Systemy i rozwiązania instalacji elektrycznych w budynkach. Zasady ogólne.doc

        mgr inż. Andrzej Boczkowski              Warszawa, 1.09.2010 r.

Stowarzyszenie Elektryków Polskich

Sekcja Instalacji i Urządzeń Elektrycznych

          Systemy i rozwiązania instalacji elektrycznych w budynkach

                                                                
                                                    Zasady ogólne
 

Nowo budowane lub modernizowane i przebudowywane instalacje elektryczne powinny odpowiadać wymaganiom „Warunków Technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie” (Dz. U. nr 75 z 2002r., poz. 690; Dz. U. nr 33 z 2003r., poz. 270; Dz. U. nr 109 z 2004r., poz. 1156; Dz. U. nr 201 z 2008r., poz. 1238; Dz. U. nr 228 z 2008r., poz. 1514; Dz. U. nr 56 z 2009r., poz. 461) oraz powołanym, w tych Warunkach Technicznych, Polskim Normom, w tym przede wszystkim wymaganiom norm PN-IEC 60364 „Instalacje elektryczne  w obiektach budowlanych” i PN-HD 60364 „Instalacje elektryczne niskiego napięcia”.

Pozostałe normy oraz opracowania techniczne można stosować w projektowaniu i budowie, zgodnie z ustawą Prawo Budowlane, jako zasady wiedzy technicznej. Do tych norm i opracowań należą między innymi:

- Normy wydane przez Stowarzyszenie Elektryków Polskich, a w tym:

● N SEP-E-001 Sieci elektroenergetyczne niskiego napięcia. Ochrona
  przeciwporażeniowa.

● N SEP-E-002 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Instalacje elektryczne
   w obiektach mieszkalnych. Podstawy planowania.

● N SEP-E-003 Elektroenergetyczne linie napowietrzne. Projektowanie i budowa. Linie
   prądu przemiennego z przewodami pełnoizolowanymi oraz z przewodami
   niepełnoizolowanymi.

● N SEP-E-004 Elektroenergetyczne i sygnalizacyjne linie kablowe. Projektowanie
   i budowa.

- Warunki Techniczne Wykonania i Odbioru Robót Budowlanych wydane przez Instytut
   Techniki Budowlanej, Warszawa ul. Filtrowa 1, a w tym:

● Warunki Techniczne Wykonania i Odbioru Robót Budowlanych. Część D: Roboty
   Instalacyjne. Zeszyt 1. Wydanie II. Instalacje elektryczne i piorunochronne w
   budynkach mieszkalnych.                                                                                                                                       ● Warunki Techniczne Wykonania i Odbioru Robót Budowlanych. Część D: Roboty
   Instalacyjne. Zeszyt 2. Instalacje elektryczne i piorunochronne w budynkach
   użyteczności publicznej.

       ● Warunki Techniczne Wykonania i Odbioru Robót Budowlanych. Część D: Roboty
          Instalacyjne. Zeszyt 3: Instalacje elektryczne i piorunochronne w obiektach
          przemysłowych.

W instalacjach elektrycznych stosować należy przede wszystkim układ sieci TN-S, a w szczególnie uzasadnionych przypadkach układ sieci TT lub IT, zapewniających wprowadzenie w instalacjach elektrycznych oddzielnego przewodu ochronnego PE i neutralnego N. W przypadku stosowania układu sieci TN-C-S rozdzielenie funkcji przewodu ochronno-neutralnego PEN na przewód ochronny PE i neutralny N powinno następować w złączu lub w rozdzielnicy głównej budynku, a punkt rozdziału powinien być uziemiony. Zapewnia to utrzymanie potencjału ziemi na przewodzie ochronnym PE przyłączonym do części przewodzących dostępnych urządzeń elektrycznych w normalnych warunkach pracy instalacji elektrycznej. Możliwie licznie uziemiane powinny być również przewody ochronne PE i ochronno-neutralne PEN.

Złącza instalacji elektrycznej budynku, umożliwiające odłączenie od elektroenergetycznej sieci zasilającej, powinny być usytuowane w miejscu dostępnym dla dozoru i obsługi oraz zabezpieczone przed uszkodzeniami, wpływami atmosferycznymi, a także przed ingerencją osób niepowołanych.

Jako uziomy należy wykorzystywać metalowe konstrukcje budynków, zbrojenia fundamentów oraz inne metalowe elementy umieszczone w niezbrojonych fundamentach stanowiące sztuczny uziom fundamentowy.

Doboru przewodów ze względu na obciążalność prądową długotrwałą należy dokonywać zgodnie z Polską Normą PN-IEC 60364-5-523 „Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Dobór i montaż wyposażenia elektrycznego. Obciążalność prądowa długotrwała przewodów”.

Jako elementy zabezpieczeń przed prądem przetężeniowym (przeciążenie i zwarcie) należy stosować w obwodach odbiorczych wyłączniki nadprądowe.
Urządzenia zabezpieczające powinny działać w sposób selektywny (wybiórczy), to znaczy
w przypadku uszkodzeń wywołujących przetężenie powinno działać tylko jedno zabezpieczenie, zainstalowane najbliżej miejsca uszkodzenia w kierunku źródła zasilania. Działanie zabezpieczenia powinno spowodować wyłączenie uszkodzonego odbiornika lub obwodu, zachowując ciągłość zasilania odbiorników i obwodów nieuszkodzonych.

Zabezpieczenia przetężeniowe działają selektywnie (wybiórczo), jeżeli ich pasmowe charakterystyki czasowo-prądowe nie przecinają się ani nie mają wspólnych obszarów działania.
 

Stosowanie urządzeń ochronnych różnicowoprądowych (wyłączniki ochronne
różnico­woprądowe, wyłączniki współpracujące z przekaźnikami różnicowoprądowymi) w instalacjach elektrycznych ma na celu:

-  ochronę przy uszkodzeniu przy zastosowaniu  wyżej wymienionych urządzeń jako
    elementów samoczynnego wyłączenia zasilania,

-  ochronę uzupełniającą w przypadku uszkodzenia środków ochrony podstawowej i/lub
    środków ochrony przy uszkodzeniu lub w przypadku nieostrożności użytkowników, przy
    zastosowaniu wyżej wymienionych urządzeń o znamionowym prądzie różnicowym nie
    większym niż 30 mA w obwodach odbiorczych gniazd wtyczkowych o prądzie
    znamionowym nieprzekraczającym 20 A, które są przewidziane do powszechnego
    użytkowania i do obsługiwania przez osoby niewykwalifikowane oraz w obwodach
    zasilających urządzenia ruchome o prądzie znamionowym nieprzekraczającym 32 A,
    używane na zewnątrz,

-  ochronę przed pożarami wywołanymi prądami doziemnymi przy zastosowaniu wyżej
    wymienionych urządzeń o znamionowym prądzie różnicowym nie większym
   niż 500 mA.
Stosowanie urządzeń ochronnych różnicowoprądowych o znamionowym prądzie różnicowym nie większym niż 30 mA w obwodach zasilających gniazda wtyczkowe na terenach budowy, w gospodarstwach rolniczych i ogrodniczych, łazienkach, basenach pływackich, na kempingach, w przestrzeniach ograniczonych powierzchniami przewodzącymi itp. nakazują arkusze normy PN-IEC (HD) 60364 z grupy 700.

Stosowanie głównych i dodatkowych połączeń wyrównawczych ochronnych ma na celu ograniczenie do wartości dopuszczalnych długotrwale  w danych warunkach środowiskowych napięć występujących pomiędzy różnymi częściami przewodzącymi.
Na rysunku nr 1 przedstawiono przykład połączeń wyrównawczych ochronnych w budynku mieszkalnym.

Rys. 1.              Połączenia wyrównawcze ochronne w budynku mieszkalnym - główne w piwnicy, oraz dodatkowe w łazience

Bardzo ważne jest rozróżnienie głównych połączeń wyrównawczych ochronnych od uziemień. Aby określone elementy mogły być wykorzystane jako uziomy, muszą spełniać określone wymagania i musi być zgoda właściwej jednostki na ich wykorzystanie. Dotyczy to na przykład rur wodociągowych, kabli itp. Niektóre elementy jak np. rury gazu, palnych cieczy itp. nie mogą być wykorzystywane jako uziomy.

Natomiast wszystkie wyżej wymienione elementy powinny być w danym budynku połączone ze sobą poprzez główny zacisk (szynę) uziemiający, celem stworzenia ekwipotencjalizacji.
Aby zrealizować główne połączenia wyrównawcze ochronne nie wykorzystując rur gazowych jako elementów uziemienia, za wystarczające uważa się zainstalowanie wstawki izolacyjnej na wprowadzeniu rury gazowej do budynku jak to przedstawiono na rysunku nr 1.

Ochronę przed przepięciami łączeniowymi i pochodzącymi od wyładowań atmosferycznych należy zapewnić przez stosowanie ograniczników przepięć.

Przewody i kable elektryczne należy prowadzić  w sposób umożliwiający ich wymianę bez naruszania konstrukcji budynku w sposób zagrażający jej bezpieczeństwu.
Trasy przewodów elektrycznych powinny być prowadzone w liniach prostych, równoległych do krawędzi ścian i stropów.
Należy stosować przewody elektryczne z żyłami wykonanymi wyłącznie z miedzi, jeżeli ich przekrój nie przekracza 10 mm2, natomiast dla przewodów o przekrojach powyżej 10 mm2 należy preferować stosowanie przewodów z żyłami wykonanymi z miedzi.

Przeciwpożarowe wyłączniki prądu należy stosować w strefach pożarowych o kubaturze przekraczającej 1000 m3 lub zawierających strefy zagrożone wybuchem.

Przeciwpożarowy wyłącznik prądu powinien być umieszczony w pobliżu głównego wejścia do budynku lub w pobliżu złącza i odpowiednio oznakowany. Powinien on odcinać dopływ prądu do wszystkich obwodów, z wyjątkiem obwodów zasilających instalacje
i urządzenia, których funkcjonowanie jest niezbędne podczas pożaru.

Odcięcie dopływu prądu przeciwpożarowym wyłącznikiem nie może powodować samoczynnego załączenia drugiego źródła energii elektrycznej, w tym zespołu prądotwórczego, z wyjątkiem źródła zasilającego oświetlenie awaryjne, jeżeli występuje ono w budynku.

                                  Systemy instalacji elektrycznych
Systemy instalacji elektrycznych możliwych do zastosowania w budynkach wymienione są w tablicy 1.     

              Tablica 1   Systemy instalacji elektrycznych i ich zastosowanie