáních, při zemních spojeních, při rezonančních podmínkách apod.). kategorie přepětí: číselně definovaná úroveň impulzní odolnosti. Jsou použity kategorie přepětí I, II, III a IV, viz 2.2.2.1. normy ČSN 330420-1. Přepěťová ochrana ochrana před přepětím (přepěťová ochrana), svodič - zařízení, které zamezuje nebo omezuje vznik přepětí, nebo vzniklé přepětí a jeho účinky omezuje. koordinace izolace: vzájemný vztah vlastností izolace elektrického zařízení při uvažování předpokládaného prostředí a dalších ovlivňujících namáhání - odstupňování izolačních hladin zařízení a ochranných hladin svodičů. svodič: přistroj, který má vzniklé přepětí omezit na míru bezpečnou pro chráněné zařízení (např. bleskojistka, omezovač přepětí, jiskřiště, apod. s nelineární volt-ampérovou charakteristikou, které ochraňují elektrická zařízení a přístroje před vysokým přepětím). svodiče přepětí třídy B: svodiče schopné svou zvláštní konstrukcí svádět při přímých úderech blesku (dílčí) bleskové proudy. svodiče přepětí třídy C: svodiče schopné svádět přepětí vzniklá blízkými příp. vzdálenými údery blesku nebo spínacími pochody. svodiče přepětí třídy D: svodiče sloužící k ochraně jednotlivých spotřebičů nebo skupin spotřebičů před přepětím a určené k instalaci k zásuvkám. ochranná hladina: nejvyšší okamžitá hodnota napětí, které se ještě může vyskytnout na svorkách svodičů při jejich funkci za stanovených podmínek. přenosová frekvence: přenosová frekvence udává frekvenci, při které je vstupní útlum použitého prostředku < 3 dB. odpojovací zařízení: zařízení, které slouží v případě přetížení svodiče k jeho odpojení od sítě, aby se zabránilo požáru a zároveň byla signalizována porucha. zapálení: časový okamžik, ve kterém vrcholová hodnota proudu protékajícího ohmickou částí svodičů dosáhne hodnoty 1 mA. zapalovací napětí: nejvyšší okamžitá hodnota napětí na svorkách svodiče před jeho zapálením. impulzní proud svodiče: proud, který protéká svodičem po jeho zapálení. zbytkové napětí svodiče: zbytkové napětí je vrcholová hodnota napětí, které zůstává na svorkách svodiče v okamžiku průchodu maxima jmenovitého impulzního proudu.

51

52


reakční doba: doba mezi okamžikem vzniku přepětí a okamžikem, kdy zareaguje svodič přepětí. Závisí na strmosti nárůstu napětí a impedanci připojeného vedení. zkratová pevnost: zkratová pevnost je parametr vypovídající o schopnosti zařízení zvládat termické a dynamické účinky očekávaného zkratového proudu, aniž by došlo k omezení jeho funkčnosti. ochranná úroveň: hodnota ochranné úrovně je určená vyšší hodnotou buď 100 % impulzního zapalovacího napětí nebo zbytkového napětí při jmenovitém impulzním proudu svodiče. Měřena je na chráněné straně, tj. na vstupních svorkách chráněného zařízení. rozsah provozních teplot: rozsah provozních teplot udává, v jakém rozsahu teplot je zaručena bezchybná funkčnost přepěťové ochrany. zkušební bleskový proud: zkušební bleskový proud je definován zkušebním proudem s tvarem vlny 10/350 µs. Svodiče bleskového proudu ho musí bez vlastního poškození nejméně dvakrát spolehlivě odvést. vložený útlum: vložený útlum je útlum vzniklý připojením svodiče do vedení. mezní impulzní proud svodiče: mezní impulzní proud svodiče je impulzní proud tvaru 8/20 ms, při kterém je odpojovací zařízení právě namáháno, ale při kterém ještě nedochází k mechanickému poškození svodiče. Tento proud musí být svodič schopen dvakrát svést, přičemž odpojovací zařízení smí zareagovat až při druhém impulzu. jmenovitý impulzní proud svodiče: jmenovitý impulzní proud svodiče je impulzní proud tvaru 8/20 µs, na který je svodič dimenzován výrobcem. Svodič musí impulzní proud minimálně 10 krát svést, aniž by došlo k podstatným změnám jeho jmenovitých parametrů. jmenovitá frekvence: jmenovitá frekvence, na kterou je zařízení dimenzováno, podle které je označeno a ke které jsou vztaženy ostatní jmenovité hodnoty. ZBO, uzemnění, pospojování pracovní uzemnění svodičů přepětí: se spojuje s ochranným uzemněním zařízení, která jsou svodičem přepětí chráněna. ekvipotenciální přípojnice: ochranná svorka nebo přípojnice, se kterou musí být spojeny tyto vodiče: - uzemňovací přívody, ochranné vodiče, vodiče hlavního pospojování. vyrovnání potenciálů: elektrické propojení těles elektrických zařízení a cizích vodivých částí na stejný nebo přibližně stejný potenciál. hlavní vyrovnání potenciálů: hlavní vyrovnání potenciálů v rámci ochrany před bleskem je zvlášť významné opatření v chráněných místnostech (objektech) vedoucích ke snížení nebezpečí požáru, výbuchu a k ohrožení života. Hlavního vyrovnání potenciálů je dosahováno vedením potenciálového vyrovnání nebo svodiči, jež v chráněném objektu navzájem propojí vnější hromosvod, kovovou konstrukci objektu, instalace, cizí vodivé prvky a napájecí a sdělovací zařízení. hlavní pospojování: navzájem spojuje tyto vodivé části: - ochranný vodič, uzemňovací přívod nebo hlavní ochranná svorka, rozvod potrubí v budově, např. plynu, vody, kovové konstrukční části, ústřední topení a klimatizace, pokud jsou. doplňující pospojování: může zahrnovat celou instalaci, část instalace, jednotlivý přístroj nebo místnost. V praxi volíme doplňující pospojování dle hranic zón bleskové ochrany, jak jsou popsány níže. Doplňující pospojování musí zahrnovat všechny neživé části zařízení a cizích vodivých částí, včetně hlavních kovových armatur železobetonu v dané zóně. 52


53

zóny bleskové ochrany ZBO: Evropská norma IEC 1321-1 definuje z hlediska přímého a nepřímého (elektromagnetický pulz - LEMP) účinku blesku: ZBO 0A - možnost přímého úderu blesku, netlumený LEMP, ZBO 0B - ochrana před přímým úderem blesku, netlumený LEMP, ZBO 1 - vyloučený přímý úder blesku, tlumený LEMP (v závislosti na stínění), ZBO 2 a další - další útlum LEMP (v souvislosti s vyšším stupněm odstínění). EMC: Elektromagnetická kompatibilita přístroj: elektrické a elektronické zařízení včetně vybavení a instalací obsahujících elektrické nebo elektronické součásti. odolnost: schopnost přístroje nebo systému, ve kterém přístroj pracuje, fungovat bez zhoršení jakosti funkce za přítomnosti elektromagnetického rušení. elektromagnetická kompatibilita: schopnost přístroje nebo systému, ve kterém přístroj pracuje, fungovat uspokojivě v elektromagnetickém prostředí, aniž by sám přístroj nebo systém způsoboval nepřípustné elektromagnetické rušení jakéhokoli jiného přístroje v tomto prostředí. asymetrické rušivé napětí: asymetrické rušivé napětí je vysokofrekvenční napětí mezi elektrickým středem dvojitého vedení a vztažným potenciálem. symetrické rušivé napětí: symetrické rušivé napětí je vysokofrekvenční napětí mezi připojovacími místy žil dvojitého vedení. nesymetrické rušivé napětí: nesymetrické rušivé napětí je vysokofrekvenční napětí mezi vztažným potenciálem a každým připojovacím místem pro vstupující a vystupující vedení elektrického zařízení (např. napájecí, řídicí a výkonová vedení). 11.1.2

Vznik přepětí

Pulzní přepětí vzniká přirozenou cestou - při úderu blesku, přímo nebo vazbou kapacitní, induktivní a galvanickou a přepětím vzniklým elektromagnetickou indukcí do metalických vedení až do vzdálenosti několika kilometrů, při elektrostatickém výboji a při spínacích jevech v sítích vvn, vn a nn. Amplitudy přepětí u přímého úderu blesku dosahují až MV, u nepřímých úderů stovky kV. U přepínání v sítích vn a vvn byla naměřena na nn výstupu transformátoru přepětí téměř 15 kV. Ze spínání v síti nn vznikají běžně přepětí o amplitudě od desítek až do několika tisíc voltů, a to ne pouze od velkých motorů a např. induktivních ohřevů, ale i od malých spotřebičů jako jsou zejména zářivky, kopírky, mrazáky, vysavače apod. Při elektrostatickém výboji dosahuje přepětí až několik desítek tisíc voltů, ale naštěstí výboj nese relativně malou energii. Důležitým údajem charakterizujícím přepětí je jeho časový průběh. Při zkouškách svodičů - přepěťových ochran jsou používány dva typy proudových vln: 1) proudová vlna 10/350 µs - je používána jako simulace bleskového proudu (tzv. zkouška bleskovým proudem), 2) proudová vlna 8/20 µs - je používána jako simulace nepřímých účinků blesku a spínacích přepětí. Následky pulzního přepětí závisí na jeho amplitudě a energii: Zničení

53

54


- při překročení určité amplitudy dochází k průrazům resp. k přeskokům jisker, což má za následek viditelnou destrukci části nebo celého zařízení na makroúrovni, - obdobné následky mohou nastat při daleko nižších přepětích - řádu jednotek až stovek voltů - na mikroúrovni, kdy dochází k průrazům P-N přechodů, k odpaření pokovení integrovaných obvodů. Tato poškození na mikroúrovni nejsou viditelná, projeví se pouze jako závada na příslušné kartě apod., - při rychlých změnách napětí (strmý růst pulzu) dochází k průrazům v polem řízených tranzistorech, tyristorech apod., případně dochází k jejich náhodnému spínání. To může mít katastrofální následky. Nesprávná činnost - náhodné selhání činnosti tyristorů a triaků, - částečné zničení datových souborů, - chyba v programu pro zpracování dat, - chyba v datech nebo jejich přenosu. Rychlé stárnutí - přepětí působící na součástky snižuje jejich životnost. 11.1.3

Principy ochrany proti pulznímu přepětí

Různá elektrická a elektronická zařízení mají různou odolnost proti přepětí. Jakmile však jde o zařízení obsahující mikroelektroniku, pohybuje se mez odolnosti pouze na úrovni desítek nebo jednotek voltů. Proto je nezbytné takové systémy chránit proti přepětí. Můžeme tak udělat dvěma způsoby: při příchodu přepětí zařízení odpojit, nebo vstup zkratovat. V praxi se používá druhý způsob, který je technicky jednodušší a nezpůsobuje přerušení provozu chráněného zařízení. Princip ochrany proti přepětí vychází z koncepce pospojování na stejný potenciál. Neživé části pospojujeme přímo, živé části - pracovní napájecí a datové vodiče - pospojujeme přes svodiče do jednoho bodu na tzv. ekvipotenciální přípojnici označovanou normou ČSN 33 2000-5-54 jako hlavní ochrannou svorku nebo přípojnici. Tyto svodiče mají při pracovním napětí velmi velký odpor srovnatelný s odporem izolantu. Při zvýšení napětí nad hranici maximálního pracovního napětí jejich odpor prudce klesne a svodiče tak po dobu trvání přepěťového pulzu vytvoří galvanické pospojování pracovního vodiče s ekvipotenciální přípojnici - dalo by se obrazně říci, že vytvoří krátkodobý řízený zkrat a zabrání tak průniku přepětí na vstup do chráněného zařízení. Při vytváření tohoto ochranného pospojování neživých částí (ČSN 33 2000-4-41, ČSN 33 2000-5-54 a další) a z norem o ochraně proti blesku (ČSN 341390, IEC 1024-1, IEC 1321-1 a další). Norma ČSN 33 2000-5-54 přímo uvádí v článku 542.N5.6 "Uzemnění svodičů přepětí" Pracovní uzemnění svodičů přepětí se spojuje s ochranným uzemněním zařízení, která jsou svodičem přepětí chráněna. Dle ČSN 33 2000-5-54 článek 542.4.1 musí být v každém elektrickém zařízení ochranná svorka nebo přípojnice, se kterou musí být spojeny tyto vodiče: - uzemňovací přívody, - ochranné vodiče, - vodiče hlavního pospojování, - uzemňovací přívody pracovního uzemnění, pokud se vyžadují. Dle normy ČSN 33 2000-4-41 (čl. 413.1.2.1) musí být do tzv. hlavního pospojování navzájem spojeny tyto vodivé části: - ochranný vodič, - uzemňovací přívod nebo hlavní ochranná svorka, - rozvod potrubí v budově, např. plynu, vody, - kovové konstrukční části, ústřední topení a klimatizace, pokud jsou. 54


55

Koncepce návrhu ochrany proti přepětí Při ochraně elektronických systémů proti přepětí se využívá několik koncepcí. Nejznámější z nich jsou zonální koncepce a koncepce komplexní ochrany klíčových zařízení. U zonální koncepce je ochrana budována v zónách více méně totožných s členěním budov: hranici první zóny tvoří plášť budovy, druhé zóny zdi místnosti a třetí zóny jednotlivé vstupy do zařízení. U komplexní ochrany klíčových zařízení není vytvářena ochrana pro celý systém, ale pouze pro jeho klíčové části, resp. jiné části, jejichž poškozením nebo poruchou by došlo k závažnému narušení činnosti celého systému, k velkým materiálním škodám, nebo k ohrožení života. Druhá koncepce má sice určité výhody v nižších nákladech, je v ní však zabudované riziko, že dojde k opomenutí např. nestandardní situace, kdy poškozením zdánlivě bezvýznamného prvku dojde za určitých podmínek k totálnímu selhání systému, nebo k velkým materiálním škodám. V praxi dochází velice často ke kombinaci obou způsobů. Na hranici zón 0 a 1 je nezbytné nasadit speciální jiskřiště zkoušené bleskovým proudem 10/350, které je navíc u svodičů pro rozvody nn doplněné účinným zhášením následných proudů. Svodiče na základě varistorů (Citel P IV, DS 400, apod.) jsou pro tento účel nevhodné: svedou velmi malé pulzní proudy 10/350 a neplní tak požadavky normy. Svodiče na základě varistorů jsou zkoušené vlnou 8/20 (a tento údaj je i v technických datech) a ne předepsanou vlnou 10/350 - nominální hodnota tohoto údaje je potom sice srovnatelná s údajem na svodiči bleskových proudů, ale odpovídá to cca 20krát menší svedené energii. Dimenzování prvního stupně ochran na rozhraní zón 0 a 1 je závislé na zařazení budovy do třídy ochrany proti blesku. U třídy IV a III se předpokládá blesk do 100 kA, třída II - 150 kA, třída I - 200 kA. Norma předpokládá, že 50 % bleskového proudu se dostane na přívody do budovy (přívod nn, telefon, datové přívody...) a 50 % se přes neživé části rozptýlí do země. Pokud se omezíme na silové přívody, znamená to, že u třídy I musíme dimenzovat svodiče bleskových proudů celkem na 100 kA bleskového proudu (10/350). To u trojfázového vedení znamená více než 30 kA na jednu fázi. Tomu vyhovuje svodič bleskových proudů SALTEK typ FLP-A60 se schopností svést proud 60 kA (10/350). V třídách II až IV počítáme s bleskovým proudem do přívodů 75 resp. 50 kA (10/350). U trojfázových přívodů potom vyhovuje svodič bleskových proudů SALTEK typ FLP-A25 se svedeným bleskovým proudem 25 kA (10/350) - tj. 75 kA pro tři fáze. U jednofázových přívodů v třídě ochrany II až IV je nutné použít svodiče typu FLP-A60. V případě objektů bez vlastního hromosvodu a s kabelovou přípojkou nn, kde nepředpokládáme účinky přímého úderu blesku, můžeme použít i u prvního stupně svodiče typu FLP-275 V s výkonnými varistory zkoušenými bleskovým proudem 7 kA (10/350) resp. 60 kA (8/20) na jeden pól. Druhý stupeň ochrany rozvodů nn je reprezentovaný svodičem třídy C, zkoušeným proudovou vlnou 15 kA (8/20) opakovaně 10x, resp. 45 kA jednorázově. Těmito svodiči se osazují v podružných rozváděčích pracovní vodiče. Třetí stupeň ochrany - svodiče třídy D - se instaluje těsně před chráněné spotřebiče. Svodiče přepětí zajišťují omezení přepětí na úrovni stovek voltů v závislosti na svedených proudech a přitom svádějí proudy až 10 kA (8/20). 11.1.4

Ochrana před bleskem a přepětím

Norma pro ochranu objektu před bleskem ČSN 341390 stanoví požadavky řešení hromosvodů a ostatní postupy k ochraně objektů před bleskem tak, aby se hromosvody a zařízení k ochraně před bleskem stavěly dokonalé a aby i při hospodárném provedení byly účelné. 55

56


Norma byl zavedena v roce 1955 a prodělala základní novelizaci podle nových poznatků v roce 1969. Norma platí doposud. V srpnu 1995 byla v zemích Evropského společenství zavedena norma pro ochranu před účinky blesku pod názvem ENV 61024-1:1995: Protection of Structures against Lightning. Part 1.: General Principles. Účelem této normy je na základě současných znalostí stanovit obecné podmínky pro návrh a stavbu účinné ochrany staveb, osob a majetku před účinky výboje blesku. Norma je určena pro návrh a realizaci ochrany před bleskem u staveb do výšky 60 metrů. Není základní rozdíl v pohledech obou standardů na problematiku ochrany objektů, osob a majetku před bleskem. Důležitý je odlišný pohled na určení rizika zásahu objektů bleskem, stanoví kritéria hospodárnosti a podstata tvorby účinného hromosvodu a účinné hromosvodní ochrany, zemnění a systém vyrovnávání potenciálů. Závazné je ustanovení ČSN 33 2000-1 čl. 131.6.2.: Osoby, hospodářská zvířata i majetek musejí být chráněny před poškozením v důsledku nadměrného napětí, které může vzniknout z jiných příčin (např. atmosférickými jevy, v důsledku spínacích pochodů, statickou elektřinou). 11.1.5

Blesk jako přírodní jev

Blesk je součástí atmosférické aktivity Země. Výboj blesku je vlastně zkratovým řešením dlouho se rozvíjející situace, najde obdobu v mnoha dalších oblastech živé i neživé přírody. Tabulka 11.1:

Meze elektrické pevnosti elektrických a elektronických modulů Mez odolnosti Typ zařízení Mez zničení [Ws] [Ws] 104 106 Motory, generátory -4 Hmotové odpory, filtrační cívky 10 102 Elektronky 10-4 101 -4 Relé, přístrojová trafa 10 100 Kovové odpory, kondenzátory 10-5 10-2 -6 Diody, tyristory 10 10-2 Integrované obvody 10-8 10-3 -10 Procesory, mikrovlnné diody 10 10-5

11.1.6

Základy výpočtu hromosvodu

Úkolem hromosvodu je efektivně odvést proud výboje blesku po zásahu objektu do země, bez dalších elektrických nebo tepelných vlivů s tím, že maximálně omezí vliv blesku na stavby, zařízení nebo osoby. Princip stanovení hromosvodu Z dříve popsaného mechanizmu výboje blesku vyplývá, že pro účinnou ochranu budov a staveb před bleskem je nutné vytvořit zařízení, které je schopno zkrátit cestu výboje blesku a odvést jej mimo chráněný objekt. Nejlepším řešením by samozřejmě byla Faradayova klec kolem objektu, jako řešení by asi nebyla přijata pro nereálnou cenu. Podstata problému je: vytvořit účinný systém ochrany objektu, nejlépe stavbou ekvipotenciálního uzemněného prostoru, který by s dostatečnou účinností fungoval nikoli jako zábrana, ale jako lepší volba pro tvorbu bleskového kanálu. Takový systém musí dostatečně chránit objekt před dotykem bleskové koule. Musí být dostatečně dimenzován, aby 56


57

při své dlouhé životnosti "přežil" i mnohonásobný zásah blesku. Musí být dostatečně uzemněn, aby s co nejmenším napěťovým skokem odvedl proud blesku vnějškem chráněného objektu do země. Pro stanovení dobrého hromosvodu u nových staveb předpokládáme vytvoření dobrého zemniče a ekvipotenciálního prostoru: jako nejlepší uzemnění objektu uvažujeme základový zemnič nebo ekvipotenciální pásy okolo celého objektu. Je žádoucí stanovit, jaký základ bude objekt mít a jak bude využit zemnič, zda se bude jednat o vložené ocelové pásy do základových pásů nebo o armování základové desky. kovové prvky a kovové části stavby budou použity k ochraně stavby stíněním a budou spojeny s hlavním zemničem. elektrická vedení a elektrická instalace bude stanovena tak, že nebude vystavena přímému účinku blesku. signální vedení mezi objekty budou stíněna s tím, že stínění bude co nejblíže vstupu do budovy uzemněno. Předpokládá se uzemnění na straně ústředny, případně přes jiskřiště i na druhé straně vedení. při konstrukci elektrických vedení musí být uvažována možnost napojení galvanických částí na uzemnění objektu. při volbě elektrických prvků a zařízení bude uvažována elektrická pevnost a odolnost proti průrazu, v souvislosti s ustanoveními příslušných norem. budou určena body napojení na uzemňovací systém. U větších staveb bude uvažován systém vyrovnání potenciálu. Pak je možné uvažovat vícenásobné spojení napájecích vedení i stínicích prvků datových linek s tímto systémem. Pro stavbu dobrého hromosvodu u starších staveb předpokládáme vytvoření dobrého zemniče nejlépe tyčového nebo páskového tak, aby byl vytvořen dostatečně malý odpor zemniče s přijatelnými ekonomickými náklady. Musíme vyřešit také otázky souběhu a křižování přívodů energie a telekomunikací, stejně jako omezení zástavbou, cestami a rostlinstvem. Jinak se snažíme vyhovět většině výše uvedených bodů. Dodavatelé informačních systémů zváží podmínky oboustranného uzemnění stínicího obalu vedení, případně vícenásobného stínění kabelů. Přetížení stínicího obalu kabelů nebo svod vyrovnávacího proudu vede k havárii a musí být eliminováno vytvořením dostatečně hustého ekvipotenciálního prostoru tak, že uzemnění nebo ekvipotenciální mříž budou stanoveny tak, aby nedošlo k překročení kritických hodnot vyrovnávacích proudů ve vedení nebo jejich stíněních. Pak je možné, že při zkratu na vedeních nebudou překročeny mezní přípustné hodnoty instalace. Realizace jiných než mřížových systémů vyrovnání potenciálů bude prováděna pouze na základě expertní analýzy ohrožení objektu bleskem a nebo přepětím. Při účasti více dodavatelů bude jednoznačně určen hlavní zodpovědný dodavatel jako koordinátor ostatních. Efektivita systému ochrany před bleskem a/nebo přepětím Výchozí bod pro tvorbu systému ochrany před bleskem je určení třídy ohrožení objektu. Třída ohrožení zároveň určí mezní proud výboje blesku, k tomu předpokládanou účinnost hromosvodní ochrany a v návaznosti i základní parametry vnějšího hromosvodu.

57

58


Tabulka 11.2:

Parametry hromosvodu podle třídy ochrany

Poloměr bleskové koule [m] Běžné oko mříže jímače [m] Ochranný úhel [°]

Tabulka 11.3:

Tř. ochrany II

Tř. ochrany III

Tř. ochrany IV

20 5x5 22-70

30 10x10 22-73

45 15x15 22-74

60 20x20 22-80

Přiřazení hodnot blesku třídám ochrany stavby

Požadovaná účinnost hromosvodu Intenzita hlavního výboje Imax [kA] Rozlišení škodlivého proudu Imez [kA] Poloměr bleskové koule [m] Celkový náboj [C] Náboj impulzu [C] Specifická energie [kJ/W] Střední strmost nárůstu [kA/µs]

11.1.7

Tř. ochrany I

Tř. ochrany I

Tř. ochrany II

Tř. ochrany III

Tř. ochrany IV

0,98 200 3 20 300 100 10 000 200

0,95 150 5 30 225 75 5 600 150

0,9 100 10 45 150 50 2 500 100

0,8 100 15 60 150 50 2 500 100

Uzemnění

Stavba zemniče řeší úlohu optimálního rozdělení bleskového proudu do země, bez vzniku podstatných přepětí nebo značných rozdílů napětí mezi libovolnými dvěma body konstrukce. Odtud vychází i požadavek co nejnižšího odporu zemniče a přechodového odporu mezi zemničem a prostředím. Za dostatečně nízký je požadován odpor 10 Ω. Ustanovení EN 61024 uvažuje dva druhy zemniče: typ A představuje horizontální paprskový zemnič nebo vertikální zemnič typ B představuje okruhový zemnič - ekvipotenciální pas nebo mřížová soustava. Vedení zemniče musí mít v souvislosti s třídou ochrany objektu zaručený minimální průřez, který je ověřován výpočtem. Volba materiálu a jednotlivých průřezů má zaručit odpor uzemnění pod 10 Ω, při uvážení specifického zemního odporu. Zemní odpor bývá zjištěn Wennerovou metodou. Zemnič typu A bývá strojen u již hotových staveb, vybavených zpevněnými přístupovými plochami s tím, že náklady na tvorbu jiného zemniče by byly neúměrně vysoké. Obecně nejsou náklady na stavbu pro tento druh zemniče podstatně nižší. Pro nové stavby je doporučován jednoznačně zemnič typu B - základový zemnič. Tento typ odpovídá všem požadavkům v případě, že armatura základu je dostatečně dimenzována, vzájemně trvale propojena svárem nebo svorkou a v dostatečném počtu míst ze základu vyvedena pro připojení ekvipotenciálních nadzemních pásů a svodů. Jako kritérium je doporučeno, aby hlavní mříž základového pásového zemniče nepřekročila rozměr 20 x 20 m. V odůvodněných případech je rozměr mříže redukován až na 2 až 3 metry. Pokud je zemnič správně proveden, je jeho funkčnost vzhledem k hromosvodu neomezená. Slabinou tohoto druhu zemniče je propojení vně základu, které musí být dokonale chráněno proti korozi, případně provedeno z nerezivějícího materiálu. Spoje bývají provedeny svarem, šroubovou nebo klínovou spojkou, pokud jsou součástí základové konstrukce. Spoje nad zemí a mimo základ jsou provedeny v souladu s platnými normami pro svod a spoje na zemnič především šroubovou sponou.

58


59

Při projektování základového zemniče je žádoucí respektovat základní pravidla: 1. Pro všechny svody jedné stavby je konstruován jeden zemnič. 2. Nové stavby jsou vybavovány základovým zemničem. 3. Základový zemnič a ekvipotenciální pás upravují potenciálový spád v okolí budovy a redukují možnost ohrožení osob. 4. Hodnoty zemního odporu získané měřením a hodnota odporu země při výboji blesku jsou odlišné, dají se empiricky ověřit. 5. Pokud jsou stavby propojeny kovovým vedením, může mezi nimi vzniknout rozdíl potenciálu v souvislosti s výbojem blesku a vyrovnávacím proudu na odporu uzemnění. 6. Pokud je více budov propojeno kabelem, může až 90 % energie výboje odtéct tímto kabelem ze zasažené budovy. Vyrovnávací proud má pomalejší průběh než proud blesku. 7. Při zásahu objektu bleskem odtéká asi 50 % energie zemničem, zbývajících 50 % se indukuje do kovových vedení v budově. Impedance kabelů mají vliv pouze při extrémně nízkých hodnotách zemního odporu. 8. Více paralelních vedení v objektu dělí přenesenou energii v poměru svých impedancí. 9. Proud indukovaný do stínění má pomalejší náběh a rychleji odeznívá než u výboje blesku. 10. Při propojení budov kabelem je rozdíl napětí na straně zasažené budovy a vzdálené budovy prakticky stejný. Vliv je možno omezit propojením vnějších hromosvodů nebo propojením zemničů. 11. Při řadové zástavbě je možné budovat společný hromosvod a společný zemnič. 11.1.8

Směrnice elektromagnetické kompatibility

Směrnice klade základní požadavek na činnost elektrického zařízení takto: Přístroj by měl být konstruován tak, aby: a) elektromagnetické rušení, které produkuje, nepřekročilo úroveň, která ještě umožňuje správnou funkci radiových a telekomunikačních zařízení a ostatních přístrojů, b) měl adekvátní úroveň vlastní odolnosti proti elektromagnetickému rušení, která mu umožňuje činnost, pro kterou byl určen. Těmto základním požadavkům Směrnice lze vyhovět třemi způsoby: 1. Cesta s využitím norem: Výrobe nebo dovozce zařízení může sám certifikovat výrobek podle harmonizovaných norem. Pak zaručuje, že výrobek nepřekračuje negativně hodnoty v normách uvedené. 2. Cesta souboru technických opatření: Neexistuje-li harmonizovaná norma, definuje výrobce soubor technických opatření, který definuje výrobek a místa jeho shody s požadavky Směrnice. Tento soubor může být založen jako opatření k reprodukovatelnosti výsledků zkoušek typového zařízení. Soubor technických opatření musí být ověřen a schválen vládou pověřeným orgánem před tím, než výrobce požaduje certifikát shody výrobku s požadavky Směrnice. 3. Cesta typových zkoušek: Tato cesta se týká pouze radiokomunikačních zařízení. Zařízení musí vyhovovat podmínkám provozu v EU i v zemi cílového určení - týká se provozních frekvencí, vyzařovaného výkonu. Z toho vyplývá, že komunikační zařízení musí být schváleno v každé zemi, ve které má být používáno. V České republice řeší problémy shody výrobků s harmonizovanými normami v návaznosti na Směrnici rady EU č. 92/59/EU o všeobecné bezpečnosti výrobků zákon č. 22/1997 Sb. o technických požadavcích na výrobky, který spolu s odpovídajícími Nařízeními vlády č. 168 až 180 z roku 1997 a 1998 určuje požadavky vlastností výrobků, akreditované osoby, soubory závazných a doporučených norem a postupy ověřování jednotlivých typů výrobků. Nařízení vlády č. 168/1997 Sb. stanovuje požadavky na elektrická zařízení nízkého napětí 59

60


Nařízení vlády č. 169/1997 Sb. stanovuje technické požadavky na zařízení z hlediska jejich elektromagnetické kompatibility Nařízení vlády č. 170/1997 Sb. stanovuje technické požadavky na strojní zařízení Nařízení vlády č. 173/1997 Sb. stanovuje vybrané výrobky k posuzování shody. Směrnice Rady ES č. 85/374/EU se týká sjednocení zákonů a administrativních opatření členských států týkajících se odpovědnosti za vadné výrobky. Do našeho právního řádu byla tato směrnice transformována jako zákon 59/1998 Sb. o odpovědnosti za škodu způsobenou vadou výrobku. 11.1.9

Elektromagnetická kompatibilita a rušení

Elektromagnetická kompatibilita je obor zabezpečující bezporuchovou činnost elektrického zařízení v okolním prostředí takovou, že dané zařízení není zdrojem rušení pro okolí ani není svým okolím nepřípustně rušeno. V oboru elektromagnetické kompatibility je záležitost ochrany před bleskem a/nebo přepětím brána jako podstatná součást řešení. Z hlediska definice je tedy ochrana před přepětím součástí hladiny služeb a opatření v komplexu elektromagnetické kompatibility (EMC), ve které zajišťuje ochranu elektrického zařízení před nepřípustnými elektrickými signály, šířícími se po vedeních - tedy elektromagnetickým rušením, ale i zaručuje minimum ovlivňování okolí zařízením. Výboj blesku patří k nebezpečným rušením, která i při vzdáleném účinku mohou způsobit destrukci zařízení. Parametry bleskového výboje mají statický charakter, proudy se pohybují od několika kA až po 200 kA, se strmostí nárůstu proudu 20 až 200 kA/ms a úrovní rušivého napětí v řádu desítek až stovek kilovoltů. Elektrostatický výboj je charakteristický nízkou energií výboje (řádově 10 mJ) a napěťovou úrovní 5 až 15 kV. Nebezpečný je hlavně elektronickým zařízením při přímém účinku, nepřímo může být zdrojem širokopásmového rušení. Stratosférické rušení je souhrn signálů mimozemského původu, které mohou ovlivňovat kvalitu funkce elektrického zařízení. Hromadné dálkové ovládání a telekomunikační přenosy po linkách vn/vvn jsou při nedostatečné filtraci zdrojem rušení v pásmu 30 Hz až 30 kHz. Vysílače, radary, spojová zařízení mohou podle druhu modulace a vzdálenosti od elektronického zařízení způsobit výpadky funkce i destrukci vstupních modulů. Produkují trvalé nebo impulzní signály v pásmu od jednotek kHz až po stovky kHz a výkonem až stovek kW. Jaderný elektromagnetický impulz vzniká záměrnou lidskou činností - jaderným výbuchem ve výšce nejméně 40 km. Specifický je extrémními parametry impulzu - až 50 kV/m a 130 A/m i zasaženou plochou řádově tisíců km. Umělé nezáměrné rušení vzniká jako vedlejší nechtěný produkt lidské činnosti. Jeho průběh má tvar impulzů nebo tlumených oscilací v pásmu až stovek MHz a úrovní rušivého napětí většinou kolem desítky kilovoltů v síti nízkého napětí. Umělé záměrné rušení je produkt lidské činnosti, vzniklý s cílem ztížit nebo zamezit přenos informace. Rušení může být obecně voleno jako selektivní, pásmové nebo spektrální. Z hlediska vyhodnocení vlivu rušení na elektrické zařízení je nutné zaznamenat i cestu, kterou rušivý signál působí - s cílem tuto nežádoucí vazbu eliminovat nebo omezit.

60


61

Galvanická vazba je z hlediska přenosu rušivých signálů nejčastější. Uplatňuje se na vodičích společného napájení s tím, že velikost impedance jednotlivých zařízení určuje i stupeň a kvalitu vzájemného ovlivnění. Induktivní vazba umožňuje ovlivňovat chování elektrického obvodu proudem, protékajícím v odděleném vedení, prostřednictvím indukovaného elektromagnetického pole. Působení elektromagnetického pole je důležité např. při uvažování nepřímých vlivů bleskového proudu, protékajícího hromosvodem, na zařízení v budovách. Kapacitní vazba se projevuje především mezi vzájemně galvanicky oddělenými vodiči, umístěnými v dlouhém těsném souběhu. Charakteristické jsou např. přeslechy ve sdělovacích kabelech. Vazba elektromagnetickým polem je druh vzájemného ovlivňování elektrických zařízení, která nejsou v přímém kontaktu. Jedná se o vazbu hybridní, většinou záměrně nebo náhodně laděnými oscilačními obvody. V případě nepříznivého ovlivňování funkce elektronického zařízení se jedná o vazby, kdy jako nechtěná přijímací nebo vysílací anténa působí část zařízení nebo jeho pouzdra. 11.1.10

Prvky a zařízení na ochranu před přepětím ze slaboproudých vedení

Výbojková bleskojistka Výbojková bleskojistka je jiskřiště, ve kterém je prostor pro výboj vyplněn inertním plynem. Toto řešení odstraňuje nevýhody vzduchového nebo uhlíkového jiskřiště umístěním elektrod do hermeticky uzavřeného obalu, čímž je eliminován vliv okolního prostředí. Plynová náplň umožňuje lepší řízení hoření oblouku a tím omezení následného přepětí vlivem jeho přerušení v okamžiku průchodu proudu nulou. Většinou se používá směs argonu a vodíku, který je plněn pod tlakem kolem 10 kPa. Bleskojistky se vyrábějí od statického zápalného napětí 75 V až do 1 500 V, s impulzním proudem až desítky kA ve vlně 8/20. Nevýhodou je dlouhá doba zapálení - řádově 100 ns a poměrně vysoké dynamické zápalné napětí od 600 V do 2 500 V. Udržovací napětí oblouku je velmi nízké - řádově desítky V, tím je omezeno přímé použití bleskojistek v napájecích vedení nn. Plynové výbojkové bleskojistky se vyrábějí ve dvou modifikacích, se dvěma nebo třemi elektrodami, to podle toho, zda jsou určeny pro ochranu jedné či dvou žil. Varistor Varistor je napěťově závislý odpor s nelineární charakteristikou. Jde o polovodičovou součástku vyráběnou z kysličníků kovů, většinou z oxidu zinku s přídavky vizmutu, kobaltu a dalších kovů. Je schopen svést energeticky bohatší pulz než supresorová dioda při stejných rozměrech obou součástek. Odezva je kratší než u bleskojistek - asi 25 ns. Nevýhodou je, že při častém zatížení přepětím nebo působením dlouhotrvajícího přepětí nízké amplitudy se u varistorů může změnit V-A charakteristika a může dojít ke spontánnímu proražení varistoru. Varistory se proto musí opatřit vhodným předřazeným odpojovačem pro případ jejich přetížení. Varistory se používají zejména o ochraně silových zařízení a přístrojů. Supresorové diody Supresorové diody jsou rychlé Zenerovy diody, zapojené protisměrně (back-to-back), které mají tu vlastnost, že při určitém závěrném napětí se závěrný proud rychle zvětší, takže voltampérová charakteristika těchto diod má v závěrném směru velmi strmý průběh. Pokud přepětí dosáhne průrazného napětí diody, ta se stane vodivou a svede přepěťový impulz do 61

62


země. Této vlastnosti se využívá pro omezování přepětí v chráněných obvodech. Supresorové diody mají velmi rychlou odezvu (řádově ns) na příchozí přepěťovou vlnu a jejich V-A charakteristika se časem nemění jako u varistorů. Maximální impulzní proud je od 100 A do několika kA. Koordinace ochranných prvků Požadavek na snížení přepětí u slaboproudých vedení bývá velmi striktní. Zbytkové přepětí musíme snížit na úroveň jmenovitého napětí či maximálně jeho násobku. Odolnost ochranných zařízení a rychlost reakce musí být velká. Jednotlivé prvky, které byly doposud uvedeny, samy nestačí zpravidla k dostatečnému zabezpečení zařízení před přepětím. Většinou se používá kombinace více ochranných prvků k dosažení žádané funkce přepěťové ochrany. Používají se součástky, které jsou schopny svést velké proudy při pomalé reakci v kombinaci s takovými, které pracují velmi rychle, ale zase nejsou schopny svést takové množství energie. Tímto řešením se dosahuje omezení přepěťových pulzů na hodnotu, která již neohrozí funkci chráněného zařízení. Jako hrubý stupeň se zpravidla používá výbojková bleskojistka. Jemnou ochranu tvoří supresorová dioda, varistor nebo Zenerova dioda.

12 Konstrukční prvky pro elektrická vedení V této kapitole budou popsány konstrukční materiály, které tvoří stěžejní část materiálů používaných v energetice pro přenos elektrické energie. Výroba a rozvod elektrické energie se neobejde bez vodičů a kabelů. Úkolem vodiče je vytvořit vodivou dráhu pro průtok elektrického proudu. Nejjednodušším případem je holý vodič, který je tvořen vodivým jádrem a izolací je okolní vzduch, který jádro obklopuje.V praxi se holé vodiče používají pro venkovní vedení, sběrnicové rozvody v rozvodnách, troleje trakčního vedení aj. Pokud je jádro opatřeno izolačním materiálem, tzv. obalem, hovoříme o izolovaných vodičích. Izolované vodiče mohou mít jeden nebo více obalů. Na obrázku je znázorněn jednoduchý případ izolovaného vodiče, který má dva obaly, přičemž vnitřní obal izoluje vodivé jádro a vnější obal – plášť – chrání izolaci proti vnějším účinkům, jako jsou atmosférické, chemické, mechanické, tepelné a jiné vlivy. jádro izolace

plášť

Obrázek 12.1:

Řez izolovaným jednožilovým vodičem

Jádro s izolací se nazývá žílou, přičemž několik žil může mít společný obal. Podle počtu žil rozdělujeme vodiče na jednožilové, několikažilové, které mají dvě až pět žil, a na vodiče mnohažilové s větším počtem než pět. Několikažilové a mnohažilové se souhrnně nazývají vícežilové. Izolované žíly mohou být též olisovány společným obalem, tzv. výplní, nad níž jsou další obaly. Na obaly se nejčastěji používají elastomerové nebo plastické materiály. 62


63

Izolované vodiče větších průměrů, stočené z většího počtu prvků, které jsou vzhledem k ostatním izolovaným vodičům méně ohebné se nazývají kabely. Hranice mezi izolovanými vodiči a kabely však není zcela přesná. Název kabel, kterého se dříve používalo pro označení lana, se s přívlastkem „elektrický“ přenesl do kabelářské terminologie a označuje silné vodiče, které jsou stočené (slanované) z velkého počtu drátů. Vodiče a kabely lze třídit z nejrůznějších hledisek. Podle toho, k jakému účelu mají být použity, je rozdělujeme ne vodiče pro vinutí, silové a sdělovací.

12.1 Kabely a vodiče Tato část se zabývá kabely a vodiči pro rozvody v budovách, rozvodnými kabely do 1 kV, sdělovacími kabely, optickými kabely a vyhřívacími kabely. Kabely a vodiče přenášejí elektrický proud od zdroje ke spotřebiči a propojují jednotlivé části elektrických zařízení. Kabely a vodiče se dělí podle napětí, pro které jsou určeny, a podle použití. Pro některé druhy kabelů a vodičů platí ještě původní ČSN, pro některé již nové ČSN EN. 12.1.1 Jádra kabelů a vodičů Jádra kabelů a vodičů musí odpovídat novým ČSN IEC 228 a ČSN IEC 228A (34 7201). Jádra určená těmito normami jsou měděná nebo hliníková. Měď musí odpovídat ČSN 33 0210, která zavádí mezinárodní normu IEC 28, hliník musí odpovídat normě IEC 889. Základním parametrem vodiče nebo kabelu je jeho odpor, kterému odpovídá určitý jmenovitý průřez jádra. Jmenovitý průřez jádra je určená hodnota, která je blízká geometrickému průřezu. Kabel nebo vodič určený touto jmenovitou hodnotou musí splňovat daný odpor. Byla sjednocena řada jmenovitých průřezů jader kabelů a vodičů využívaných v elektrotechnice stejně, jako například řada metrických závitů pro strojírenství. Tabulka 12.1:

Konstrukce jádra

Třída

Konstrukce

1

Plná jádra

2

Jádra lanovaná pro pevné uložení

5

Hrubá konstrukce lanovaného jádra

6

Jemná konstrukce lanovaného jádra ohebných kabelů a vodičů

POZNÁMKA - V normě jsou uvedeny řady normalizovaných jmenovitých průřezů, nejvyšší odpor jádra při 20ºC, pro vícedrátová jádra – nejmenší počet drátů jádra a největší průměry jader.

12.1.2 Značení kabelů a vodičů Podle staré ČSN 34 7401 byla písmenná značka tvořena nejvýše čtyřmi písmeny: - první písmeno A - kabely a vodiče s hliníkovým jádrem; C - kabely a vodiče s měděným jádrem; - druhé písmeno - označuje materiál izolace; - třetí písmeno - rozlišuje jednotlivé typy kabelů a vodičů, jejichž konstrukce je ze stejných materiálů, ale liší se například použitím a vlastnostmi; - čtvrté písmeno - označuje materiál pláště.

63

64


Tabulka 12.2:

Označení typů kabelů a vodičů (třetí písmeno)

Označení

Vodič

Označení

Vodič

Označení

Vodič

Označení

D

důlní vodič

X

výtahový vodič

L

lehká šňůra

A

V

vlečný vodič

M

můstkový vodič

S

střední šňůra

R

Z

svařovací vodič

H

plochá šňůra

T

těžká šňůra

Y

Tabulka 12.3: Písmeno

Vodič vodič kruhového průřezu vodič se složeným jádrem vodič s dvojitou izolací

Materiály izolací a plášťů (druhé a čtvrté písmeno) Druhé písmeno – izolace

Čtvrté písmeno – plášť

B

pryž se zvýšenou tepelnou odolností

pryž se zvýšenou tepelnou odolností

F

-

kovové opletení

G

pryž - běžný typ

pryž - běžný typ

M

mrazuvzdorné PVC

mrazuvzdorné PVC

O

-

textilní opletení, páska

Q

PVC se zvýšenou tepelnou odolností

PVC se zvýšenou teplotní odolností

S

silikonová pryž

silikonová pryž

U

-

chloroprenová pryž

Y

běžný typ PVC

běžný typ PVC

Podle normy ČSN 34 7409 (HD 361 S2) Systém značení kabelů a vodičů se písmenná značka skládá ze tří částí. Význam písmen a číslic použitých v první části: H - kabel nebo vodič odpovídá harmonizovaným normám; A - uznaný národní typ uvedený v doplňku harmonizovaných norem; zkratka země - N - národní typ kabelu nebo vodiče. POZNÁMKA - HD je označení harmonizovaného dokumentu. Tabulka 12.4:

Řazení písmen v označení kabelů a vodičů

Část 1 Vztah k normám

Jmenovité napětí

Část 2 Materiál izolace

Kovové krytí

Pancíř Nekovový plášť

Část 3 Konstrukční prvky a zvláštní provedení

Materiál jádra

Typ jádra

Počet žil

Provedení Průřez jádra

64

Projektování v elektroenergetice 1 Tabulka 12.5:

65

Jmenovité napětí Značka

Hodnota U0/U

00

( < 100/100 V )

01

( > 100/100 V a < 300/300 V )

03

300/300 V

05

300/500 V

07

450/750 V

POZNÁMKA - V závorkách jsou uvedena jmenovitá napětí dosud neharmonizovaná.

65

66


Tabulka 12.6: Význam písmen použitých ve druhé části značení kabelů a vodičů (Příklad u nás běžně používaných materiálů a konstrukcí) Izolační a plášťové nekovové materiály

Zvláštní provedení

Materiál jádra

Typ jádra

Počet žil a jmenovitý průřez jádra

kabel kruhového průřezu - bez značky

B

etylenpropylenová pryž

E7

polypropylen

H3

N

polypropylen

H7

Q

polyuretan

H

S

silikonová pryž

H4

V

PVC pro normální použití

H8

V3

PVC pro instalace při nízké teplotě

ohebné provedení bez měď - bez jádro pro -D X zeleno/žluté značky svařovací žíly vodiče ohebné provedení se můstková - A hliník - F jádro (třídy G zeleno/žlutou šňůra 5) žilou kabel ohebné jmenovitý s dvouvrstvou jádro pro - Z speciální -K číslo průřez jádra vytlačovanou pevné [mm2] izolací instalace pevné plné ploché jádro Y leonské jádro -U provedení kruhového průřezu velmi plochý ohebné - E jádro mnohožilový pro svařovací kabel vodiče velmi spirálový ohebné -H jádro (třídy přívod 6) pevné lanované - R jádro kruhového průřezu

X

zesítěný polyetylén termoplastická směs Z1 polyolefinového základu E polyetylén M minerální napuštěná papírová P izolace střední R etylenpropylenová pryž T textilní opletení V2 PVC pro provozní teplotu 90ºC V4 zesítěné PVC směs Z polyolefinového základu

66

Projektování v elektroenergetice 1 Tabulka 12.7:

67

Převodní tabulka starého a nového značení kabelů a vodičů (informativní) Značka

Název kabelu nebo vodiče

stará CY CYA CYH

nová H07V-U H05V-U H03VH-H H03VV-F Lehká šňůra s PVC pláštěm CYLY H03VVH2-F H05VV-F Střední šňůra s PVC pláštěm CYSY H05VVH2-F H05V2-U H07V2-U Vodiče pro pevná uložení s teplotou jádra do 90ºC CQ H05V2-K H07V2-K CSAO H05SJ-K Vodiče izolované silikonovou pryží CS H05S-U CSA H05S-K H01N2-D Svařovací kabely CGZ H01N2-E Střední ohebný kabel s etylenpropylenem CGLG H05RR-F Střední ohebný kabel s polychloroprenem CGLU H05RN-F Ohebný kabel v těžkém provedení CGSG H07RN-F POZNÁMKA - Některé normy pro kabely a vodiče byly při zavádění harmonizovaných norem již zrušeny. Tabulka uvádí změny značení kabelů a vodičů v těchto normách. Kabely a vodiče nemusí být plně rovnocenné; nové harmonizované normy uvádějí jiné rozsahy a jiné předepsané zkoušky. Vodič s plným jádrem pro všeobecné použití Vodič s plným jádrem pro vnitřní instalace Lehká plochá šňůra

Tabulka 12.8:

Označení kabelů pro jmenovité napětí přes 0,6/1 kV podle ČSN 34 7615

Jmenovité napětí U0/U [V]

Materiál jádra

1

0,6/1

A hliník

X

3

1,8/3

C měď

E

Materiál izolace

Charakteristické značení

zesítěný PE silový K (polyetylén) kabel lineární PE (polyetylén)

Materiál pláště

Pancíř (obal) nad pláštěm

měkčený PVC souosý vodič Cu

z ocelových pásků z ocelových D drátů

Y C

P

Zvláštní označení m

mrazuvzdorný

S

samonosný

speciální kabel POZNÁMKA - Písmenné značení kabelů pro jmenovité napětí větší než 0,6/1 kV v evropských normách není jednotné a je odlišné od ČSN normy. 6

3,6/6

12.1.3

Y

měkčený PVC

O

olovo

spec

Barevné značení izolovaných vodičů a kabelů

Poznávací barvou jednožilového vodiče nebo žíly vícežilového vodiče (kabelu) se rozumí barva vnější vrstvy izolace. Norma ČSN 34 0165 stanovuje poznávací barvy a účel, ke kterému jsou takto označené žíly vodičů a kabelů se jmenovitým napětím do 1000 V určeny následovně: a) černou barvou se značí pracovní vodiče fázové u střídavých soustav nebo krajní vodiče u stejnosměrných soustav; b) hnědou barvou se značí jeden pracovní vodič fázový u střídavých soustav nebo jeden krajní vodič u stejnosměrných soustav. Ostatní fázové (krajní) vodiče jsou označeny černou barvou podle bodu a);

67

68

Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií VUT v Brně c) světle modrou barvou se značí pracovní vodič s t ř e d n í , který je propojen na střed (uzel) zdroje bez zřetele k tomu, zda je spojen se země či nikoliv; d) kombinaci barev zelená-žlutá se označuje o c h r a n n ý v o d i č , který slouží k ochraně před nebezpečným dotykovým napětím bez zřetele k tomu, zda je současně pracovním vodičem či nikoliv. Ochranné vodiče jsou nulovací (uzemněný střední vodič, použitý k ochraně před nebezpečným dotykovým napětím), uzemňovací a chráničové.

Pro vnitřní spoje elektrických předmětů (strojů, přístrojů, výstroje apod.) a zařízeni (rozvodných zařízení apod.) provedené z jednožilových vodičů se na hlavni obvody přednostně používá vodičů černé barvy. Je-li však nutno u daného zařízení rozlišit podle funkce jednotlivé obvody (např. řídicí, měřicí, pomocné apod.), použije se k jejich označení vhodných dohodnutých barev, např. r (rudá), p (přírodní), b (bílá), ž (žlutá), š (šedá) a jiné. Vyhrazených barev z/ž (zelená/žlutá) a sm (světle modrá) však nesmí být použito k jinému účelu, než ke kterému jsou určeny. ČSN 34 0165 v zásadě stanoví dvojí provedení vícežilových vodičů a kabelů: s ochrannou žílou a bez ochranné žíly. Tím se sleduje, aby byl normalizován potřebný výběr druhů vodičů podle označeni žil barvami. Jednotlivá provedení vícežilových vodičů a kabelů se značí kódem, v němž číslice (n) značí celkový počet žil ve vodiči (kabelu) a písmeno druh vodiče: nA - jen fázové (krajní) žíly, nB - ochranná žíla + fázové (krajní) žíly, nC - střední žíla + ochranná žíla + fázové (krajní) žíly, nD - střední žíla + fázové (krajní) žíly. Pro snadnější orientaci jsou používané kombinace barevných žil několikažilových vodičů a kabelů znázorněny na obr. 2. U mnohožilových vodičů a kabelů (s počtem žil větším než pět) se k snadnějšímu rozlišení žil při určování jejich polohy zavedly pojmy: p o č í t a c í ž í l a , která je umístěna v každé poloze, a s m ě r o v á ž í l a , která je umístěna pouze ve vnější poloze (viz obr. 12 a 13). Barevné značení žil mnohožilových vodičů a kabelů se řídí podle tab. 9. Pro správné určení druhu několikažilového vodiče nebo kabelu pro dané vedení nebo jednotlivých úseků tohoto vedení slouží jako pomůcka tabulka 10 a 11 (např. pro přívody, k vypínačům se použije vodiče 2A). Při řešení případů se společným uložením obvodů v témže několikažilovém vodiči (kabelu) se pro každý obvod volí žíly s předepsaným označením. V případy potřeby se volí nejbližší vodič s vyšším počtem žil. Jeho jednotlivé žíly se zapojí se zřetelem k jejich označení a nepotřebné žíly, pro které není v daném případě použití, se nezapojí. 12.1.4

Vodiče pro vinutí

Jsou nejjednodušším druhem izolovaných vodičů, které mají jádro zpravidla plné, kruhového nebo obdélníkového průřezu. Izolaci může tvořit vlákninové opředení, ovinutí páskou, lakovaný film nebo izolace z plastu. Tyto vodiče se používají pro vinutí cívek elektrických strojů a přístrojů. 12.1.5

Silové vodiče a kabely

Jsou určeny k přenosu elektrické energie, řádově v rozsahu 10 až 108 W stejnosměrného nebo střídavého proudu s kmitočtem několika desítek Hz. Většina silových vodičů je konstruována pro jmenovité napětí, které nepřesahuje 1kV. Výjimku tvoří vodiče pro zvláštní účely, které mohou mít jmenovité napětí větší. Silové kabely podle jmenovitého napětí dělíme na: - nízkonapěťové (nn) pro napětí do 1 kV, 68


69

- vysokonapěťové (vn) pro jmenovitá napětí 3, 6, 10, 22 a 35 kV, - kabely pro velmi vysoké napětí (vvn) 110 a 220 kV. Vodiče, které mají jádro plné nebo stočené jen z malého počtu drátů, jsou málo ohebné, a proto je lze použít jen pro pevné uložení. Podle určení se vkládají do trubek, lišt, na podpěry, do zdi, betonu, země apod. Vodiče pro připojování pohyblivých elektrických zařízení mají jádro složené z většího počtu tenkých drátů, jsou proto dostatečně ohebné a nazývají se též šňůry. Lehkých šňůr se používá pro přívody k malým domácím spotřebičům, pro vnitřní instalaci ve svítidlech apod. Střední a těžké šňůry snášejí větší mechanické namáhání, a proto se převážně používají v průmyslových provozech. 12.1.6

Sdělovací vodiče a kabely

Rozdělujeme je podle kmitočtových oblastí, pro které jsou určeny, na nízkofrekvenční (nf) a vysokofrekvenční (vf). Nízkofrekvenční vodiče a kabely mají široké využití ve sdělovací technice k přenosu signálu, k propojení vnitřních částí sdělovacích přístrojů a zařízení. Podle potřeby se používají sdělovací vodiče a kabely stíněné nebo bez stínění. Stínění zabraňuje vyzařování signálu do prostoru, ale zejména chrání před příjmem rušivých signálů. Vysokofrekvenční vodiče a kabely mají konstrukci ve dvou základních provedeních: koaxiální neboli souosé a symetrické neboli souměrné. Používají se pro přenos vf signálů, např. pro televizní svody, přenos dat aj. 12.1.7

Dovolené proudové zatížení vodičů a kabelů

Elektrický proud protékající vodičem způsobuje vývin tepelné energie, která je příčinou oteplování vodiče. Uvolněné teplo je přímo úměrné druhé mocnině efektivního proudu vodičem, jeho odporu a času po který proud protéká. Teplo se z vodiče odvádí do okolí a to především vedením u izolovaných vodičů, prouděním a sáláním u holých vodičů. Jelikož maximální povrchová teplota vodiče je relativně malá, je i podíl tepla vyzářeného radiací (sáláním) relativně malý oproti dvěma zbývajícím (proudění a vedení). Výsledné oteplení, tj. pracovní teplota vodiče, je v ustáleném stavu dána rovnováhou tepla vznikajícího ve vodiči průchodem proudu a tepla z vodiče odvedeného popsanými způsoby. Pro teplo vyvinuté ve vodiči můžeme psát vztah Q = I 2 ⋅ R⋅t

( 12.1 )

teplo odvedené z vodiče je funkcí teploty vodiče, součinitele přestupu tepla (obecně zahrnujícího tepelnou vodivost okolí, součinitel sálání, součinitel konvence), přestupové plochy, kterou teplo proudí z vodiče do okolí a času, tedy Q = f (υ , α , S , t )

( 12.2 )

v ustálených podmínkách je teplota υ konstantní a je dána rovnováhou obou tepel. Obecně lze psát rovnici υ = f (I 2 , ρ ,α , S )

kde

( 12.3 )

I je efektivní hodnota protékajícího proudu ρ měrný odpor vodiče α obecný součinitel přestupu tepla zahrnující všechny způsoby šíření a je závislý na dalších parametrech včetně teploty samotné

69

70


S průřez vodiče, který zahrnuje i součinitel tvaru ovlivňující přestupovou plochu pro odvod tepla. Veličinou, kterou musíme při návrhu průřezu vodiče zohlednit, je především dovolené oteplení, resp. teplota vodiče, daná konstrukcí a použitými materiály vodiče a je pro dané vodiče stanovena výrobcem. Uložení vodiče, teplota okolí a jeho dovolená pracovní teplota potom udávají součinitel přestupu tepla. Měrný odpor vodiče je dán materiálem vodiče a tím je obvykle měď, hliník, popř. železo. Výsledným hledaným parametrem je pak průřez vodiče, jehož určení vychází z výše uvedených principů. V praxi je tento systematický výpočet nahrazen volbou vhodného průřezu pomocí tabulek, které stanovují pro předpokládané proudy, uložení a typy vodičů a kabelů patřičné průřezy. Tímto způsobem však vyřešíme pouze jednu část návrhu průřezu a to tu, která je stanovena maximální dovolenou teplotou vodiče za normálních podmínek při průchodu jmenovitého proudu. V dalším návrhu je nutné zohledňovat působení krátkodobých či dlouhodobých nadproudů, které způsobují krátkodobé nebo dlouhodobé oteplení nad provozní teplotu. Zde je nutné při návrhu zohledni navíc čas působení nadproudu a dynamické děje při oteplování tedy především akumulaci tepla ve vodiči a v blízkém okolí. Působením nadproudu dochází ke zvyšování teploty nad teplotu provozní a maximální oteplení, tedy kritická teplota je opět stanovena výrobcem vodiče či kabelu. V praxi je účelné použít doporučených tabulek. Posledním kritickým bodem pro návrh dimenze vodiče je proud zkratový. Ten obvykle působí po relativně krátkou dobu a je několikanásobkem proudu jmenovitého. Proto přenos tepla do okolí můžeme prakticky zanedbat a můžeme počítat čistě s akumulací tepla v hmotě vodiče. Zkratový proud nesmí způsobit svým oteplovacím účinkem nepřípustnou teplotu, která by měla za následek přerušení vodiče, poškození izolace nebo vznícení okolního prostředí. Zkratový proud musí být omezen vhodným jisticím prvkem na úroveň, která zajistí maximální přípustné účinky zkratového proudu při působení na zkratovým proudem protékaný vodič (vodiče). Kromě těchto nejdůležitějších parametrů návrhu je nutné přihlédnout i k jiným okolnostem a účinkům působení protékajícího proudu. Dle ČSN 33 2000-5-523:1994 vycházíme při určování průřezů vodičů a typů vodičů či kabelů z obecných požadavků na vedení. Klademe přitom důraz na to, aby vedení: a) bylo dostatečně mechanicky pevné b) bylo hospodárné c) odolávalo účinkům zkratových proudů d) nezpůsobovalo nepřípustně vysoké úbytky napětí e) zajišťovalo správnou funkci ochrany před úrazem elektrickým proudem f) nadměrně se neoteplovalo Více informací by studenti měli získat v kurzu Městské a průmyslové sítě, kde je dimenzování a jištění vodičů věnována větší pozornost. 12.1.8

Silové vodiče

Silové vodiče se používají k rozvodu elektrického proudu v budovách, strojích a různých jiných elektrických zařízeních. Vodivý materiál je v převážné míře z elektrovodné mědi nebo 70


71

hliníku a tvoří jádro, které je plné nebo složené. Podle způsobu použití, které je dáno jejich konstrukcí, lze silové vodiče rozdělit na vodiče pro pevné uložení a na vodiče (šňůry) používané k připojování pohyblivých elektrických zařízení. Vodiče mohou mít nad izolací jeden nebo více obalů, nebo mohou mít žíly olisované společným obalem, tzv. výplní, nad níž jsou další ochranné obaly. Z izolačních materiálů pro silové vodiče se nejčastěji používá PVC nebo pryž. Jmenovité tloušťky izolace silových vodičů určují jejich přidružené normy, přičemž tloušťky pracovní izolace jsou zpravidla určeny z řad podle kmenové normy ČSN 34 7401. Údaj o jmenovitém napětí vodiče se v tabulkách vyjadřuje dvěma hodnotami, z nichž jedna znamená napětí proti zemi (fázové napětí) a druhá napětí mezi fázemi (sdružené napětí). Tyto hodnoty nesmějí být překročeny. V tabulkách je též uváděna hodnota jmenovitého proudu pro dané průřezy vodičů. Pojmy jmenovitý proud a dovolené proudové zatíženi byly vysvětleny dříve v kapitole. Dovolené proudové zatížení vodičů. Písmenové značení silových vodičů Pro přesnou specifikaci jednotlivých druhů silových vodičů z hlediska jejich provedení je důležitá znalost jejich označení. Písmenovou značku tvoří skupina nejvýše čtyř písmen, jejichž význam a pořadí stanovuje norma ČSN 34 7401 následovně: První písmeno značí materiál jádra: C silové vodiče s měděnými jádry, A silové vodiče s hliníkovými jádry. Druhé písmeno určuje materiál izolačního obalu: B kaučukový vulkanizát se zvýšenou odolností proti teplu, G kaučukový vulkanizát běžný typ, M PVC se zvýšenou odolností proti mrazu, Q PVC se zvýšenou odolností proti teplu, S vulkanizát ze silikonového kaučuku pro teploty do 180 oC, Y PVC běžný typ. Třetí písmeno označuje typ podle abecedního pořádku. Navíc však jsou dále uváděna písmena vyhrazena k rozlišeni vodičů podle použiti, vlastností apod.: D důlní vodič, V vlečný vodič, Z svařovací vodič, X výtahový vodič, M můstkový vodič, H plochá šňůra, L lehká šňůra, S střední šňůra, T těžká šňůra, A kulatý vodič, R vodič se složeným jádrem, Y vodič s dvojitou izolací. Čtvrté písmeno určuje materiál pláště. Má-li vodič mimo pláště ještě další obaly, stanovuje značka materiál posledního obalu nebo obalu, který je z hlediska vlastností nejvýznačnější: B kaučukový vulkanizát se zvýšenou odolností proti teplu; F kov (opletení nebo ovinutí drátem, popř. páskou); G kaučukový vulkanizát běžného typu; M PVC se zvýšenou odolností proti mrazu;

71

72


O vláknina textilní, opletení, páska apod.; Q PVC se zvýšenou odolností proti teplu; S vulkanizát ze silikonového kaučuku pro teploty do 180 oC; U vulkanizát z chloroprenového kaučuku; Y PVC běžného typu. Norma ČSN 347401 předepisuje technické údaje a jejich pořadí, které přesně specifikuje požadovaný druh silového vodiče. V objednávce se udávají tyto technické údaje: a) celková délka (m), b) písmenová značka, c) počet žil a jejich označení podle ČSN 34 0165 (viz kap. o barevném značení izolovaných vodičů) u vícežilových vodičů, d) jmenovitý průřez jader (mm2), e) jmenovité napětí (kV), pokud je sdružené napětí vyšší než 1 kV. (Od hodnoty průřezu se odděluje pomlčkou), f) barva izolace u jednožilových vodičů, g) číslo přidružené normy ČSN nebo technických podmínek.

72


73

Vodiče se dodávají v kruzích nebo na bubnech. Kruh sestává z vodiče navinutého jen z jednoho kusu, převázaného alespoň na třech místech. Buben obsahuje vodič navinutý nejvýše ze tří kusů stejného druhu. Poslední vrstva návinu smí sahat nejvýše 50 mm pod horní okraj čela bubnu. Začátky a konce všech kusů musí být přístupné pro zkoušeni a vhodně zajištěny uvolnění a znehodnoceni při dopravě. Vodiče mají označení původu, které je vytvořené bud' poznávací nití nebo průběžným běžným označením výrobce. Poznávací nit je uložena uvnitř vodiče, zpravidla pod posledním obalem. Každý dodaný kruh nebo buben je opatřen štítkem nebo visačkou s těmito údaji: a) označení výrobce, b) celková délka, popřípadě délky jednotlivých kusů (m), c) písmenová značka vodiče, d) počet žil a jejich označení (viz kap. o barevném značení izolovaných vodičů), e) jmenovitý průřez jader (mm2), f) jmenovité napětí (kV), pokud sdružené napět, je vyšší než 1 kV, g) číslo přidružené normy nebo technických podmínek, h) měsíc a rok výroby. Příklady nejběžněji používaných vodičů: Jednožilový vodič typ CY Jednožilový kulatý silový vodič s měděným plným jádrem. Izolaci tvoří jedna vrstva PVC. Dovolená provozní teplota je v rozmezí od -15ºC do +65ºC. Vodič se používá na rozvod v přístrojích a rozváděčích a na pevný rozvod v budovách. Do kovových pancéřových trubek je možné ho použít jen s izolační vložkou. V obyčejném prostředí je možné ho ukládat na podpěry, do omítky i na povrch. Ukládá se též do betonu. Provedení vodičů CY je stanoveno normou ČSN 34 7420. Vyrábí se s izolací v barvě č (černé), h (hnědé), sm (světle modré), zž (zeleno/žluté), r (rudé). Příklad značení technických údajů pro objednávku: 1000 m vodič CY 1,5 zž ČSN 34 7420, což značí 1000 m vodiče s plným měděným jádrem kruhového průřezu 1,5 mm2, s izolací z PVC barvy zelená/žlutá, vyrobeného podle ČSN 34 7420.

Jednožilový vodič typ CS Jednožilový kulatý silový vodič s plným měděným pocínovaným jádrem. Izolace je z vulkanizátu ze silikonového kaučuku. Dovolená provozní teplota je v rozmezí od -55ºC do +180ºC. Vodič se používá pro pevné uložení v prostředí s nízkými nebo vysokými teplotami. Před použitím v jednotlivých zařízeních se doporučuje pečlivě zvážit všechny vlivy, jež mohou na vodič při instalaci a za provozu působit. Zvláštní pozornost je třeba věnovat mechanickým a chemickým vlivům, které mohou na izolaci ze silikonového kaučuku působit; zejména se musí prověřit působení impregnačních činidel a jiných kapalin, se kterými může vodič při dalším technologickém zpracování nebo provozu přijít do styku. Všeobecně je izolace málo odolná proti působení olejů. Z hlediska mechanického namáhání se nedoporučuje zatahovat vodič CS ve velkých délkách a přes ostré hrany, neboť může snadno dojít k roztržení izolace. Provedení vodiče je stanoveno přidruženou normou ČSN 34 7422. Vyrábí se s izolací v barvách č (černá), h (hnědá), sm (světle modrá), zž (zelená/žlutá), p (přírodní), r (rudá). Příklad značení technických údajů pro objednávku: 1000 m vodič CS 4 sm ČSN 34 7422,

73

74


což značí 1000 m vodiče s plným měděným pocínovaným jádrem kruhového průřezu 4 mm2, s izolací ze silikonového kaučuku v barvě světle modré, vyrobeného podle ČSN 34 7422.

12.1.9

Silové kabely

Pro silové kabely se jmenovitým napětím do 35 kV platí kmenová norma ČSN 34 7615. Písmenová značka silových kabelů je tvořena z pěti i více písmen s tímto významem: První písmeno udává materiál jader: A hliník, C měď. Druhé písmeno udává materiál izolace: N napuštěný papír „normální“ *), M napuštěný papír „nemigrující“ **), Y měkčený polyvinylchlorid, G kaučukový vulkanizát, E polyetylén. *)

Normální čili úplně napuštěná izolace je taková, že impregnant, který v původním stavu dokonale vyplňuje všechny mezery v izolaci, z ní pozvolna vytéká už při teplotě místnosti. Jako impregnant slouží zpravidla směs kabelového oleje podle ČSN 65 6846 a 20 až 25 % pryskyřice. **) Nemigrující izolace může být buď napuštěná jako normální, obsahuje však menší množství impregnantu (nazývá se též izolace odkapaná), nebo může být napuštěná impregnantem zvláštního složení s vyšším bodem tuhnutí.

Třetí písmeno značky charakterizuje silové kabely: K kabel. Čtvrté písmeno udává materiál pláště: A hliník, O olovo (Pb 99,9), Q slitina olova (legované olovo), Y měkčený polyvinylchlorid, U vulkanizát z polychloroprenového kaučuku. U kabelů se samostatně opláštěnými žilami se před písmeno udávající materiál pláště vkládá písmeno „T“. Páté písmeno a podle potřeby i další písmena udávají obaly nad pláštěm: J jednoduchá protikorozní ochrana (polštář), V vlákninový obal, B zesílená protikorozní ochrana (vinutá), Y zvláštní protikorozní ochrana (bezešvá), P pancíř z ocelových pásků (včetně polštáře J), D pancíř z ocelových drátů (včetně polštáře J), Z zvláštní pancíř v nemagnetickém provedení z drátů pro jednožilové kabely určené k přenosu střídavého napětí. Provedení obalů nad pláštěm je přesně definováno v ČSN 34 7615. V úplném označení kabelu se před písmenovou značku dává hodnota jmenovitého napětí, ale jen tehdy, je-li jiné než 750 V. Za písmenovou značkou následuje údaj o počtu žil a průřezu jader. U kabelů do 1 kV, mají-li jádra stejný průřez, se za počet žil připojí značka barevného značení podle ČSN 34 0165. Kabel typ CYKY Dvou až pětižilový kabel s měděnými plnými jádry. Izolace žil a plášť jsou z PVC. Pod pláštěm je pryžová výplň. Dovolená provozní teplota je v rozmezí od -15ºC do +65ºC.

74


75

Používá se pro pevné uložení v prostředí vlhkém, mokrém, agresivním, s nebezpečím ohně, je možné ho ukládat do země, na hořlavé podklady apod. Provedení kabelu CYKY je stanoveno normou ČSN 34 7656. Plášť je v barvě černé, izolace žil je provedena v barvách podle ČSN 34 0165. Příklad značení technických údajů pro objednávku: 1000 m kabel CYKY 3B x 1,5 ČSN 34 7656, což značí 1000 m kulatého kabelu s izolací a pláštěm z PVC, se třemi plnými měděnými jádry jmenovitého průřezu 1,5 mm2, s izolací žil v barvách 1x zž (zelená/žlutá), 1x h (hnědá), 1x č (černá), jehož vlastnosti odpovídají ČSN 34 7656.

Kabel typ AYKY Dvou až pětižilový kabel s hliníkovými plnými jádry. Izolace žil a plášť jsou z PVC. Pod pláštěm je pryžová výplň. Dovolená provozní teplota je v rozmezí od -15ºC do +65ºC. Kabel AYKY se používá pro pevné uložení v prostředí vlhkém, mokrém, agresivním, s nebezpečím ohně a je možno ho ukládat do země, na hořlavé podklady apod. Provedení kabelu AYKY je stanoveno normou ČSN 34 7656. Plášť je v barvě černé, izolace žil je provedena v barvách podle ČSN 34 0165. Příklad značení technických údajů pro objednávku: 500 m kabel AYKY 4D x 6 ČSN 34 7656, což značí 500 m kulatého kabelu s izolací a pláštěm z PVC, se čtyřmi plnými hliníkovými jádry jmenovitého průřezu 6 ry

12.2 Kabelový spojovací materiál Kabelový spojovací materiál se používá v silových a sdělovacích zařízeních k připojování a spojování jader vodičů a kabelů. Nejběžnějším spojovacím materiálem jsou kabelová oka a kabelové spojky. Kmenovou normou pro kabelový spojovací materiál je ČSN 37 1340. Spojovací materiál je nejčastěji vyráběn z mědi, mosazi, hliníku nebo slitin hliníku. Připojování jader vodičů ke spojovacím prvkům se provádí několika způsoby. Nejčastěji se používá se lisování, pájení nebo připojení pomocí šroubů (příložkové typy). Lisování je moderní a spolehlivý způsob připojování konců vodičů a provádí se buď ručními kleštěmi nebo na zařízení s hydraulickým případně mechanickým pohonem. Jádro vodiče se vkládá do tzv. lůžka, které může být zavřené (trubkovitý typ), otevřené (žlábkovitý typ) nebo dělené (příložkový typ). Povrch spojovacích prvků z mědi nebo mosazi se upravuje opálením kyselinou případně se upravuje pocínováním. Spojovací prvky z hliníku nebo jeho slitin se opalují a po odstranění oxidační vrstvy se pokrývají kontaktním olejem nebo pastou. Kabelové oko je vodivá součást elektrického obvodu k vodivému spojení konce jádra žíly se svorníkem (šroubem), přičemž vodič je uložen v lůžku kabelového oka a oko je spojeno se svorníkem. Kabelová oka s uzavřeným lůžkem umožňují lisování nejen složených jader, ale i jader plných. Vyrábění se ražením, tvářením (lisováním, kováním), litím nebo z trubek. Tvar oka může být zavřený nebo otevřený (vidlice, háček). Kabelová spojka je vodivá součást elektrického obvodu vodivě propojující dva konce jader vodičů, které jsou z každé strany spojky uloženy v jejím lůžku rozdělené přepážkou. Jádra se připojují pájením nebo lisováním. Vyrábějí se tvářením nebo z trubek. Mezi kabelový spojovací materiál patří též kolíková koncovka, která má na jedné straně uzavřené lůžko do něhož se vkládá jádro vodiče, a na druhé straně kolík, který se připojuje ke svorce. Umožňuje připojování složených jader lisováním.

75

76 12.2.1

Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií VUT v Brně Kabelové soubory silové

Kabelový soubor je souhrnný název pro zařízení určená ke spojování, odbočování, ukončování, kotvení kabelů neb rozdělování žil. Zabraňuje vnikání vlhkosti do kabelu a zamezuje vytékání kabelové hmoty. Kmenovou normou je ČSN 34 9000, která platí pro silové kabelové soubory do 35 kV, stanovuje obecné požadavky na provedení souborů a na kontrolu jejich jakosti. Ke spojování dvou kabelových délek se používá spojka, která zajišťuje nejen požadované elektrické vlastnosti ale i mechanickou ochranu. Ke spojení průchozího kabelu s odbočovacím se používá odbočnice, která jako podobně spojka zajišťuje požadované elektrické vlastnosti a mechanickou ochranu. Olověná vložka spojuje neprodyšně kovové pláště kabelů s pájením. Při spojování silových kabelů v kabelových kanálech a na lávkách, kde nehrozí nebezpečí mechanického poškození, se mohou olověné vložky montovat samostatně. V ostatních případech je olověná vložka součástí spojky. Koncovka ukončuje kabel, rozvětvuje kabelové žíly, zajišťuje požadované elektrické vlastnosti a mechanickou ochranu. Podle druhu prostředí pro které jsou koncovky určeny, je můžeme dělit na staniční koncovky, které ukončují kabel v prostředí obyčejném, a venkovní koncovky pro prostředí venkovní. K zachycení osového tahu kabelu, např. na svazích nebo při přechodech přes vodní tok, se používá kotevní zařízení. Součástí kabelového souboru je jeho příslušenství, jehož obsah he uveden zvlášť u každého typu souboru. Soubory se označují soustavou písmen, popřípadě i čísel, z nichž první písmeno značí: S spojka, O odbočnice, K koncovka, T kotevní zařízení. Ostatní rozlišovací písmena a číslice vyjadřují další charakteristické vlastnosti souboru a jsou uvedena v přidružených normách neb technických podmínkách. Soubory se vyrábějí pro jmenovitá napětí 1 kV, 6 kV, 10 kV, 22 kV a 35 kV střídavého napětí a pro 75 kV stejnosměrného napětí. 12.2.2

Úložný materiál pro vnitřní rozvod nízkého napětí

Úložný materiál je základní součástí každého elektrického rozvodu. Chrání elektrické vedení před mechanickým poškozením a jinými nepříznivými vlivy prostředí. Patří sem trubky, lišty a instalační krabice. Z hlediska mechanické odolnosti se úložný materiál dělí na provedení lehké a pancéřové. Trubky a lišty jsou určeny k uložení izolovaných vodičů, které se do nich zatahují pomocí ocelového péra. Tento způsob umožňuje snadnou výměnu vodičů při opravách a rekonstrukcích. Způsob použití je uveden v ČSN 37 5050 Používání elektroinstalačních trubek a lišt. Tato norma platí pro volbu druhu a velikosti elektroinstalačních trubek a lišt pro silová i sdělovací elektrická vedení. Navazuje na ČSN 34 1050, která určuje způsoby kladení silových elektrických vedení, a na ČSN 34 2300 platnou pro rozvody sdělovacích vedení. Do elektroinstalačních trubek a lišt lze zatahovat silové vodiče vyráběné podle ČSN 34 7401 za těchto podmínek: Do izolačních trubek a lišt nebo kovových trubek a lišt s izolačním vyložením zkoušených napětím alespoň 2 kV lze pro vedení malého a nízkého napětí zatahovat všechny druhy vodičů.

76


77

a) Do kovových trubek a lišt bez izolačního vyložení lze pro vedení nízkého napětí zatahovat jen vodiče zkoušené napětím alespoň 4 kV. V odůvodněných případech lze do elektroinstalačních trubek a lišt zatahovat silové i sdělovací kabely nebo šňůry (např. k dosažení vyššího stupně ochrany kabelu nebo šňůry před vlivy prostředí). Používání silových kabelů stanovuje ČSN 37 5054, používání sdělovacích kabelů ČSN 34 2300 a používání šňůr ČSN 37 5053. Při volbě druhu vedení a jeho provedení v prostředí s nebezpečím hořlavých prachů platí ČSN 34 1410 a ČSN 34 1460, v prostorech s prostředím s nebezpečím hořlavých par a plynů ČSN 34 1410 a ČSN 34 1440 a v prostorech s prostředím s nebezpečím výbušnin platí ČSN 34 1470. Elektroinstalační trubky a jejich příslušenství Elektroinstalační trubky jsou určeny k uložení a ochraně vodičů a kabelů v elektrických rozvodech a zařízeních. Používání trubek pro silová a sdělovací vedení stanovuje ČSN 37 5050. Podle způsobu spojování jsou trubky závitové, jejichž konce jsou opatřeny závity nebo na nich může být závit vyřezán dodatečně, nebo trubky násuvné, které se spojují pomocí spojek nasouváním. Podle ohebnosti dělíme trubky na trubky tuhé a ohebné. Ohebné izolační trubky jsou určeny pro velmi lehké, lehké nebo střední mechanické namáhání. Podle použitých materiálů jsou trubky kovové nebo z izolačních materiálů. Používají se též trubky kombinované jak z kovových, tak i izolačních materiálů. Jmenovité velikosti trubek a jejich příslušenství jsou rozděleny do dvou řad, přičemž řada I je dána vnitřním průměrem trubek a řada II vnějším průměrem trubek. Elektroinstalační lišty a jejich příslušenství Elektroinstalační lišty jsou určeny k uložení a mechanické ochraně vodičů a kabelů v elektrických instalacích. Používají se v panelových stavbách, kde je obtížné provádět instalaci elektroinstalačními trubkami. Používání lišt pro silová a sdělovací vedení stanovuje ČSN 37 5050. Pro výrobu, zkoušení, dodávání, balení, dopravu a skladování elektroinstalačních lišt a jejich příslušenství platí ČSN 37 0001. Podle způsobu ukládání vodičů a kabelů rozeznáváme lišty protahovací, do nichž lze vodiče jen zatahovat, a lišty vkládací, do nichž lze vodiče vkládat. Elektroinstalační lišta určená k montáži na stěny nebo stropy se nazývá lišta nástěnná a lišta určená k zakrytí spáry mezi stěnami a podlahou je lišta podlahová. Příslušenství elektroinstalačních lišt umožňuje vzájemné spojování lišt, pravoúhlý pohyb v horizontálním nebo vertikálním směru a ukončení lišt. Sestává z krytů, krabic, víček, šroubů, příložek apod. Kryty se podle účelu třídí na kryty spojovací, koncové, ohybové, rohové (vnitřní a vnější), odbočné, křížové a přechodové. Příslušenství je s lištami smontovatelné tak, aby byl zajištěn stupeň krytí alespoň IP 30. Izolační lišty a jejich příslušenství odolávají teplotě v rozmezí od -5ºC do +60ºC, aniž by se zhoršily jejich mechanické vlastnosti. Jejich izolační odpor je minimálně 5 MΩ a bez průrazu vydrží přiložené napětí 2 000 V. 77

78


Jmenovitá velikost lišt a krytů je zpravidla odvozena od jejich šířky v milimetrech, přičemž šířkou se rozumí delší strana průřezu lišty. Do izolačních lišt lze pro vedení malého a nízkého napětí zatahovat všechny druhy izolovaných vodičů. Lze do nich zatahovat silové i sdělovací kabely nebo šňůry k dosažení vyššího stupně ochrany před vlivy prostředí. Elektroinstalační izolační lišty z polyvinylchloridu je možno montovat v prostředí obyčejném nebo ve venkovním prostoru chráněném před deštěm, v prostředí s vodivým okolím, v prostředí prašném s nevodivým hořlavým prachem, v prostředí s nebezpečím požáru látek nesnadno zápalných a všude tam, kde se nepředpokládá velké mechanické namáhání. Lze je upevňovat na vodivém i nevodivém nehořlavém podkladu. Při montáži na nesnadno hořlavý podklad nebo na hořlavý podklad je nutno vzít do úvahy příslušná ustanovení ČSN 33 2312. Elektroinstalační krabice Elektroinstalační krabice jsou určeny k elektrickému rozvodu v domovních a průmyslových instalacích, k montáži elektrických domovních přístrojů, k zatahování vodičů nebo jejich odbočování a ke spojování nebo připojování vodičů. Pro výrobu a zkoušení elektroinstalačních krabic (a krabicových rozvodek) platí ČSN 37 0100. Krabici tvoří spodek krabice, zpravidla kruhového nebo čtyřhranného tvaru, v jehož stěnách a podle potřeby i ve dnu jsou zhotoveny vstupní otvory nebo jsou tyto vstupní otvory předlisovány. Krabice může být opatřena víčkem, které se připevňuje k jejímu spodku. Podle druhu vedení elektrického rozvodu jsou krabice (a krabicové rozvodky) určeny pro vedení plochými a můstkovými vodiči, pro vedení v trubkách pro kabelová nebo lištová vedení. Podle odolnosti proti vnějším vlivům jsou vyráběny krabice (a krabicové rozvodky) v provedení obyčejném, do vlhka, těsném venkovním a nepropustném, nebo v provedení podle krytí elektrických předmětů stanoveného v ČSN 33 0330. Na každé krabici (nebo krabicové rozvodce) jsou vyznačeny následující údaje: Označení výrobce, typové označení a jmenovité napětí. Značka provedení, popřípadě krytí odpovídající ČSN 34 5550 se uvádí, je-li provedení jiné než obyčejné nebo je-li krytí jiné než IP 20. Krabice (a krabicové rozvodky) ověřené pro montáž na hořlavý podklad nebo do hořlavých hmot všech stupňů hořlavosti jsou opatřeny příslušnou značkou. Zapuštěné krabice (a krabicové rozvodky) neodolné proti šíření plamene mají oranžovou barvu nebo jsou opatřeny nápisem: "Materiál není samozhášivý". Elektroinstalační krabice je možno rozdělit do skupin podle jejich použití: Odbočná krabice umožňuje odbočení vedení pomocí svorek, případně usnadňuje zatahování vodičů. Je opatřena víčkem k uzavření krabice. Protahovací krabice je určena k usnadnění zatahování vodičů do trubek, případně k vytvoření ostrých ohybů vedení při průchodech nebo v rozích stěn. Je opatřena víčkem k uzavření krabice. Přístrojová krabice je určena k montáži elektrických domovních přístrojů, jako jsou např. spínače, zásuvky apod. Univerzální krabice je taková krabice, kterou je možno použít jako krabici přístrojovou, nebo jestliže je opatřena víčkem, jako krabici odbočnou a protahovací. Je-li do ní vmontována svorkovnice, je možno ji používat jako krabicovou rozvodku.

78


79

Podle způsobu montáže jsou krabice určené pro nástěnnou montáž a krabice pro zapuštěnou montáž. Při ukládání elektroinstalačních krabic na hořlavé hmoty a do hořlavých hmot je nutno respektovat ČSN 33 2312, která stanovuje podmínky pro ukládání elektrických předmětů na hořlavé hmoty a do nich. Podle uspořádání otvorů jsou krabice koncové, průchozí, křížové, průchozí T a průchozí TT. 12.2.3

Spojovací materiál pro vnitřní rozvod nízkého napětí

Spojovací materiál vnitřního rozvodu nízkého napětí slouží ke spojování a odbočování vodičů pomocí svorek, spojek a svorkovnic, na něž se vodič připojuje pomocí šroubových nebo bezšroubových svorek. Do této kapitoly je též zahrnut kabelový spojovací materiál, který se používá v silových zařízeních k připojování a spojování jader vodičů a kabelů. Pro svorky a svorkovnice určené pro spojování elektrických obvodů o napětí do 1 000 V v rozváděčích, přístrojích a jiných spotřebičích platí ČSN 37 1530 a pro krabicové spojky je závazná ČSN 37 0720. Nejčastěji používanými svorkami jsou šroubové svorky zdířkové (vodič se zasune do otvoru dutinky, kde se upevní dříkem šroubu) nebo šroubové svorky hlavičkové (vodič se upevňuje pod hlavu šroubu). U bezšroubových svorek se vodič připojuje pomocí pružin, klínů, excentrů, kuželů apod. Svorkovnice sestává z několika svorek nebo svorkových můstků připevněných na izolační podložce, umožňujících připojení alespoň dvou vodičů od každého pólu. Svorkový můstek je složen z několika svorek spojených společným vodivým tělesem. Svorkovnice je svorka nebo svorkový můstek upevněný na izolační podložce, slouží k připojování vodičů téže fáze nebo polarity. Řadová svornice je svorka, kterou lze připevnit na nosnou lištu. Řadová svorkovnice sestává z několika řadových svornic připevněných vedle sebe na společnou nosnou lištu. Řadová svorkovnice umožňuje přehlednou montáž a zapojení vodičů v elektrických obvodech obráběcích strojů, silových rozváděčích, v přístrojích a zařízeních výtahů a jeřábů. Dělitelná svorkovnice (lámací svorkovnice) umožňuje oddělit potřebný počet svorek. Krabicová rozvodka sestává z instalační krabice, v níž je pevně uložena svorkovnice nebo pevně uložené svorky. Umožňuje spojování a odbočování izolovaných vodičů do průřezu 25 mm2 v domovních a průmyslových instalacích nízkého napětí. Pro krabicové rozvodky platí ČSN 37 0100.

12.3 Tavné pojistky pro malé a nízké napětí Tavné pojistky slouží k jištění elektrických zařízení před nežádoucím přetížením a zkraty. Principem jejich činnosti je roztavení nebo vypaření tavného elementu vlivem tepla vznikajícího průchodem proudu, který na určitou dobu dosáhl nadměrně velké intenzity, čímž dojde k přerušení elektrického obvodu. Předností tavných pojistek je jejich funkční jednoduchost, neboť neobsahují žádné pohyblivé mechanismy pro vypínání obvodu. To zaručuje jejich vysokou spolehlivost.

79

80


Tavná pojistka přerušuje jištěný obvod tak, aby při svém působení bezprostředně neohrožovala okolí. Nesmí se nadměrně zahřívat a vlastní ztráty, způsobené průchodem proudu o jmenovité hodnotě, musí být co nejmenší. Pojistky pro malé a nízké napětí je možno podle jejich provedení a použití rozdělit do následujících skupin: • závitové pojistky nízkého napětí - ČSN 35 4701, • pojistky pro motorová vozidla s napětím do 48 V v provedení válcovém a páskovém ČSN 30 4407, • trubičkové přístrojové pojistky - ČSN 35 4733 a ČSN 35 4734, • výkonové pojistky pro napětí do 1 000 V pro jištění obvodů v průmyslových instalacích a rozvodných sítích - ČSN 35 4715. 12.3.1

Závitové pojistky pro silnoproudý rozvod

Závitové pojistky nízkého napětí jsou určeny pro jištění elektrických rozvodů s jmenovitým napětím do 500 V včetně a jmenovitým proudem do 100 A. Tyto pojistky jsou použitelné v obvodech, kde manipulaci s pojistkami mohou provádět i osoby bez elektrotechnické kvalifikace. Pro konstrukci, výrobu a zkoušení závitových pojistek platí ČSN 35 4701, část 1 a 3, s účinností od roku 1989. Rozměry částí pojistek se oproti dřívější normě změnily jen minimálně, takže je zachována zaměnitelnost s tavnými vložkami podle dřívější normy. Závitová pojistka sestává ze spodku, tavné vložky, pojistkového nosiče (pojistkové hlavice) a z vymezujícího dílce (styčného nebo vymezovacího kroužku). Pojistková vložka je v pojistkovém spodku držena pojistkovým nosičem (pojistkovou hlavicí) se závitem. Závitová pojistka jistí elektrický obvod tím, že při jeho přetížení přeruší proud přetavením tavného vodiče v pojistkové vložce. Pojistkový spodek je část pojistky pevně spojená s elektrickým rozvodem. Nese svorku pro přívodní (spodní) kontakt a svorku pro styčný závit (horní). Podle způsobu montáže se používají spodky: a) podélné, b) vestavné, c) vestavné s krytem, d) na sběrnici, e) izolátorové. Pojistkový nosič (pojistková hlavice) je odnímatelná část pojistky, která drží vložku a umožňuje její vyjmutí. Svým styčným závitovým košem propojuje horní kontakt pojistkové vložky se styčným závitem na spodku pojistky. Pojistková tavná vložka je výměnná část pojistky, která obsahuje tavný vodič a kontakty pro spojení s hlavicí a spodkem. Vymezovací dílec je doplňující část spodku určená k zajištění stanoveného stupně nezaměnitelnosti. Podle typu pojistkového spodku se používá: • Styčný kroužek, který zaručuje nezáměnnost pojistkové vložky za vložku na vyšší proud a přivádí proud ze spodku do vložky. Do pojistkového spodku se zašroubovává. • Vymezovací kroužek, který zaručuje nezáměnnost pojistkové vložky za vložku na vyšší proud a nepřevádí proud z pojistkového spodku do vložky. Do pojistkového spodku se zasouvá.

80


81

Závitové pojistky se podle systému styčného závitu dodávají v provedení E 16, E 27, E 33 a G 1 1/4". Rozdělení závitových pojistek a jejich jmenovité hodnoty napětí a proudu uvádí tabulka. Tabulka 12.9: Systém E 16 E 27 E 33 G 1 1/4"

Jmenovité hodnoty závitových pojistek Jmenovité Jmenovitý Jmenovitý proud napětí [V] proud [A] vložek [A] 2, 4, 6, 10, 15, 20, 25 25 500 2, 4, 6, 10, 16, 20, 25 25 500 35, 50, 63 63 500 80, 100 100 500

Tavné vložky pro závitové pojistky jsou vyráběny a dodávány podle ČSN 35 4710 z roku 1953 s dvojí charakteristikou: a) normální vložky - bez zvláštního označení, b) pomalé vložky - označené na válcové části značkou. Tavné vložky a vymezovací díly se označují velikostí jmenovitého proudu udanou v barvách (viz tabulka). Tavné vložky jsou těmito barvami označeny na indikátoru (ukazateli přetavení), vymezovací díly se označují na čelní ploše. Tabulka 12.10: Barevné značení jmenovitých proudů pojistkových vložek, styčného a vymezovacího kroužku Jmenovitý proud [A]

Barevné značení

2 4 6 10 /15/ 16 20 25 35 50 63 80 100

růžová hnědá zelená červená šedá modrá žlutá černá bílá měděná /světle hnědá/ stříbrná červená

13 Venkovní vedení vysokého napětí 13.1.1

Provoz vedení vn

Venkovní vedení vn se provozuje na základě stejných fyzikálních principů jako ostatní vedení. Je však nutné upozornit na některé odlišnosti oproti vedení nn. Především není vyveden střední vodič. Dovolených dotykových napětí dle ČSN lze docílit pomocí jednotlivých uzemnění. To vyjde podstatně levněji než tažení čtvrtého vodiče. Ani u vedení, kde je zemní lano namontováno, nejde o přímé vyvedení uzlu transformátoru. Střed transformátoru vvn/vn je na straně vn „neúčinně“ uzemněn přes tlumivku. Při pádu vodiče na

81

82


konzolu nebo na zem nedochází ke zkratu, který by vyvolal působení nadproudové ochrany, ale k jednofázovému zemnímu spojení. Podle obrázku 1, kde jsou poměry ve vedení vn zakresleny zjednodušeně, si to představíme tak, že vedení vn je složeno z malých paralelně řazených kondenzátorů a malých sériově řazených činných a jalových impedancí. Výsledná (zdánlivá) impedance Z je složena z reaktancí XL, XC a z činných odporů R. Při poruše se prorazí kondenzátory znázorňující kapacitu porušeného vodiče (fáze) proti zemi. Prochází kapacitní proud IZ z této fáze přes zbývající kondenzátory do neporušených fází. V okamžiku poruchy klesne v porušené fázi napětí na nulu a ve zbývajících neporušených fázích stoupne napětí proti zemi na hodnotu napětí sdruženého (12,7 x 1,732 = 22 kV). To je nebezpečné pro připojená kabelová vedení vn, kde smí být izolace kabelů namáhána sdruženým napětím jen omezený počet hodin. Provozem vedení s jednofázovým zemním spojením by došlo ke snižování životnosti kabelových vedení. Prodlužováním vedení, nebo přibližováním vodičů vzrůstá kapacita, a tím kapacitní proud vedení. Kapacitní proud vzrůstá i při vyšším napětí a vzrostl by též při použití vyššího kmitočtu. Tlumivka v uzlu transformátoru kapacitní proud omezuje. V běžné praxi je velikost tohoto proudu do 35 A. Zvětšováním vzdálenosti mezi vodiči narůstá složka XL (jalový odpor reaktance), klesá kapacita mezi vodiči a naopak. Tato reaktance XL by narůstala též zvyšováním kmitočtu a prodlužováním vedení. Při rozvodu stejnosměrným proudem jalová složka XL nevzniká. Složka R (činný odpor rezistence) vzrůstá zmenšováním průřezu vodiče, použitím materiálu s horší vodivostí, prodlužováním vedení a nekvalitní montáží (přechodové odpory spojů). Všechny tyto vlastnosti vedení vn jsou nepříjemné a komplikují jeho provoz. Částečně se dají omezit konstrukcí, materiálem, pečlivou montáží. Z čistě technického hlediska by bylo možné venkovní vedení vn provozovat s jednofázovým zemním spojením, v praxi se to však nedělá pro neúnosné riziko úrazu a možných škod. Pokles napětí v porušené fázi na nulu si ovšem nesmíme vykládat tak, že se můžeme libovolně přiblížit k spadlému vodiči. Přiblížení k vodiči nebo jeho dotek zůstávají životu nebezpečné situace. 13.1.2

Zpracování projektové dokumentace

V současné době nejsou stanovena pevná pravidla pro vznik projektu. Dříve platné celostátní vyhlášky byly zrušeny, přesto však dále slouží projektantům jako podklad. Při zpracování projektu je nutné vycházet ze Stavebního zákona. Investor stavby, případně provozovatel zařízení nechá u energetické společnosti, zpracovat technické zadání, které slouží jako podklad k zahájení územního řízení na místně příslušném stavebním úřadě. Po získání souhlasu se stavbou od majitelů dotčených nemovitostí vydá stavební úřad rozhodnutí o umístění stavby. Následně se vypracuje vlastní projektová dokumentace, na jejímž základě vydá stavební úřad stavební povolení. Potom si investor zajistí dodavatele stavebně montážních prací a může se začít stavět. Jedná-li se o malou stavbu, může projektant zpracovat přímo projektovou dokumentaci. Ta musí obsahovat všechny potřebné náležitosti k tomu, aby se stavba mohla bez potíží zrealizovat a uvést do provozu. K náležitostem patří průvodní zpráva, ve které je stručně popsáno, o co se jedná, kdo je investor stavby, kopie hlavních dokumentů, případně celkové náklady stavby. Následuje technická zpráva, kde jsou hlavní technické údaje, postup provádění prací, provedení ochran. Dále projekt obsahuje seznam majitelů dotčených nemovitostí, soupis materiálu, případně rozpočty, schéma jištění a zejména stavební plány. Na stavebním plánu (výkresu) (obr. 2) mají být uvedeny veškeré technické údaje o stavbě. Součástí projektové dokumentace je také určení místa pro zařízení staveniště. Pro stavbu venkovních vedení vn platí od roku 1997 ČSN 33 3301. 82


83

13.2 Druhy venkovních vedení vysokého napětí 13.2.1

Vedení z holých vodičů na dřevěných nebo betonových sloupech

V minulosti i v současnosti to je nejrozšířenější způsob montáže venkovního vedení vn. Vodiče jsou na podpěrné body připevněny pomocí konzol a porcelánových nebo plastových izolátorů. Tento druh vedení je i v současné době nejlevnější. 13.2.2

Vedení z holých vodičů na příhradových stožárech

Toto provedení se používá zejména na hlavní vývody z rozvoden, případně na propojení mezi rozvodnami. Jeho výhodou je možnost uspořádání jako dvojvedení (existují však vedení troj- i čtyřnásobná) a použití silnějších průřezů než u vedení na betonových nebo dřevěných sloupech. Tato vedení se staví jako „těžká“ s průřezy vodičů 110 mm2. Většinou se používají závěsné izolátory a nad vedením umístěné zemní lano. Tím se docílí vyšší spolehlivosti přenosu. 13.2.3

Vedení z jednoduchých izolovaných vodičů

Toto provedení se začíná používat v současné době. Uspořádání vodičů na konzolách je obdobné jako u vedení s holými vodiči, ale vzdálenosti mezi vodiči jsou menší. Vedení se staví s cílem zvýšit bezpečnost a ekologičnost provozu. (Nerozšiřují se stávající lesní průseky při rekonstrukcích vedení.) Dosud není všemi energetickými společnostmi plně rozhodnuto o jeho využívání. 13.2.4

Vedení ze závěsných kabelů

Toto vedení se u nás provádí nejčastěji z kabelů Distri nebo Pirelli s hliníkovým jádrem a hliníkovým stíněním. Výhodou tohoto uspořádání je možnost zavedení vysokého napětí do středu obce po stožárech vedení nn. Nevýhodou jsou vyšší pořizovací náklady a komplikovanější montáž.

13.3 Druhy podpěrných bodů 13.3.1

Všeobecně

Pro stavbu vedení vn se používají různé druhy podpěrných bodů. Ty je nutné na stavebním plánu v projektové dokumentaci pro přehlednost rozlišovat. Každý druh podpěrného bodu má svoji značku a písmenovou zkratku, které jsou uvedeny v příloze 7 na str. 214. Pro účely této knihy jsou kromě toho používány tyto vžité názvy: a) podpěrný bod je vžitý název pro jakoukoliv konstrukci, na které jsou upevněny vodiče vn, b) sloup je konstrukce kruhového průřezu, na niž se upevňují vodiče vn (betoňák, dřevák, mannesmann), c) stožár je konstrukce obvykle pravoúhlého průřezu, na kterou se upevňují vodiče vn (mřížák, příhraďák). 83

84


V současné době nejsou značky podpěrných bodů upraveny nějakým závazným předpisem, vychází se z dlouhodobých zvyklostí. Dále se podpěrné body rozlišují podle účelu na: N - nosné, KN - křižovatkové nosné, V - výztužné, KV - křižovatkové výztužné, R - rohové, RV - rohové výztužné, KRV - křižovatkové rohové výztužné, O - odbočné, OV - odbočné výztužné, Ko - koncové. 13.3.2

Sloupy betonové

Tyto sloupy tvoří v současné době rozhodující část ze všech podpěrných konstrukcí vedení vysokého napětí, neboť výstavba i údržba těchto vedení je nejjednodušší. Zároveň umožňují prodloužit vzdálenosti mezi jednotlivými sloupy, a tím zmenšit zábor půdy oproti stavbě vedení na dřevěných sloupech. Betonové sloupy vyrábí v České republice Sloupárna Majdaléna u Třeboně z předpjatého odstřeďovaného betonu podle podnikové normy energetiky PNE 34 8220 v rozsahu délek 9 až 13,5 m a dovolené vrcholové síly 1,5 až 25 kN. Každý sloup je opatřen hliníkovým štítkem, na kterém jsou údaje o typu, výrobní skupině a datu výroby. Štítek je umístěn nad vývodem pro uzemňovací vodič. Vývod tvoří otvor ve stěně sloupu o průměru 20 mm ve sklonu 45°. Betonové sloupy se používají jako jednoduché, nebo pro zvýšení dovolených vrcholových tahů jako dvojité podpěrné body pro výstavbu elektrorozvodných sítí nízkého a vysokého napětí, veřejného osvětlení a stožárových trafostanic typu BTS. 13.3.3

Sloupy dřevěné nepatkované

Dřevěné nepatkované sloupy se používají jen výjimečně, zejména pro budování dočasných elektrických rozvodů, např. zařízení staveniště, neboť část vetknutá do země podléhá hnilobě. Pro prodloužení životnosti se dřevěné sloupy impregnují. Dřevěné sloupy jsou vyráběny z rovného smrkového nebo borového dřeva v délkách 8 až 15 m dle ČSN 34 8210. V současné době se vedení na dřevěných sloupech staví také v chráněných oblastech, kde je kladen důraz na ekologii. 13.3.4

Sloupy dřevěné patkované

Používají se pro vedení vysokého napětí trvalého charakteru zejména v místech nepřístupných pro mechanizaci potřebnou k dopravě a postavení betonového sloupu, nebo v chráněných krajinných oblastech a rezervacích, kde si jejich použití vyžádají územní orgány ze stejného důvodu jako v kapitole 13.3.3. Patkované sloupy lze stavět v délkách 8 až 16 m.

84


85

Stožáry ocelové příhradové

Základním předpisem pro výrobu těchto stožárů je ČSN 34 8240, podle které jsou zpracovány typové podklady pro konstrukci konkrétních stožárů, jež jsou schváleny energetickými společnostmi. Ocelové příhradové stožáry jsou konstrukce z rovnoramenných úhelníků. Průřez úhelníků je závislý na jmenovité vrcholové síle, kterou smí být stožár namáhán. Konzoly jsou vyráběny z oceli profilu U a jsou ke dříku přišroubovány. Z obr. 13 je zřejmá konstrukce příhradového stožáru. Pro venkovní vedení vn jsou tyto stožáry dodávány ve třech provedeních: a) celosvařované - stožár je vyroben jako jeden celek, jako celek je dopraven na stavbu a postaven, b) dělené - stožár je vyroben ze dvou nebo více dílů, na místě je smontován pomocí příložek a postaven jako celek, c) šroubované - stožár je na stavbu dodán v rozloženém stavu, na místě je sešroubován a postaven jako celek. Ocelové příhradové stožáry se vyrábějí pro vyšší vrcholové síly (cca 80 kN) a použijí se tam, kde s ohledem na namáhání a výšku nevyhoví betonové sloupy. 13.3.6

Ostatní druhy podpěrných bodů

V současné době výrobci nabízejí ještě další typy podpěrných bodů (hraněné stožáry, mannesmanny apod.). Rozhodující pro jejich použití je nejen cena, ale je nutné zvážit případné komplikace s montáží výzbroje.

13.4 Stavba venkovních silových vedení ČSN rozlišuje otázky stavby vedení podle napěťové hladiny do dvou norem, kde specifikace řeší pro vedení: •

nad 52 kV - norma ČSN 33 3300 – Stavba venkovních silových vedení (5.84)

•

do 52 kV – norma ČSN 33 3301 – Stavba elektrických venkovních vedení se jmenovitým napětím do 52 kV (8.97)

Pro venkovní vedení se jako výchozí konstrukční prvky uvažují lana, dráty a závěsné kabely. V normě jsou rovněž uvedeny materiály používané pro vodiče - jejich slitiny a kombinace. Mechanický výpočet vodičů vychází z následujících předpokladů a základních parametrů okolního prostředí, kde je vedení provozováno: a) -5ºC, bezvětří a vodiče s námrazkem příslušné oblasti b) -5ºC a vítr a neomrzlý vodič c) +40ºC a bezvětří (oteplení vodičů proudem se neuvažuje, pokud hn I nepřesahuje 80 % In jinak +60ºC d) -30ºC, bezvětří a vodiče bez námrazku e) -5ºC a vítr a omrzlý vodič Přitom při výpočtu zatížení větrem na omrzlý vodič uvažujeme - námrazek ve tvaru válce o průměru D: D = 2t + d d - průměr vodiče [mm] t - tloušťka námrazku v [mm]

85

86


- vítr o rychlosti 0,5 ϑmax působící ve směru kolmém na vedení. Pokud je tomu jinak je nutno s tímto počítat. V případě protiopatření - prohřívání vedení atd., je možno počítat s mírnějšími podmínkami. Stanovení průřezu vodiče podle různých kritérií většina z nich je již známa - od nejjednodušších jak je podle dovoleného měrného zatížení T [A/mm2] přes dovolený úbytek napětí, až po dovolené výkonové ztráty. Doplňujícím výpočtem je zejména u venkovních vedení, jeho mechanický výpočet.

13.5 Mechanický výpočet venkovního vedení Do výpočtu spadá pevnostní výpočet vedení, stožárů, konzol a základů stožárů. Pro návrh vycházíme z obvyklých povětrnostních a klimatických podmínek, kterým musí navržený systém odolat. Zavěsíme-li vodič ve dvou závěsných bodech, ten se vlastní vahou prověsí, přitom závěsnými body rozumíme izolátory na konzolách. Dá se dokázat, že tvar průhybu splňuje rovnici řetězovky

y = c. cosh

x σH x.γ ′.z = . cosh c γ ′.z σH

( 13.1 )

kde:

σH vodorovné namáhání ve vodiči [MPa] γ’ měrná tíha vodiče [N.mm-2.m-1] z

přetížení vodiče námrazou

(pro malé α lze počítat jako s parabolou) Jestliže provedeme v koncových (závěsných) bodech tečku k řetězovce, sestrojíme trojúhelník pro který platí dle podobnosti G 2f = a H 2

G H

představuje sílu vyvolanou hmotou vodiče horizontální napínací síla

F

síla výsledná působící na izolátor F = G 2 + H 2 H = δ dov ⋅ S [mm2]

( 13.2 )

( 13.3 )

δdov dovolené namáhání v tahu [N/mm2, kp/mm2] G sílu vyvolanou na izolátoru vlastní vahou lana vypočteme ze vztahu

G=

a

α

⋅ S ⋅γ ⋅ z

( 13.4 )

86


z=

87

Gomrzlý

( 13.5 )

G neomrzlý

z

ošetřuje zvýšení síly při namrznutí vodiče (přičtena dodatečná síla způsobená hmotou námrazy) γ váha 1 m o průřezu 1 mm2 [kp/mm2] Vyjádříme tedy nominální průhyb f f =

a 2γ ⋅ z 8σ

( 13.6 )

- tato rovnice však platí pouze při konstantní teplotě Vodiče venkovních vedení jsou tzv. kombinovaná lana, která se skládají z nosné a vodivé části. Nosná část je tvořena ocelovým lanem (Fe) a vodivá část (opletení) je z hliníkových lan (Al). Podle poměru Fe-Al rozlišujeme lana Al-Fe 3, 4, 6, 8

(1:3, 1:4, 1:6, 1:8)

Příklad Al-Fe 6 - 105 mm2 - hodnoty γ jsou tabelovány pro daný typ Al-Fe a jeho průřez Všechny konstanty jsou v tabulkách přepočteny na průřez hliníku. 13.5.1

Šikmý závěs

Předchozí výpočet byl stanoven pro zcela specifický případ, kdy jsou oba konce zavěšeny ve stejném horizontálním bodě. Obecněji je zavěšení provedeno v libovolném bodě prostoru [x, y, z] Vycházejme ze zadání: a - rozpětí stožárů skutečné a h - vertikální rozdíl zavěšení v bodech 1 a2

Řešením vyjádříme x a dále pak aideál, b, fmax, fmin Výsledná síla v bodech zavěšení, je vektorovým součtem napínací síly H, která je po celé délce lana konstantní a G - rozdílné pro oba body zavěšení H =σ ⋅ S ,

13.5.2

G1 =

a id k ⋅ γ ⋅ z ⋅ S , G2 = ⋅ γ ⋅ z ⋅ S 2 2

( 13.7 )

F1 = H 2 + G12

( 13.8 )

F2 = H 2 + G22

( 13.9 )

Námraza

Námrazu vyjadřujeme součinitelem Z, měrná hmotnost námrazy γ = max. 400 g/dm3 Pomocí Z tedy vyjadřujeme přídavné zatížení námrazy

87

88


Z=

Gn + Gvod Gvod

( 13.10 )

Norma rozděluje ČR na 4 námrazové oblasti a pro každou oblast stanovuje tloušťku námrazy - 1 oblast 17 mm - 2 oblast 27 mm - 3 oblast 36 mm - 4 oblast

14 Kabelová vedení nn 14.1 Všeobecně Kabelové vedení je přes současnou vysokou investiční náročnost stále více používáno i v menších městech a obcích. V továrních a zemědělských objektech je již samozřejmostí. Je to způsobeno stále vyššími požadavky na vzhled, prostor a přenosové možnosti. Rovněž lze kabelové vedení považovat z hlediska bezpečnosti za vhodnější způsob dopravy elektrické energie k místu spotřeby. Stavba kabelového vedení je především týmová práce vyžadující souhru a zájem všech členů pracovní čety. Bohužel nelze stanovit nějaký jednotný postup, protože konkrétní podmínky na každé stavbě jsou natolik rozdílné, že nezbývá než se řídit zkušenostmi. V každém případě je důležitá dohoda s místní správou nebo s vedením závodu. Před zahájením prací je nutno poučit pracovníky, tzn. seznámit je s pracemi, které budou provádět, upozornit na obtížné situace a dodržování bezpečnosti práce. Toto poučení je nutné provést vždy při změně charakteru práce, například od zemních prací ke stavbě pilířů, od stavby pilířů k pokládce kabelů, od pokládky k montáži spojek a koncovek. Pokud skupina pracuje pod dozorem (učni), musí být poučení prováděno denně, v případě nutnosti i během dne (ČSN 34 3100). Na to je obzvlášť nutné dávat pozor, pokud se práce provádí v továrním nebo zemědělském závodě, kde je nebezpečí úrazu ještě zvýšeno samotným provozem podniku.

14.2 Zpracování projektové dokumentace V současné době nejsou stanovena pevná pravidla pro vznik projektu. Dříve platné celostátní vyhlášky jsou zrušeny. Při zpracování projektu je nutné vycházet ze Stavebního zákona. Investor stavby, případně provozovatel zařízení u energetické společnosti, nechá zpracovat technické zadání, které slouží jako podklad k zahájení územního řízení na místně příslušném stavebním úřadě. Po získání souhlasu se stavbou od majitelů dotčených nemovitostí vydá stavební úřad rozhodnutí o umístění stavby. Následně se vypracuje vlastní projektová dokumentace, na jejímž základě vydá stavební úřad stavební povolení. Potom si investor zajistí dodavatele stavebně montážních prací a může se začít stavět. Jedná-li se o malou stavbu, může projektant zpracovat přímo projektovou dokumentaci. Projektová dokumentace musí obsahovat všechny potřebné náležitosti k tomu, aby bylo možné stavbu bez potíží realizovat a uvést do provozu. K hlavním náležitostem patří Průvodní zpráva, ve které je stručně popsáno, o co se jedná, kdo je investor stavby, kopie hlavních dokumentů, případně celkové náklady stavby. Následuje Technická zpráva, kde jsou hlavní technické údaje, postup provádění prací, provedení ochran. Dále projekt obsahuje seznam 88


89

majitelů dotčených nemovitostí, soupis materiálu, případně rozpočty, schéma jištění a zejména stavební plány. Na stavebním plánu (výkresu) mají být uvedeny veškeré technické údaje o stavbě. Součástí projektové dokumentace je také určení místa pro zařízení staveniště.

14.3 Ochranné pásmo kabelových vedení nn Ochranné pásmo (prostor v bezprostřední blízkosti rozvodného zařízení) má v podstatě dvojí význam. Je určeno k zajištění ochrany elektrických zařízení (a to jak pro výrobu, tak pro rozvod) před účinky vnějších vlivů a zároveň vytváří podmínky pro bezpečnost osob a jejich majetku. Přesné vymezení rozměrů ochranných pásem pro venkovní vedení, podzemní (kabelové) vedení a pro stavby (elektrické stanice) stanovuje zákon č. 222/1994 Sb. v § 19. Ochranné pásmo kabelového vedení do 110 kV včetně, tudíž i kabelového vedení nn a vedení řídicí, měřicí a zabezpečovací techniky činí 1 m po obou stranách krajního kabelu (nad 110 kV jsou to 3 m po obou stranách krajního kabelu). Je možné konstatovat, že ochranné pásmo se vztahuje na všechny druhy kabelových vedení držitele autorizace pro rozvod, tj. jak na kabely silové, tak i na kabely slaboproudé používané pro řídicí a zabezpečovací systémy, systémy pro měření a automatizaci a systémy k přenosu informací pro činnost výpočetní techniky. V ochranném pásmu kabelového vedení je zakázáno: - provádět bez souhlasu vlastníka kabelového vedení zemní práce, - zřizovat stavby či umísťovat konstrukce nebo jiná podobná zařízení a provádět činnosti, které by znemožňovaly nebo podstatně znesnadňovaly přístup ke kabelovému vedení nebo které by mohly ohrozit bezpečnost a spolehlivost jeho provozu, - vysazovat trvalé porosty, - přejíždět vedení mechanizmy o celkové hmotnosti vyšší než 3 tuny. Výjimky z ochranného pásma uděluje Ministerstvo průmyslu a obchodu ČR na základě stanoviska příslušného držitele autorizace pro rozvod. Poznámka: Ve smyslu zákona č. 222/1994 Sb. § 3 je možné podnikat v energetických odvětvích na území ČR pouze na základě státní autorizace udělené Ministerstvem průmyslu a obchodu, a to jak na výrobu, tak i na rozvod elektřiny, plynu a tepla.

14.4 Druhy vedení nn 14.4.1

Venkovní vedení z holých vodičů

V minulosti to byl nejrozšířenější způsob přenosu elektrické energie. Vodiče jsou na podpěrných bodech připevněny pomocí porcelánových izolátorů. Tento druh vedení je i v současné době nejlevnější, ale pro některé jeho vlastnosti (např. omezená přenosová schopnost, estetičnost apod.) ho nelze stavět vždy. Nyní se používá jako hlavní vedení v menších obcích v původní zástavbě.

89

90 14.4.2

Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií VUT v Brně Vedení ze závěsných kabelů

Závěsné kabely se vyrábějí jen v menších průřezech (do 35 mm2), proto se používají zejména jako odbočky od hlavního vedení k jednotlivým objektům. 14.4.3

Venkovní vedení z izolovaných vodičů

Je to nový způsob provedení hlavních vedení. K jeho přednostem patří zejména vyšší přenosové schopnosti elektrické energie, snazší montáž a úspory materiálu. Čtyři samostatně izolované vodiče jsou stočeny do jednoho společného vedení. Na podpěrné body jsou připevněny pomocí speciálních svorek. 14.4.4

Kabelové vedení

Toto vedení se u nás provádí nejčastěji z kabelů s hliníkovým, případně s měděným jádrem (vodičem) s polyvinylchloridovou (PVC) izolací, které jsou uloženy v zemi, v kabelových kanálech nebo kolektorech. Je to nejčastější způsob elektrických rozvodů nn ve městech a v nových ucelených zástavbách na venkově. V továrnách a podnicích se používá výhradně toto vedení. Vedení provedené pomocí kabelů má vyšší estetickou úroveň i větší přenosové možnosti, neboť lze použít kabely s větším průřezem vodičů oproti venkovnímu vedení. Také nároky na prostor jsou menší než u jiných druhů vedení. Kabelové rozvody jsou však náročnější na investice.

14.5 Způsob provozování kabelového vedení nn 14.5.1

Vedení paprskové

Z napájecího místa (trafostanice) jsou vyvedeny jednotlivé směry vedení, které již nejsou propojeny, a přípojky k odběratelům jsou provedeny pomocí T odboček. 14.5.2

Vedení okružní

Z napájecího místa (TS) jsou vyvedeny dva směry, které jsou na vzdáleném konci vedení propojeny kabelovou skříní s pojistkami. Jednotliví odběratelé mohou být připojeni buď pomocí T-odboček, nebo smyčkováním kabelu. 14.5.3

Kabelové vedení s T-odbočkami

Vedení, kde jsou odběratelé připojeni k hlavnímu vedení pomocí T-odboček, má určité přednosti a je v některých zemích užíváno více než u nás. Jeho výhodou je zvláště menší impedance hlavního vedení, a tím i lepší přenosová schopnost. Menší impedance se dosáhne zkrácením hlavního vedení a tím, že nevzniknou přechodové odpory na smyčkách. Nevýhodou je obtížné zajištění náhradního napájení odběrného místa v případě poruchy a složitější vyhledávání poruch. 14.5.4

Kabelové vedení se smyčkami

Vedení, kde jsou odběratelé připojeni pomocí smyček provedených na hlavním vedení, je montážně jednoduché a je u něj snazší vyhledávání poruch. Tyto výhody jsou však vykoupeny větší spotřebou kabelu. Ta vznikne jednak větší délkou položeného kabelu, jednak většími ztrátami prostřihem. Zde velmi záleží na přesnosti měření jednotlivých délek. 90


91

Uložení kabelů

Kabely lze klást na rovný podklad, kabelové lávky, rošty, stěny, konstrukce, pod omítku, do kabelových kanálů, kolektorů, do tvárnic, trub, do země apod. Je nutné dbát, aby prostředí, v němž jsou kabely uloženy, nepůsobilo na kabel nepříznivě. Do vody se nesmějí klást kabely s pláštěm nebo obalem, který by vodu znehodnotil (např. olovo). 14.5.6

Ochrana kabelů před mechanickým poškozením

Obal kabelu se volí podle stupně nebezpečí mechanického poškození. Při zvýšeném mechanickém namáhání se musí kabely chránit uložením do rour ocelových, cementových, kameninových, plastových apod. nebo do kabelových kanálů. Výstup z rour musí být proveden tak, aby se kabel nepoškodil. Při ukládání do podlahy se kabely musí chránit též před mechanickým poškozením. Při přechodu kabelového vedení na venkovní vedení je nutné kabely chránit ocelovými trubkami nebo ocelovými žlaby do výše 2,5 m. Trubka nebo žlaby musí být ke stožáru spolehlivě upevněny. Je nutné trubku nebo žlab upravit a umístit tak, aby nebyl kabel při vstupu dovnitř poškozován. 14.5.7

Souběhy kabelů ve vzduchu

Kabely se musí klást tak, aby neindukovaly v sousedních vedeních rušivé jevy a aby se zamezilo přechodu proudu k nim. Kladou-li se vedle sebe kabely různých napětí nebo různých proudových soustav, doporučuje se umisťovat je do samostatných skupin a pro přehlednost je oddělit většími mezerami, nejsou-li skupiny rozlišeny jinak. Jsou-li vodiče na konstrukci vedle sebe, kladou se kabely do 1 000 V odděleně od kabelů nad 1 000 V. Jsou-li nad sebou, dávají se kabely do 1 000 V pod kabely nad 1 000 V. Silové kabely nad 1 000 V mají být nad kabely pomocnými (sdělovacími). Jsou-li silové kabely nad 1 000 V uloženy opačně, musí být od kabelů pod 1 000 V odděleny přepážkou odolávající elektrickému oblouku. 14.5.8

Křižování kabelů

U křižování kabelů mezi sebou se musí dodržet nejmenší vzdálenosti stejné jako u souběhu kabelů. Kabely do 1 000 V se mohou křižovat i bez mezer. 14.5.9

Průchody kabelů stěnou

Ve zdech uvnitř budov mohou kabely procházet zazděným otvorem. Prostupy nehořlavými zdmi a stropy se vždy musí utěsnit nehořlavou hmotou všude tam, kde může dojít k přenosu požáru. U požárních příček se kabely musí vždy utěsnit nehořlavou hmotou, která musí vykazovat stejnou odolnost proti ohni, jakou má stavební konstrukce, ve které je prostup proveden. Jsou-li otvory ve zdech dostatečně velké, lze kabely klást v místě průchodu stejným způsobem jako v přilehlých místnostech. Pevně uložené kabely musí být upevněny u vstupu a výstupu co nejblíže průchodu. Při vstupu kabelu ze země do budovy se musí kabel v trubce utěsnit před vnikáním vlhkosti, jak je naznačeno na uvedených příkladech. Při přechodu z místnosti vlhké, mokré, s chemickým působením, prašné apod. do venkovního prostředí, se kabel chrání trubkou vyplněnou nehořlavou hmotou se sklonem ven, aby dešťová voda nemohla zatékat. 91

92


15 Elektrické rozvody v budovách 15.1.1

Základní názvosloví pro elektrické rozvody v budovách

Cizí vodivá část Části současně přístupné dotyku

Dosah ruky

Dotyk neživých částí - nepřímý dotyk Dotyk živé části - přímý dotyk Dotykové napětí

Dovolená mez dotykového

Dvojitá izolace Elektrická instalace

Elektrické vedení Elektrické zařízení

Elektrický přístroj

vodivá část, která není součástí elektrické instalace a která může přivést potenciál, obvykle potenciál země vodiče nebo vodivé části, kterých se může dotknout současně (nebo hospodářské zvíře) POZNÁMKA - Současně přístupnými mohou být: - živé části; - neživé části; - cizí vodivé části; - ochranné vodiče; - zemniče. prostor v okolí libovolného bodu na ploše, kde lidé obvykle stojí nebo se pohybují, sahající do vzdálenosti, kam může člověk sám dosáhnout rukou v kterémkoliv směru dotyk osob nebo hospodářských zvířat s neživými částmi, které se v případě poruchy staly živými částmi dotyk osob nebo hospodářských zvířat se živými částmi napětí vyskytující se během poruchy izolace mezi částmi současně přístupnými dotyku POZNÁMKY 1 Je dohodnuto užívat tento název v souvislosti s ochranou při dotyku neživých částí; 2 V určitých případech může být hodnota dotykového napětí znatelně ovlivněna impedancí těla, které se dotýká těchto částí; 3 V ČSN se používá značka Ud. nejvyšší dovolená hodnota trvalého dotykového napětí napětí stanovená s ohledem na působení vnějších vlivů POZNÁMKA - V ČSN se používá značka Ud1. izolace zahrnující jak základní izolaci, tak přídavnou izolaci soustava vzájemně propojených elektrických předmětů, (v budovách) mající koordinované charakteristiky, sloužící k plnění jednoho nebo několika určených úkolů vodiče včetně jejich uložení a spojů mimo svorky rozvodných zařízení a přístrojů zařízení, které slouží k výrobě, rozvodu nebo využití elektřiny POZNÁMKA - Tohoto názvu se užívá podle okolností k označení ucelených zařízení nebo jejich částí. přístroj určený k užití v elektrických zařízeních pro jištění, spínání, ochranu, ovládání, měření, návěštění atd.

92


93

Elektrický rozvod

souhrn zařízení k přenosu (rozvodu) elektrické energie nebo sdělovacích signálů Elektrický spotřebič elektrický předmět, ve kterém se elektrická energie mění na jiný druh energie (světelnou, tepelnou, mechanickou, akustickou apod.) Elektrický stroj stroj, který mění energii jednoho druhu v energii stejného druhu, avšak s jinými charakteristickými údaji, nebo v energii jiného druhu, přičemž alespoň jeden druh energie je energie elektrická Elektrický zdroj elektrický předmět, který může dodávat elektrickou energii do obvodu, v němž je zapojen Elektroměrové jádro elektrorozvodné jádro které obsahuje též elektroměry, popřípadě elektroměrový rozvaděč Elektroměrový rozvaděč rozvaděč, který obsahuje potřebné přístroje, vodiče a místo pro jeden nebo více elektroměrů Elektrorozvodné jádro elektrické rozvodné zařízení obsahující konstrukci k uložení, odbočování a zakrytí svislých elektrických rozvodů Hlavní domovní vedení elektrické vedení od přípojkové skříně až k odbočce k poslednímu elektroměru Hlavní rozvaděč rozvaděč pro určitý stavební nebo provozní celek, ze kterého jsou zpravidla napájeny podružné rozvaděče tohoto celku (například hlavní rozvaděč pro areál školy, hlavní rozvaděč pavilónu pro stravování a mimoškolní výchovu, hlavní rozvaděč kotelny) Jmenovité napětí napětí, kterým je instalace nebo její část označena POZNÁMKA - Skutečné napětí se může lišit od jmenovitého v rozmezí dovolené tolerance. Kmenové domovní vedení část domovního vedení (se dvěma nebo více odbočkami), ze kterého odbočují větve domovního vedení Koncové připojení připojení elektrického odběrného zařízení na konci vedení (elektrického odběrného zařízení) elektrického rozvodu Krokové napětí napětí vyskytující se během poruchy o zanedbatelné impedanci mezi místy, která jsou překlenutá krokem (u člověka se předpokládá délka kroku 1 m, u hospodářských zvířat 0,8 až 1,6 m) Kryt část zajišťující ochranu zařízení před vnějšími vlivy a před dotykem živých částí Náhradní napájecí systém napájecí systém určený k udržení instalace nebo části instalace v činnosti v případě přerušení normálního napájení, z důvodů jiných, než je bezpečnost osob Napájecí systém pro případ nouze napájecí systém určený k udržení zařízení nezbytných pro bezpečnost osob v provozu Napětí uzemňovací soustavy napětí mezi uzemňovací soustavou (zemničem) a zemí proti zemi Nebezpečná živá část živá část, která za stanovených podmínek působení vnějších vlivů může způsobit úraz elektrickým proudem 93

94


Neživá část

Odběrné (elektrické) zařízení Pevně uložené vedení Přípojka (elektrická)

Podružný rozvaděč Pracovní vodič Proudový obvod Přepážka Přídavná izolace Přípojková skříň

Přívodní vedení

Rozpojovací jisticí skříň Rozvaděč

Rozvodné (elektrické) zařízení Rozvodnice

vodivá část elektrického zařízení, které se lze dotknout a která není obvykle živá, ale může se stát živou v případě poruchy POZNÁMKA - Vodivá část elektrického zařízení, která se může stát živou pouze v případě poruchy prostřednictvím neživé části, se považuje za neživou část. elektrické zařízení připojené na elektrickou přípojku a sloužící nebo určené k odběru elektřiny elektrické vedení upevněné k podložce, k podkladu, nosné konstrukci apod. elektrické vedení, které odbočuje od zařízení pro veřejný rozvod elektřiny směrem k odběrateli, k přípojkové skříni a slouží nebo je určeno k připojení odběrných zařízení rozvaděč napájený z hlavního rozvaděče, popř. z jiného podružného rozvaděče vodič proudové soustavy sloužící k přenosu energie při provozu zařízení část elektrického rozvodu mající obvykle samostatné jištění část zajišťující ochranu před dotykem živých částí, avšak nebránící dotyku živých částí záměrnou činností nezávislá izolace přidaná k základní izolaci za účelem zajištění ochrany proti úrazu elektrickým proudem rozvaděč pro ukončení přípojky nn a odbočení a jištění přívodních vedení (zpravidla hlavních domovních vedení) odcházejících k odběrným elektrickým zařízením POZNÁMKA - Přípojková skříň se v některých případech označuje jako hlavní domovní skříň. elektrické vedení od přípojkové skříně až k rozvodným zařízením v objektu POZNÁMKY 1 Přívodní vedení je součástí odběrného elektrického zařízení; 2 V rozvodech v budovách pro bydlení a v rozvodech obdobného druhu se přívodní vedení obvykle dělí na: - hlavní domovní vedení; - odbočky k elektroměrům; - vedení od elektroměrů k podružným rozvaděčům. rozvaděč určený pro rozpojování a jištění kabelových rozvodů nn; po úpravě lze použít i jako přípojkovou skříň elektrické rozvodné zařízení, u něhož přístroje a nosné konstrukce tvoří celek, který může být sestaven a propojen ve výrobním závodu, resp. je dodáván jako stavebnice zařízení pro rozvádění, jištění, měření a kontrolu elektřiny a pro řazení (spínání a přepínání) elektrických obvodů malý rozvaděč nn, který se upevňuje přímo na nosný podklad (povrch stěny) nebo se zapustí do stěny

94


95

Rozvod hřebenový (elektrický)

druh elektrického rozvodu, ve kterém je každý rozvaděč připojen smyčkou napájenou nejméně ze dvou samostatných rozvaděčů, popř. ze dvou samostatných zdrojů apod. Rozvod bývá doplněn spojovacími vedeními, která tvoří mříž Rozvod okružní (elektrický) druh elektrického rozvodu, ve kterém napájecí obvody tvoří smyčku, která se vrací k rozvodnému zařízení a jednotlivě napojená místa (rozvaděče, spotřebiče) jsou připojena okružním vedením z téhož rozvaděče Rozvod paprskový (elektrický) druh jednoduchého elektrického rozvodu, při kterém každý spotřebič, podružný rozvaděč, popř. hlavní rozvaděč, je napájen samostatným vedením bez zajištění dodávky elektřiny při přerušení příslušného obvodu Rozvod průběžný (elektrický) druh jednoduchého elektrického rozvodu, při kterém je na jeden samostatný obvod připojeno více spotřebičů, podružných rozvaděčů apod. Rozvod sériový (elektrický) elektrický rozvod pro napájení elektrických odběrných zařízení (spotřebičů) zapojených v sérii do tohoto rozvodu Smyčkové připojení připojení elektrického odběrného zařízení smyčkou na (elektrického odběrného zařízení) průběžném vedení elektrického rozvodu Spotřebičový obvod jednofázový nebo trojfázový proudový obvod pro pevné připojení spotřebiče (spotřebičů) Střední vodič (značka N) vodič připojený na střed (uzel) zdroje, využitelný k přenosu elektrické energie Světelný obvod proudový obvod určený převážně k pevnému připojení svítidel, popř. pro připojení svítidel na zásuvky ovládané spínači Unikající proud (v instalaci) proud unikající do země nebo do cizích vodivých částí Svodový proud v elektricky nepoškozených obvodech POZNÁMKA - Tento proud může mít kapacitní složku, jejíž část vyplývá z úmyslného použití kondenzátorů. Úraz elektrickým proudem patofyziologický účinek elektrického proudu procházejícího tělem člověka nebo zvířete Vedení na povrchu elektrické vedení pevně nebo volně uložené na povrchu, visutě nebo přímo na podkladu, zakryté nebo nezakryté Vedení uložené pod omítkou zapuštěné elektrické vedení uložené v drážce ve stavební konstrukci a zakryté omítkou POZNÁMKA - Toto vedení je zapuštěno zcela nebo částečně ve stavební konstrukci opatřené omítkou; navenek je zakryto omítkou. Vedení uložené přímo na elektrické vedení uložené volně nebo pevně na stavební podkladu nebo jiné konstrukci tak, že se této konstrukce v celém svém průběhu nebo zčásti dotýká, nebo může dotýkat Vedení v omítce zapuštěné elektrické vedení uložené zcela ve vrstvě omítky Venkovní (elektrický) rozvod elektrický rozvod mimo budovy

95

96


Větve domovního vedení Visutě uložené vedení

Vnitřní (elektrický) rozvod Volně uložené vedení

Základní izolace

Zapuštěné (zabudované) vedení

Zásuvkový obvod Zesílená izolace

Země Zemnič

odbočky od kmenového domovního vedení elektrické vedení (z jednožilových nebo vícežilových vodičů, vedení ze šňůr nebo vedení z kabelů) uložené tak, aby byla zajištěna jeho poloha, popř. vzdálenost od podložky, konstrukce apod. POZNÁMKA - Vedení může být na izolátorech, distančních příchytkách, na nosném laně apod. elektrický rozvod uvnitř budovy elektrické vedení, které není upevněné k podložce či k podkladu POZNÁMKA - K volně uloženým vedením patří poddajné nebo pohyblivé přívody a vedení uložená bez přichycení v prostorách, kde není nebezpečí změny jejich místa při obvyklém provozu (neupevněná vedení na kabelových lávkách, nepřístupných půdách apod.). izolace živých částí určená k vytvoření základní ochrany před úrazem elektrickým proudem POZNÁMKY 1 Základní izolace nezahrnuje nutně izolaci použitou pro funkční účely; 2 Základní izolace není dostatečným ochranným prostředkem, musí být doplněna přídavnou ochranou. elektrické vedení uložené ve stavební konstrukci POZNÁMKA - Podle způsobu uložení vodičů může být zapuštěné vedení - s pevně uloženými vodiči (např. vodiče zabetonované v podlaze), u kterého výměna vodičů vyžaduje narušení konstrukce; - s volně uloženými vodiči (např. vedení z vodičů uložených v dutinách stavebních konstrukcí nebo v zakrytých kanálech), kde výměna vodičů nevyžaduje narušení konstrukce. jednofázový nebo trojfázový proudový obvod se zásuvkami určenými k připojování spotřebičů izolace nebezpečných živých částí zajišťující stejný stupeň ochrany před úrazem elektrickým proudem jako izolace dvojitá POZNÁMKA - Zesílená izolace může být složena z několika vrstev, které nemohou být zkoušeny samostatně jako izolace základní nebo přídavná. vodivá hmota Země, jejíž elektrický potenciál v libovolném bodě je považován za rovný nule vodivé těleso nebo soubor vzájemně spojených vodivých těles ve styku se Zemí zajišťující s ní elektrické spojení POZNÁMKA - Vodivé spojení je zajištěno uložením v zemi nebo v betonu, který má dobré spojení se Zemí. Podle způsobu uložení rozeznáváme: - horizontální nebo vertikální podpovrchový zemnič;

96


Živá část

97 - zemnič hloubkový; - zemnič základový. vodič včetně vodiče středního nebo vodivá část určená k tomu, aby při obvyklém užívání byla pod napětím, podle dohody nezahrnuje však vodič PEN POZNÁMKA - Z tohoto názvu nevyplývá nezbytnost existence úrazu elektrickým proudem.

97

98


Seznam použité literatury [1]

Kříž, M. a kol.: Seznam technických norem elektro platných k 1.2.2002, IN-EL Praha 2002, ISBN 80-86230-25-2

[2]

Linhart R.: Kabely a vodiče, kabelové soubory, spojovací a izolační materiál, Elektroodbyt Praha, 1991

[3]

Linhart R.: Elektroinstalační materiál, Elektroodbyt Praha, 1991

[4]

Saltek – přepěťové ochrany pro napájecí, měřicí, datové a telekomunikační sítě. Příručka pro projektování montáže a revize, SALTEK 2001

[5]

OCEP – Oceňování elektromontážních prací – informační materiál k programu, Selpo Broumy 2000.

[6]

Polášek, D. a kol.: Elektrotechnické tabulky, Montanex 1996, ISBN 80-85780-48-8

[7]

Honys, V.: Trivium elektrotechnika 3, pracovní a učební pomůcka, vydala agentura IRIS, Havířov

[8]

Polášek, D.: Technické kreslení podle mezinárodních norem III, Pravidla tvorby výkresů a schémat v elektrotechnice, Montanex 1995, ISBN 80-85780-28-3

[9]

Holý,K. Hanzl, J., Macháček, V.: Stavba a rekonstrukce kabelových vedení nízkého napětí, IN-EL Praha 1997, ISBN 80-902333-4-1

[ 10 ] Holý,K. Hanzl, J.: Stavba a rekonstrukce venkovních vedení vysokého napětí, IN-EL Praha 2000, ISBN 80-86230-13-9 [ 11 ] Csirik, V., Bárta, J., Křikava, K., Libich, M.: Výroba a montáž rozváděčů nízkého napětí, IN-EL Praha 1998, ISBN 80-902333-8-4 [ 12 ] Dvořáček, K., Csirik,V.: Projektování elektrických zařízení, IN-EL Praha 1999, ISBN 80-86230-10-4

98

Projektování v elektroenergetice

Recommend Documents