Vnitřní elektrické rozvody Ing. Tomáš Mlčák, Ph.D. Fakulta elektrotechniky a informatiky VŠB TUO Katedra elektrotechniky www.fei.vsb.cz/kat420 Technické vybavení budov
Elektrické rozvody Hlavním požadavkem na rozvod je zajištění bezpečnosti osob, majetku a užitkových zvířat. Dále je nutno zajistit spolehlivost, přehlednost rozvodu, vzhled a omezit nepříznivé vlivy. Dnes každá obytná budova musí umožnit připojení na rozvodná zařízení dodavatele elektřiny k telekomunikační síti a kabelovým rozvodům televizního a rozhlasového signálu v místech, kde je tento rozvod zřízen nebo se s jeho zřízením počítá. Obytná budova musí z hlediska elektrických rozvodů splňovat požadavky na: bezpečnost osob a majetku; provozní spolehlivost v daném prostředí při určeném provozu a stanovených vnějších vlivech; přehlednost rozvodu, umožňující rychlou lokalizaci a odstranění případných poruch; dodávku elektrické energie pro zařízení, které musí zůstat funkční při požáru; zamezení vzájemných nepříznivých elektromagnetických vlivů a rušivých napětí při křížení a souběhu silnoproudých a telekomunikačních vedení. Požadavky na křížení a souběh vedení jsou uvedeny v ČSN 33 2000-5-52. VŠB TU Ostrava, FEI, Katedra elektrotechniky
Normy ČSN 73 43 01/2004 Z3/2014 - Obytné budovy ČSN 33 21 30 ed.3/2014 - Elektrické instalace nízkého napětí - Vnitřní elektrické rozvody Soubory norem ČSN 33 2000, jako např.: ČSN 33 2000-1 ed.2/2009 - Elektrické instalace nízkého napětí - Část 1: Základní hlediska, stanovení základních charakteristik, definice ČSN 33 2000-4-41 ed.2/2007 Z1/2010 - Elektrické instalace nízkého napětí - Část 4-41: Ochranná opatření pro zajištění bezpečnosti - Ochrana před úrazem elektrickým proudem ČSN 33 2000-4-42 ed.2/2012 - Elektrické instalace nízkého napětí - Část 4-42: Bezpečnost - Ochrana před účinky tepla ČSN 33 2000-4-43 ed.2/2010 - Elektrické instalace nízkého napětí - Část 4-43: Bezpečnost - Ochrana před nadproudy ČSN 33 2000-5-523 ed. 2/2003 - Elektrické instalace budov - Část 5: Výběr a stavba elektrických zařízení - Oddíl 523: Dovolené proudy v elektrických rozvodech. VŠB TU Ostrava, FEI, Katedra elektrotechniky
Normy Poznámka: Samotná kritéria pro volbu vedení jsou v normě ČSN 33 2000-5-523, ovšem pro elektrické instalace (a tedy i vedení) platí, že např. podmínky automatické odpojení a impedance vypínací smyčky řeší např. ČSN 33 2000-4-41, jištění ČSN 33 2000-4-43 a ČSN 33 2000-4-42 obecné požadavky na ochranu před účinky tepla. ČSN 33 2000-4-443 ed. 2/2007 - Elektrické instalace budov - Část 4-44: Bezpečnost - Ochrana před rušivým napětím a elektromagnetickým rušením - Kapitola 443: Ochrana proti atmosférickým nebo spínacím přepětím ČSN 33 2000-6/2007 - Elektrické instalace nízkého napětí - Část 6: Revize ČSN 33 2000-7-701 ed. 2/2007 - Elektrické instalace nízkého napětí - Část 7-701: Zařízení jednoúčelová a ve zvláštních objektech - Prostory s vanou nebo sprchou ČSN 33 2000-7-7xx - Elektrické instalace nízkého napětí - Část 7-7xx: Zařízení jednoúčelová a ve zvláštních objektech -... A další související normy. VŠB TU Ostrava, FEI, Katedra elektrotechniky
Normy ČSN 34 2300/1997 - Předpisy pro vnitřní rozvody sdělovacích vedení ČSN EN 61439-1 ed. 2 - Rozváděče nízkého napětí - Část 1: Všeobecná ustanovení ČSN EN 60335-2-51 ed. 2 - Elektrické spotřebiče pro domácnost a podobné účely - Bezpečnost - Část 2-51: Zvláštní požadavky na pevně připojená oběhová čerpadla pro systémy vytápění a rozvody užitkové vody ČSN EN 50098-1 - Kabelové rozvody pro informační techniku v budovách uživatelů - Část 1: Základní přístup ISDN A další související normy. VŠB TU Ostrava, FEI, Katedra elektrotechniky
Základní ustanovení Elektrický rozvod musí podle druhu provozu splňovat požadavky na : a) bezpečnost osob, užitných zvířat a majetku, b) provozní spolehlivost ( v daném prostředí při způsobu provozu a vlivu prostředí ), c) přehlednost rozvodu, umožňující rychlou lokalizaci a odstranění případných poruch, d) snadnou přizpůsobivost rozvodu při požadovaném přemisťování elektrických zařízení a strojů, e) hospodárnost rozvodu ( v investičních i provozních nákladech ), f) hospodárné použití typizovaných jednotek a celků ( např.rozvodnic, rozváděčů, transformoven apod.), g) vzhled, h) zamezení nepříznivých vlivů a rušivých napětí při křižování a souběhu se sdělovacím vedením. Při projektování budov musí být pamatováno na stavební úpravy, nutné pro hospodářské provedení elektrických rozvodů. Stavební konstrukce musí umožnit provedení elektrických rozvodů a umístění vývodů v místech, kde tyto rozvody a vývody jsou z hlediska provozu nutné. VŠB TU Ostrava, FEI, Katedra elektrotechniky
Budovy pro bydlení jsou obytné domy a rodinné domky. Budovy občanské výstavby jsou: budovy pro zdravotnictví, komunální služby a osobní hygienu, výchovu, vědu, kulturu a osvětu, administrativní budovy a pomocné budovy pro obchod a veřejné stravování a budovy pro společné ubytování a rekreaci. Aby bylo možno řádně dimenzovat elektrickou instalaci v obytných domech, rozdělují se byty podle svého stupně elektrizace. Stupně elektrizace bytů jsou: Stupeň A maximální soudobý příkon do 7kW (byty, v nichž se elektřina používá k osvětlení a pro domácí elektrické spotřebiče připojované k elektrickému rozvodu pohyblivým přívodem (na zásuvky) nebo pevně připojené, přičemž příkon žádného spotřebiče nepřesahuje 3,5 kva.) Stupeň B - maximální soudobý příkon do 11kW (byty s elektrickým vybavením jako byty stupně A, v nichž se navíc k vaření a pečení používají elektrické spotřebiče o příkonu nad 3,5 kw.) Stupeň C soudobý příkon nad 11kW (byty s elektrickým vybavením jako mají byty stupně elektrizace A nebo B, v nichž se navíc pro vytápění nebo klimatizaci užívají elektrické spotřebiče, jejichž spotřeba je měřena u jednotlivých odběratelů.) ČSN 33 21 30 ed.2-2009 strana 15 a 20 VŠB TU Ostrava, FEI, Katedra elektrotechniky
Technická zařízení budovy Technická zařízení zahrnují: zdravotně technická zařízení(vnitřní kanalizace, vodovod) vytápění; větrání bytů; větrání domovních komunikací a domovního vybavení; plynová odběrná zařízení; elektrické rozvody; ochranu před bleskem; výtahy; elektrickou požární signalizaci (EPS); elektrickou zabezpečovací signalizaci (EZS). VŠB TU Ostrava, FEI, Katedra elektrotechniky
Hlavní domovní vedení Hlavní domovní vedení je vedení od přípojkové skříně až k odbočce k poslednímu elektroměru. Jeho svislá část procházející dvěma nebo více podlažími se nazývá hlavní stoupací vedení. Rozbočuje-li hlavní domovní vedení do více odboček, nazývá se část, z níž větve odbočují, kmenové hlavní vedení, odbočující větve se nazývají větve hlavního domovního vedení. Systém hlavního domovního vedení a jeho provedení se volí podle dispozice budovy. V budovách nejvýše se třemi odběrateli, tj. obvykle v rodinných domcích, není nutné zřizovat hlavní domovní vedení a odbočky k elektroměrům lze provést přímo z přípojkové skříně. V budovách s více než třemi odběrateli se zřizuje od přípojkové skříně jedno nebo podle potřeby i více hlavních domovních vedení. Je-li v objektu více hlavních domovních vedení, lze jako přípojkovou skříň použít rozpojovací jisticí skříň Hlavní domovní vedení musí svým umístěním a provedením znemožňovat nedovolený odběr. VŠB TU Ostrava, FEI, Katedra elektrotechniky
Světelné obvody Světelný obvod je určen převážně pro pevné připojení svítidel, popřípadě pro připojení svítidel na zásuvky ovládané spínači. V bytech se jistí světelné obvody pojistkou nebo jističem nejvýše 10A. Na jeden světelný obvod se smí připojit tolik svítidel, aby součet jejich jmenovitých proudů nepřekročil jmenovitý proud jistícího obvodu, tedy při jmenovitém napětí 230V maximálně 2 300W. Spínače pro ovládání světelného okruhu se umisťují lehce dosažitelných místech ve výši 0,9 až 1,2 m nad podlahou. Dle ČSN 33 2130 ed. 3 - Je-li v prostorech bytových domů, občanské výstavby a na pracovištích užito proudových chráničů, pak žádný proudový chránič nesmí chránit více než jeden světelný obvod. Způsoby osvětlení společných prostor - ČSN 73 4301, ČSN 33 2130 ed. 3, ČSN EN 12464-1 Rovnoměrnost osvětlení - ČSN 73 0580, ČSN 36 0020, ČSN EN 12464-1 Nouzové osvětlení - ČSN EN 1838
Druhy nouzového osvětlení dle ČSN EN 1838
Zásuvkové obvody Na jeden jednofázový zásuvkový obvod lze připojit nejvýše 10 zásuvkových vývodů, přičemž celkový instalovaný příkon nesmí překročit 3680W při jištění 16A. Dvojitá zásuvka se považuje za jeden zásuvkový vývod. Jednofázové zásuvkové obvody v bytech se zpravidla jistí jističi 16A - povinné použití proudových chráničů se jmenovitým reziduálním proudem 30 ma pro všechny zásuvky ovládané laiky a venkovní instalace. Povinné použití proudových chráničů se jmenovitým reziduálním proudem 30 ma pro všechny třífázové zásuvkové okruhy do 32 A. ČSN 33 2130 ed. 2 navíc vyžaduje použití chrániče se jmenovitým reziduálním proudem 100 ma pro třífázové zásuvkové okruhy nad 32 A jmenovitého proudu. To se netýká pouze bytů, ale i komerčních objektů. Zásuvky se standardně montují ve výši 90-20 cm. Dle ČSN EN 60309-1 ed. 3 se průmyslové trojfázové zásuvky vyrábějí pro jmenovitý proud 16A, 32A, 64A a 125A. Přehled zásuvek používaných ve světě http://zasuvky.hw.cz VŠB TU Ostrava, FEI, Katedra elektrotechniky
Způsob uložení vodičů Normy: ČSN 33 2000-5-523 ed.2/2003 Elektrické instalace budov - Část 5: Výběr a stavba elektrických zařízení - Oddíl 523: Dovolené proudy v elektrických rozvodech ČSN 33 2000-5-52 ed.2/2012 - Elektrické instalace nízkého napětí - Část 5-52: Výběr a stavba elektrických zařízení - Elektrická vedení Výroba kabelů: http://etour.nktcables.cz/ VŠB TU Ostrava, FEI, Katedra elektrotechniky
Tabulka přípustného proudového zatížení ČSN 33 2000-5-52 ed.2/2012 - Elektrické instalace nízkého napětí - Část 5-52: Výběr a stavba elektrických zařízení - Elektrická vedení VŠB TU Ostrava, FEI, Katedra elektrotechniky
Tabulka dimenzování a jištění vedení z vodičů s měděními jádry v domovních, bytových a podobných instalacích Hodnoty uvedené v tabulce vycházejí z požadavků norem ČSN 33 2000-4-41, ČSN 33 2000-4-43, ČSN 33 2000-5-523, ČSN IEC 1200-53 ČSN 33 2130, ČSN EN 60898, ČSN EN 60269.
Dimenzování vedení První krok: zjištění tzv. výpočtového zatížení P v P v = b * S P i P i jsou výkony nainstalovaných spotřebičů b je činitel náročnosti (0,2-1 ) dle skupin ČSN 33 21 30 ed.2 str. 34 Druhý krok: stanovení výpočtového proudu Iv Vztah pro hodnotu výpočtového proudu v trojfázové soustavě U sdružené napětí cosj střední účiník pro danou skupinu zařízení VŠB TU Ostrava, FEI, Katedra elektrotechniky
Barevné značení žil silových kabelů a vodičů dle ČSN 33 0166 ed. 2 ČSN EN 60445 ed. 4 Barevné značení žil silových kabelů Staré značení Staré značení
Příklad ochrany automatickým odpojením od zdroje
Pojistkový odpojovač Pojistky
Pojistkový odpojovač Pojistka
Vypínací charakteristika pojistek 10 4 1000 100 10 t v [s] 5 Vypínací charakteristiky výkonových pojistek: 1) - velmi rychlá ar střední 2) - pomalá gf hodnoty 3) - pomalorychlá gtf tolerančních 4) - pomalá gt pásem 5) - zkratová (přístrojová am) 1 0,1 1 2 3 4 1 10 100 I.. proud tekoucí pojistkou I NPOJ jmenovitý proud pojistky
Jističe
Jistič
Vypínací charakteristiky jističů podle ČSN EN 60898
Proudové chrániče 2 pólový 1F 4 pólový 3F
Přístroje jistící - proudové chrániče pojistky Proudový chránič spínací mechanismus Součtový transformátor vybavovací relé SPOTŘEBIČ
Přístroje jistící - proudové chrániče Provedení PCH z hlediska počtu pólů: 2 pólové - určení pro 1 fáz. spotřebiče připojené na L a N 4 pólové - určení pro 3 fáz. spotřebiče, připojené na L1, L2, L3, N Provedení PCH z hlediska zpoždění vypnutí - bez zpoždění ( určen pro všeobecné použití) G - s prodlouženým vypínacím časem (t vmin =10 ms) S - selektivní s prodl. vypínacím časem (t vmin =40 ms)
Elektrické přístroje spínací - stykače Základní výkonový spínací prvek Hlavní kontakty Pomocné kontakty 1 3 5 13 21 Ovládací cívka A1 Z Zapínací kontakt (pracovní) V vypínací kontakt (klidový) 2 4 6 14 22 A2 Z Z Z Z V Hlavní kontakty spínají přenášený elektrický výkon Pomocné kontakty - blokování, signalizace
Elektrické přístroje spínací - stykače
Označování svorek na elektrických předmětech a v elektrických zařízeních a spotřebičích
Děkuji za pozornost Nashledanou VŠB TU Ostrava, FEI, Katedra elektrotechniky