Technik teleinformatyk 312[02].O1.05 u - Zespół Szkół nr3 · – zestaw pytań, abyś mógł...

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

MINISTERSTWO EDUKACJI NARODOWEJ

Jarosław Świtalski Użytkowanie instalacji elektrycznych 312[02].O1.05 Poradnik dla ucznia Wydawca Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy Radom 2007

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 1

Recenzenci: doc. dr inż. Stanisław Derlecki dr inż. Marian Jerzy Korczyński Opracowanie redakcyjne: mgr inż. Ryszard Zankowski Konsultacja: mgr Małgorzata Sienna Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 312[01].O1.05 „Użytkowanie instalacji elektrycznych”, zawartego w programie nauczania dla zawodu technik teleinformatyk. Wydawca Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007


SPIS TREŚCI 1. Wprowadzenie 3 2. Wymagania wstępne 5 3. Cele kształcenia 6 4. Materiał nauczania 7

4.1. Wprowadzenie do instalacji elektrycznych 7 4.1.1. Materiał nauczania 7 4.1.2. Pytania sprawdzające 21 4.1.3. Ćwiczenia 22 4.1.4. Sprawdzian postępów 24

4.2. Zabezpieczenia i ochrona przeciwporażeniowa 25 4.2.1. Materiał nauczania 25 4.2.2. Pytania sprawdzające 55 4.2.3. Ćwiczenia 56 4.2.4. Sprawdzian postępów 59

5. Sprawdzian osiągnięć 60 6. Literatura 65


1. WPROWADZENIE

Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy o instalacjach elektrycznych i kształtowaniu umiejętności, dotyczących zabezpieczeń i ochrony przeciwporażeniowej przy eksploatowaniu instalacji elektrycznych.

W poradniku zamieszczono: – wymagania wstępne – wykaz umiejętności, jakie powinieneś mieć już ukształtowane,

abyś bez problemów mógł korzystać z poradnika, – cele kształcenia – wykaz umiejętności, jakie ukształtujesz podczas pracy z poradnikiem, – materiał nauczania – wiadomości teoretyczne niezbędne do opanowania treści jednostki

modułowej, – zestaw pytań, abyś mógł sprawdzić, czy już opanowałeś określone treści, – ćwiczenia, które pomogą Ci zweryfikować wiadomości teoretyczne oraz ukształtować

umiejętności praktyczne, – sprawdzian postępów, – sprawdzian osiągnięć, przykładowy zestaw zadań. Zaliczenie testu potwierdzi

opanowanie materiału całej jednostki modułowej, – literaturę uzupełniającą.


Schemat układu jednostek modułowych

322[18].O1.01 Przestrzeganie przepisów bezpieczeństwa i higieny

pracy, ochrony przeciwpożarowej oraz

ochrony środowiska

312[02].O1.03 Badanie obwodów prądu

stałego

312[02].O1 Podstawy mechaniki

i elektrotechniki

312[02].O1.02 Projektowanie i wykonywanie

konstrukcji mechanicznych 312[02].O1.04

Badanie obwodów prądu przemiennego

312[02].O1.05 Użytkowanie instalacji

elektrycznych


2. WYMAGANIA WSTĘPNE Przystępując do realizacji programu nauczania jednostki modułowej powinieneś umieć:

– rozróżniać podstawowe wielkości elektryczne i ich jednostki, – przeliczać jednostki wielkości elektrycznych w układzie SI, – czytać schematy obwodów elektrycznych, – stosować podstawowe prawa elektrotechniki do analizy obwodów elektrycznych, – obliczać wartości wielkości elektrycznych w obwodach prądu stałego i zmiennego, – charakteryzować wymagania dotyczące bezpieczeństwa pracy przy urządzeniach

elektrycznych, – wykonywać połączenia elementów elektrycznych, – posługiwać się podstawowymi miernikami wielkości elektrycznych i oscyloskopem, – mierzyć wielkości elektryczne oraz interpretować otrzymane wyniki, – lokalizować usterki w prostych obwodach elektrycznych, – czytać dokumentację techniczną urządzeń elektrycznych, – korzystać z różnych źródeł informacji, – obsługiwać komputer, – współpracować w grupie.


3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej uczeń powinien umieć: − rozróżnić układy zasilania odbiorników przez instalacje elektryczne, − rozróżnić sposoby podłączenia komputerów do instalacji zasilającej, − posłużyć się dokumentacją techniczną instalacji elektrycznych, − rozróżnić materiały, osprzęt i urządzenia stosowane w instalacjach odbiorczych

jednofazowych i trójfazowych, − rozróżnić rodzaje łączników i innych aparatów stosowanych w instalacjach odbiorczych

oraz określić ich znaczenie dla ochrony przeciwzwarciowej i przeciwporażeniowej, − zidentyfikować zgodność urządzeń i podzespołów z PN, EN i CE, − wykonać montaż aparatów elektrycznych i osprzętu w instalacjach zasilających

urządzenia komputerowe, − zbadać skuteczność zabezpieczeń zastosowanych w instalacjach odbiorczych, − wyjaśnić przyczyny porażenia prądem elektrycznym, − scharakteryzować zagrożenie prądem elektrycznym dla zdrowia i życia ludzi, − zastosować środki profilaktyczne i ochronne, − udzielić pierwszej pomocy osobom porażonym prądem elektrycznym, − zastosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej

oraz ochrony środowiska.


4. MATERIAŁ NAUCZANIA 4.1. Wprowadzenie do instalacji elektrycznych 4.1.1. Materiał nauczania Przewody elektroenergetyczne

Przewody elektroenergetyczne służą do przewodzenia prądu elektrycznego w liniach elektroenergetycznych, instalacjach elektrycznych i telefonicznych oraz innych, stanowiąc połączenie odpowiednich źródeł zasilania z odbiornikami energii elektrycznej, urządzeniami teletechnicznymi, przyrządami pomiarowymi, sygnalizacyjnymi i innymi.

Zasadniczą częścią przewodu jest żyła wykonana z miedzi miękkiej (wyżarzonej) o konduktywności nie mniejszej niż 58 S • m/mm2, czyli 58 m/(Ω • mm2), lub z aluminium półtwardego o konduktywności nie mniejszej niż 35 S • m/mm2 w temperaturze 20°C. Znamionowe przekroje poprzeczne żył przewodów wynoszą od 0,20 do 500 mm2, a nawet więcej, choć raczej wyjątkowo. Dzięki temu jest możliwy dobór przewodu najbardziej właściwego do spodziewanego obciążenia prądowego.

Żyły przewodów mogą być wykonane jako jedno- lub wielodrutowe (linki). Linki mogą być zwykłe, skręcone z kilku pojedynczych drutów oraz giętkie powstałe przez skręcenie wielu drutów o bardzo małej średnicy, przeznaczone do zasilania odbiorników ręcznych i ruchomych.

Przewody wytwarza się jako gołe (nieizolowane) lub izolowane, przy czym stosuje się izolacje różnych rodzajów o bardzo różnych właściwościach dotyczących rezystywności, giętkości, odporności na temperaturę, wodę, oleje, promieniowanie ultrafioletowe i inne narażenia.

Izolacja oddziela żyły przewodów od siebie i innych uziemionych elementów oraz zapewnia ochronę przewodów przed szkodliwymi wpływami środowiska, a ludzi chroni przed możliwością dotknięcia części pod napięciem. Izolację przewodów wykonuje się przeważnie z polwinitu, gumy, polietylenu oraz z tworzyw termoutwardzalnych.

Przewody izolowane wykonuje się jako jedno- oraz wielożyłowe, od dwóch do pięciu żył i więcej, ze wspólną powłoką (warstwą izolacyjną zewnętrzną), okrągłe lub płaskie (rysunek 1).

Rys. 1. Szkice niektórych typów przewodów elektroenergetycznych wielożyłowych: a) przewód oponowy

warsztatowy typu OWY; b) przewód typu YLYu o izolacji i powłoce polwinitowej, uzbrojony; c) przewód typu YDYp o izolacji i powłoce polwinitowej płaski; d) przewód typu YDYt o izolacji i powłoce polwinitowej wtynkowy [1, s. 129]

W celu wyróżnienia poszczególnych żył w przewodach wielożyłowych stosuje się różne

barwy izolacji, a w przewodach o dużej liczbie żył również numerację poszczególnych żył. Barwa zielono-żółta jest zarezerwowana wyłącznie dla żył ochronnych PE, barwa niebieska zaś dla żył neutralnych N. Wszystkie przewody powinny być zaopatrzone w cechę rozpoznawczą producenta.


Przewody elektroenergetyczne wytwarza się na napięcia znamionowe 300/300, 300/500, 450/750 oraz 600/1000 V. Pierwsza z liczb oznacza dopuszczalną wartość skuteczną napięcia pomiędzy żyłą a ziemią lub ekranem, a druga - napięcie między poszczególnymi żyłami, przy których przewody mogą trwale pracować bez uszkodzeń wywołanych polem elektrycznym w izolacji. Przewody o specjalnym przeznaczeniu (górnicze, samochodowe, lotnicze i inne) mogą być również wykonywane na inne napięcia znamionowe. W Polsce obecnie wytwarza się dziesiątki przewodów różnych typów i o różnym przeznaczeniu. Każdy typ przewodu jest oznaczony symboli literowym zawierającym informację o konstrukcji przewodu i zastosowanych materiałach (tabela 1).

Tabela 1. Oznaczenia przewodów elektroenergetycznych do układania na stałe

Symbol literowy i jego znaczenie Przykład oznaczeń Dodatkowe objaśnienia Konstrukcja żyły D – żyła jednodrutowa D przewody gołe miedziane jednodrutowe L – żyła wielodrutowa (linka) L linki gołe miedziane Lg – żyła wielodrutowa giętka Lg Materiał żyły bez oznaczenia – miedź D, L przewody gołe o żyłach miedzianych A – aluminium AD, AL przewody gołe o żyłach aluminiowych Rodzaj izolacji i powłok ochronnych G – guma DG, LG, ADG przewody o izolacji gumowej Y – polwinit DY, ADY, ALY przewody o izolacji polwinit YADY, YLY przewody o izolacji i powłoce winietowej XS – polietylen usieciowany YKXS, YAKXS kable o izolacji z polietylenu

usieciowanego i powłoce z polwinitu Inne oznaczenia przewody wtynkowe o izolacji PVC t – wtynkowy YDYt, YADYt d – o zwiększonej grubości izolacji DYd przewody o izolacji polwinitowej

ciepłoodpornej c – izolacja odporna na działanie podwyższonej temperatury

DYc, LYc

p – przewód płaski YDYp przewody o izolacji i powłoce winitowej, pp – przewód płaski do przyklejania YDYpp, YADYpp, płaskie do przyklejania' n – z linką nośną YDYn, YALYn przewody o izolacji i powłoce winitowej

z dodatkową linką nośną stalową żo – żyła zielono-żółta YLYżo u – uzbrojony YLYużo y – osłona poliwinitowa YLYuyżo

Dotychczas nie ma międzynarodowych ustaleń dotyczących oznaczenia przewodów, co

nierzadko skutecznie utrudnia lub nawet ogranicza odczytywanie planów i schematów instalacji opracowanych w innych krajach. Do wykonywania instalacji elektrycznych są przede wszystkim przeznaczone przewody do układania na stałe (tabela 2).


Tabela 2. Zakresy zastosowania niektórych typów przewodów elektroenergetycznych do układania na stałe, wytwarzanych w Polsce

Przewody o żyłach miedzianych Przewody o żyłach aluminiowych Zakres zastosowania

typ liczba i przekrój żył, mm2 typ liczba i przekrój żył,

mm2

Przewody jednożyłowe Do układania w pomieszczeniach suchych, w rurkach pod tynkiem i na tynku

DY 300 DY750 LY 300 LY750

0,5-4 1-10 0,35-6 0,35-120

ALY 750

16-120

Jw., lecz narażonych na działanie podwyższonej temperatury: do 105°C - do 90°C

LYc 300 DYc 750 LYc 750

0,35-2,5 0,35-6 0,35-300

- -

Do układania na stałe

DYd 750

1-10

w pomieszczeniach wilgotnych i na zewnątrz budynków, do przyłączy domowych

LYd 750

10-120

ALYd 750

16-120

Do układania w instalacjach narażonych na drga-nia, wielokrotne zginanie, do połączeń ruchomych elementów odbiorników

- w pomieszczeniach suchych,

- w pomieszczeniach wilgotnych

- w pomieszczeniach wilgotnych w instalacjach pracujących w temperaturze do 85°C

LgY 300 LgY 750 LgYd 750 LgYc 750

0,5-2,5 1-120 1-120

0,35-120

Przewody wielożyłowe Do układania na stałe w pomieszczeniach suchych i wilgotnych na tynku i pod tynkiem

YDY 450/750 YDYp 300/500

2x(l-6) 2x(l-6) 4x(l-6) 2x(l-10)

3x(l-10)

NYM-O 300/500 » NYM-J 300/500 1(

4 x (1-10) 1 x(l-16) 2x(l,5-35)


typ liczba i przekrój żył, mm2 typ liczba i prze- • krój żył,

mm2 11 Do układania na stałe w pomieszczeniach suchych i wilgotnych na tynku i pod tynkiem

NYM-O 300/500 » NYM-J 300/500U

YLY 1000

5 x (1-35) 7x(l,5 + 35) 1 x(l,5 + 150) 2 x (1,5 -150) 3x(l,5 + 150) 4 x (1,5 + 150) 7 x (1,5 + 150) 10x(l,5+150)

YALY 1000

lx (16 + 150) 2 x (16+ 150) 3 x (16+ 150) 4x(16+150)

Do układania na stałe w pomieszczeniach suchych oraz w budynkach wykonywanych z półfab-rykatów, w tynku lub na tynku

YDYt 300 YDYt 750

2x0+2,5) 3x(l+2,5) 2x0+2,5) 3x(l+2,5)

-

-

Do przyklejenia na ścia-nach w pomieszczeniach suchych i wilgotnych

YDYpp 300

2 x (1+2,5) 3x(l+2,5)

-

-

Do zasilania napowietrz-nego instalacji w budyn-kach jako przewody sa-monośne (przewody z dodatkową linką nośną stalową)

YDYn 750

2x(l,5 + 6) 3x(l,5 + 6) 4x(l,5 + 6)

YALYn 750

4x(16 + 25) 3x16-1-10 3 x 25 -1- 16

Przewody samonośne do budowy linii elektroener-getycznych nadziemnych, izolowane polietylenem usieciowanym (AsXS) oraz polietylenem usieciowanym odpornym na roz-przestrzenianie się pło-mienia (AsXSn)

-

-

AsXS, AsXSn

l+(25 + 70) 2 x (16 + 35) 4 x (16 + 95) 2 x (35 +95) + + lx(25 + 35) 4 x (50 + 95) + + 2 x (25 + 35)

Przewody typu NYM są wykonane wg normy DIN/YDE-0250; przewody typu NYM-J mają wyróżnioną jedną żyłę (ochronną) barwą izolacji zielono-żółtą.

Jako przewody do odbiorników ruchomych i przenośnych stosuje się sznury i przewody

oponowe wielożyłowe, oznaczone literami S lub O na początku kodu literowego. Przewodów tych używa się w różnorodnych warunkach, zależnie od przeznaczenia. Mogą to być np. sznury mieszkaniowe (SMY), przewody oponowe mieszkaniowe i warsztatowe (OMY, OW, OWY).

Kable elektroenergetyczne i sygnalizacyjne

Kablami nazywa się wyroby składające się z jednej lub większej liczby żył izolowanych, zaopatrzonych w szczelną powłokę zewnętrzną (rys. 2) chroniącą izolację żył przed wilgocią, wpływami chemicznymi i dowolnymi innymi oddziaływaniami środowiskowymi. Kable mogą być więc układane w ziemi, na zewnątrz i wewnątrz pomieszczeń, w kanałach kablowych, na konstrukcjach itp. Kable wielożyłowe o przekrojach żył większych niż 35 mm2 mają żyły sektorowe, dzięki czemu ich zewnętrzne średnice są mniejsze.

Jako izolację żył stosuje się polwinit (PVC), polietylen, a w kablach na napięcie znamionowe wyższe niż l kV również papier izolacyjny nasycony specjalnym syciwem. Powłoki zewnętrzne kabli wykonuje się obecnie przeważnie z polwinitu; wcześniej dość powszechnie stosowano powłoki ołowiane. Właściwości polwinitów oponowych są zbliżone do polwinitów izolacyjnych, przy czym po


dodaniu różnych stabilizatorów uzyskuje się zwiększoną odporność na działanie promieni słonecznych oraz rozprzestrzenianie się płomienia.

Kable przeznaczone do układania w warunkach występowania narażeń mechanicznych, przede wszystkim sił rozciągających, mają zewnętrzny pancerz wykonany z taśm stalowych lub drutów stalowych. Kable opancerzone mają zewnętrzną osłonę wykonaną z polwinitu lub z oplotu włóknistego nasyconego specjalnymi masami, chroniącą pancerz kabla przed wpływami środowiskowymi. Jeżeli kable takie są ułożone w pomieszczeniu zamkniętym, to ze względów pożarowych oplot włóknisty nasycony jako łatwo palny powinien być usunięty.

Rys. 2. Szkice kabli elektroenergetycznych 0,6/1 kV: a) typu YKXS o żyłach sektorowych, izolacji z polietylenu i powłoce polwinitowej (lub polietylenowej); b) typu yKYektmY (oznaczenie wg normy zakładowej) o izolacji polwinitowej i powłoce wypełniającej, ekranowane taśmami miedzianymi (ektm), z zewnętrzną powłoką polwinitową [1, s. 134]

Tabela 3. Symbole literowe kabli elektroenergetycznych

Symbol Znaczenie Przykłady oznaczeń

K kabel z żyłami miedzianymi o izolacji papierowej przesyconej i powłoce ołowianej

KFt

KY kabel z żyłami miedzianymi o izolacji polwinitowej i powłoce ołowianej

KYFt

YKY kabel z żyłami miedzianymi o izolacji polwinitowej i powłoce polwinitowej

YKY

YKX,YKXS kable o żyłach miedzianych i izolacji z polietylenu termoplastycznego (X) oraz usieciowanego (XS) i powłoce polwinitowej

YKX, YKXS

A umieszczone pod literą K oznacza kabel z żyłami aluminiowymi YAKY Ft, Fp, Fo kabel opancerzony taśmami stalowymi (Ft), płaskimi drutami

stalowymi (Fp), okrągłymi drutami stalowymi (Fo) KFt, KYFoy,

AKFpY A umieszczone umieszczone na końcu symbolu oznacza zewnętrzną

osłonę włóknistą AKFtA

Y umieszczone na końcu symbolu oznacza zewnętrzną osłonę z polwinitu AKYFty

H umieszczone na początku symbolu oznacza kabel z żyłami ekranowymi HAKFty

n umieszczone po literze K oznacza kabel z syciwem nieściekającym, a umieszczone po symbolu oznaczającym powłokę oznacza kabel odporny na rozprzestrzenianie się płomienia

KnFt, YKYFtyn

żo umieszczone na końcu symbolu oznacza, że kabel ma żyłę ochronną zielono-żółtą

YAKY-żo

S umieszczone po literze K oznacza kabel sygnalizacyjny materiał materiał bezhalogenowy o zwiększonej odporności na rozprzestrzenianie się płomienia

YKSY, NKXSFtN

Kable – podobnie jak przewody – również są oznaczone symbolami literowymi

zawierającymi informacje o konstrukcji kabla oraz zastosowanych materiałach izolacyjnych i innych (tabela 3).

Oprócz kabli przeznaczonych do powszechnego stosowania wytwarza się kable do zastosowań specjalnych, na przykład z powłoką zewnętrzną bezhalogenową, o zmniejszonej palności, przeznaczone do instalowania w pomieszczeniach, w których wybuch pożaru może


mieć skutki szczególnie tragiczne (tunele, stacje metra, szpitale, teatry, duże domy towarowe itp.), oraz kable o izolacji z gumy silikonowej i powłokach etylenowo-propylenowych odpornych na palenie się, do zastosowań w elektrowniach atomowych, metrach i innych instalacjach, w których konieczne jest zachowanie ciągłości zasilania w odpowiednio długim czasie, pomimo wybuchu pożaru.

Wyłączniki i rozłączniki

Wyłącznik to łącznik elektryczny mechanizmowy zdolny do załączania, przewodzenia i wyłączania prądów w normalnych warunkach pracy obwodu oraz prądu przeciążeniowego lub prądu zwarciowego. Charakteryzują się one umiarkowaną trwałością mechaniczną i łączeniową oraz niewielką znamionową częstością łączeń.

W stanie załączonym wyłączniki pozostają bez udziału sił zewnętrznych dzięki specjalnemu mechanizmowi zwanemu zamkiem (rysunek 3). Zwolnienie mechanizmu zamka wykonane ręcznie lub wskutek działania dowolnego z wyzwalaczy lub przekaźników powoduje wyłączenie wyłącznika pod wpływem sprężyny zwrotnej napiętej w czasie załączenia.

Rys. 3. Wyłącznik samoczynny [1, s. 91]

Wyłączniki są wyposażone zarówno w wyzwalacze przeciążeniowe, przeważnie termobimetalowe, powodujące otwarcie wyłącznika z pewną zwłoką czasową zależną od wartości prądu, jak i w wyzwalacze zwarciowe, elektromagnetyczne, działające z czasem własnym 0,02÷0,04 s. Wyłączniki na duże i bardzo duże wartości prądów znamionowych mają wyzwalacze zwarciowe jednoczłonowe bezzwłoczne lub zwłoczne albo wyzwalacze dwuczłonowe bezzwłoczne i zwłoczne. Człony zwłoczne działają po czasie 0,1÷0,5 s nastawionym na mechanizmie.

Wyłączniki niskonapięciowe wykonywane są jako suche natomiast wyłączniki wysokonapięciowe posiadają różne rozwiązania komór gaszących (olejowe, próżniowe). W wyłącznikach stosuje się różnego typu napędy: ręczne, elektromagnetyczne czy silnikowe. W instalacjach elektrycznych stosuje się obecnie wyłączniki instalacyjne płaskie o znormalizowanej szerokości (module) 17,7 mm, mocowane na wsporniku DIN TH35.


Rys. 4. Przekrój przez wyłącznik instalacyjny [6]

Na załączonym przekroju wyłącznika instalacyjnego wyróżnione zostały jego następujące elementy: 1. Dźwignia napędowa. 2. Zamek. 3. Styk stały i styk ruchomy. 4. Zaciski przyłączowe. 5. Wyzwalacz termobimetalowy (przeciążeniowy). 6. Korpus izolacyjny (obudowa). 7. Wyzwalacz elektromagnetyczny (zwarciowy). 8. Komora gaszeniowa.

Rozłącznik

Rozłącznik to łącznik elektryczny używany do wyłączania prądów roboczych, o wartościach nie przekraczających dziesięciokrotnej wartości prądu znamionowego. Przykładem rozłącznika jest stycznik.

Stycznik – łącznik mechanizmowy, przestawiany w sposób inny niż ręczny, o tylko jednym położeniu spoczynkowym styków ruchomych, zdolny do załączania, wyłączania i przewodzenia prądu w normalnych warunkach pracy obwodu, a także przy przeciążeniach.

Cechuje się dużą trwałością mechaniczną oraz dużą częstością łączeń, przy stosunkowo małych wymiarach, niewielkiej masie i wysokiej pewności działania. Stycznik zbudowany jest z następujących elementów: – izolacyjna podstawa stycznika, – rdzeń nieruchomy, – cewka stycznika, – zwora ruchoma elektromagnesu, – styk nieruchomy, – styk ruchomy, – styki zwierne i rozwierane, umieszczone w torach prądowych pomocniczych, – sprężyny stykowe zapewniające docisk styków, – komory gaszeniowe łuku elektrycznego.


Rys. 5. Widok stycznika [5]

Rozdzielnica tablicowa – tablica rozdzielcza Zwana inaczej tablicami bezpiecznikowymi. Stosuje się je najczęściej w instalacjach

mieszkaniowych i komunalnych do zasilania oświetlenia i odbiorników siłowych o niewielkich mocach. Rozdzielnice tablicowe były powszechnie stosowane w obiektach nieprzemysłowych, takich jak domki jednorodzinne, mieszkania, szkoły, szpitale w których dominują odbiorniki oświetleniowe oraz siłowe o stosunkowo niewielkich mocach znamionowych.

Wszystkie aparaty, a więc liczniki, rozłącznik lub łącznik izolacyjny, wyłączniki instalacyjne i różnicowoprądowe, bezpieczniki i in. montuje się na tablicy izolacyjnej. Zaciski przyłączeniowe obwodów są wyprowadzane na specjalną listwę mocowaną w taki sposób, że zapewnione jest łatwe wykonywanie różnych połączeń i przełączeń, bez zdejmowania tablicy. Połączenia między przyrządami wykonuje się przewodami o żyłach miedzianych o przekroju nie mniejszym niż 2,5 mm2. Tablice przymocowuje się do ścian za pomocą kotew lub kształtowników stalowych osadzonych w murze (ścianie). Odległość pomiędzy nieizolowanymi przewodami a ścianą nie powinna być mniejsza niż 15 mm. Tablice rozdzielcze należy umieszczać, jeżeli jest to tylko możliwe, we wnękach lub skrzynkach z drzwiczkami ograniczającymi dostęp do przyrządów i części pod napięciem.

Obecne rozdzielnice tablicowe w klasycznym wykonaniu są stosowane raczej wyjątkowo. Pozostaną one jednak jeszcze długo w eksploatacji, głównie w starszych obiektach budowlanych nieprzemysłowych. Do zabezpieczeń przetężeniowych obwodów odbiorczych instalacji elektrycznych w nowych budynkach mieszkalnych oraz w innych o przeznaczeniu nieprzemysłowym nie stosuje się już bezpieczników, lecz prawie wyłącznie wyłączniki instalacyjne jedno i trójfazowe, przystosowane do mocowania na specjalnych listwach. Spowodowało to zmianę konstrukcji rozdzielnic (tablic rozdzielczych) zasilających i zabezpieczających takie obwody. Obecnie są to niewielkie, estetycznie wykonane szafki z drzwiczkami, mocowane na ścianach w przedpokojach i korytarzach, w których w zależności od potrzeb (liczby obwodów i łączników) instaluje się wyłączniki w jednym lub kilku rzędach.

W szafkach tych umieszcza się również inne łączniki i aparaty, takie jak wyłączniki różnicowoprądowe, urządzenia przeciwprzepięciowe oraz inne o wymiarach zewnętrznych równie niewielkich lub takich samych jak wyłączniki instalacyjne i podobnie jak one przystosowane do mocowania na standardowych listwach.


W rozdzielnicach skrzynkowych szyny zbiorcze, aparaty elektryczne oraz zestawy tych aparatów instaluje się w skrzynkach o znormalizowanych wielkościach. Skrzynki łączy się między sobą śrubami lub specjalnymi klinami i mocuje do ram stalowych na ścianach pomieszczeń. Bezpieczeństwo obsługi, niewielkie wymiary, łatwość montażu i rozbudowy, dobra ochrona przed narażeniami środowiskowymi i mechanicznymi oraz możliwość instalowania rozdzielnic skrzynkowych w pomieszczeniach ogólnodostępnych, np. halach fabrycznych, a nawet na wolnym powietrzu pod zadaszeniem, spowodowały, że są one powszechnie stosowane w układach niskiego napięcia prądu przemiennego i stałego. Napięcia i prądy znamionowe rozdzielnic skrzynkowych zależą od ich konstrukcji. Przez wiele lat dominowały rozwiązania ze skrzynkami żeliwnymi, mimo że odznaczały się one dużą masą. Dopiero w ostatnim dziesięcioleciu wprowadzono do produkcji w pełni udane rozdzielnice ze skrzynkami z materiałów izolacyjnych. Spowodowało to stopniowe odchodzenie od wytwarzania i stosowania rozdzielnic ze skrzynkami żeliwnymi, choć zapewne pozostaną one jeszcze długo w eksploatacji.

W Polsce rozdzielnice skrzynkowe z materiałów izolacyjnych są wytwarzane m.in. przez przedsiębiorstwa Elektromontaż. Rozdzielnice typu Z o napięciu znamionowym 500 V i prądzie znamionowym szyn zbiorczych 250 i 400 A mają stopień ochrony IP54 i są przeznaczone do stosowania głównie w instalacjach przemysłowych. Rozdzielnice te są zestawiane ze skrzynek o dwóch podstawowych wymiarach: 200x280x150 (220) mm (typu Zł) oraz 280x280x155 (220) mm (typu Z2). Wysokość użytkowa w zależności od zastosowanej pokrywy.

Rys. 6. Rozdzielnice naścienne jednorzędowe typu RN 65 (wymiary w cm) firmy Legrand FAEL: a) RN-1 x4-

65; b) RN-1 +12-65 (rysunki a i b o różnej podziałce) [5]

Gniazda wtykowe Gniazda wtykowe i wtyczki to widoczne elementy instalacji elektrycznych. Wybieramy

je do nowych i remontowanych domów, kierując się przede wszystkim ich wyglądem. Nie powinno to być jednak jedyne kryterium wyboru. Po włożeniu wtyczki do gniazda jej styki robocze – kołki – dotykają odpowiednich styków gniazda, zapewniając w ten sposób przepływ prądu elektrycznego. Aby połączenie takie działało niezawodnie i nie nagrzewało


się, styki wtyczek i gniazd wykonuje się z odpowiedniego metalu, takiego, który nie tylko bardzo dobrze przewodzi prąd elektryczny, ale jest też odporny na korozję i ścieranie. Styki gniazd wtykowych mają kształt tulejek. Dzięki sprężystości materiału stykowego oraz zastosowaniu sprężyn uzyskiwany jest wymagany docisk między stykami wtyczek i gniazd.

Również połączenia przewodów elektrycznych (potocznie zwanych sznurami) z zaciskami śrubowymi gniazd i wtyczek powinny być wykonane starannie i zapewniać odpowiedni docisk. Szczególnie ważna jest jakość takich połączeń w urządzeniach przenośnych, których przewód narażony jest na naciąganie i skręcanie.

Na rynku oferowane są też wtyczki i gniazda na znacznie niższe napięcia na przykład 20÷25 V, 40÷50 V, 110÷130 V. Aby można było łatwo rozpoznać ich rodzaj, w niektórych krajach wprowadzono wymóg oznaczania odpowiednimi barwami gniazd wtykowych i wtyczek o określonym napięciu znamionowym i częstotliwości.

Gniazda i wtyczki przeważnie są tak skonstruowane, że nie jest możliwe włożenie wtyczki do gniazda o innym napięciu i prądzie znamionowym lub innej liczbie biegunów. Dlatego też wtyczek i gniazd elektrycznych nie należy samodzielnie przerabiać ani wymieniać.

Ze względu na sposób montażu, w instalacjach elektrycznych wyróżnia się trzy rodzaje gniazd wtyczkowych: – podtynkowe – instalacja wykonana jest pod tynkiem za pomocą rur cienkościennych

ułożonych w wykutych bruzdach. – wtynkowe – instalacja montowana jest w tynku, a osprzęt charakteryzuje się specjalną

budową. W miejscach rozgałęzień instaluje się puszki wtynkowe. Mają one zaciski do łączenia przewodów i szczęki do przyłączania osprzętu. Wszelkiego rodzaju osprzęt, a także gniazda wtyczkowe są wyposażone w styki nożowe, które wchodzą do szczęk puszek wtynkowych. Tego typu osprzęt można spotkać w budownictwie z lat 50., 60. i 70. Charakteryzuje się on jednak niską obciążalnością styków nożowych w przypadku gniazd wtynkowych.

– natynkowe – instalacja i osprzęt instalowany są na powierzchni ściany. Ze względu na budowę, gniazda wtykowe można podzielić na pojedyncze i podwójne,

z bolcem ochronnym i bez bolca oraz gniazda bryzgoszczelne o stopniu ochrony obudowy nawet IP44. Innym interesującym przykładem jest gniazdo typu „schuko”, w którym bolec ochronny zastąpiony jest przez dwa styki znajdujące się na obwodzie wtyczki.

Włączanie i wyłączanie odbiornika z sieci

Jeśli chcemy wyłączyć jakiś odbiornik z sieci, należy najpierw wyłączyć go wyłącznikiem, a dopiero później wyjąć wtyczkę z gniazda. Włączając odbiornik postępujemy w odwrotnej kolejności – najpierw wkładamy wtyczkę do gniazda, a dopiero później włącznikiem uruchamiamy to urządzenie.

Zasady montażu gniazd

Jeśli chcemy zapewnić całkowite bezpieczeństwo w domu małych dzieci, to należy zainstalować specjalne gniazda z dodatkowymi osłonami umieszczonymi w otworach. Inne rozwiązanie to stosowanie zatyczek do gniazd. Gniazda wtykowe montowane w łazienkach i kuchniach mają specjalne klapki ochronne, w innych pomieszczeniach instaluje się gniazda bez klapek. Istnieją zasady montażu gniazd wtykowych, których należy przestrzegać dla wygody i bezpieczeństwa. Miejsca i zasady montażu gniazd opisano poniżej.


W pokojach Najczęściej na wysokości 0,3 m nad podłogą. Jeśli instalacja elektryczna wykonywana

jest w nowo budowanym domu, trudno w momencie jej zakładania dokładnie określić, jak ustawione będą meble w pomieszczeniach. Nie ma z tym problemu w istniejącym budynku, w którym wymieniamy przewody elektryczne, bowiem wiemy już, jak najlepiej ustawić meble w pomieszczeniach. Zawsze jednak należy trzymać się pewnych zasad montażowych, które nawet po przestawieniu mebli zapewnią łatwe podłączanie odbiorników do instalacji elektrycznej. Dobrze, jeśli w pomieszczeniu gniazda wtyczkowe zainstalowane są po obu stronach okna, a ponadto przynajmniej jedno w głębi pokoju, aby swobodnie można było podłączać także odbiorniki ustawione z dala od okien. Wygodnie jest, jeśli na każde 4÷6 m2 powierzchni przypada co najmniej jedno gniazdo.

Projektując liczbę i rozmieszczenie gniazd, należy też oczywiście uwzględnić, ile odbiorników będziemy chcieli jednocześnie podłączyć w danym pomieszczeniu. Urządzeniami działającymi w pokoju są najczęściej: telewizor, radioodbiornik, magnetofon, magnetowid, komputer, lampa. W kuchniach

Na wysokości ponad 0,85 m nad podłogą, najczęściej około 1,15 m. Ta wysokość montażu gniazd w kuchniach podyktowana jest względami funkcjonalnymi, szafki stojące mają bowiem najczęściej wysokość 0,8 m. Zamontowanie gniazda nad szafką gwarantuje łatwe korzystanie ze wszystkich urządzeń elektrycznych. W kuchni korzystamy najczęściej z chłodziarki, zamrażarki, tostera, robota kuchennego, ekspresu do kawy oraz urządzeń większej mocy na przykład elektrycznej kuchenki, kuchenki mikrofalowej, a czasami pralki automatycznej. Należy zaznaczyć, że w mieszkaniach niewskazane jest korzystanie jednocześnie z dwóch urządzeń większej mocy, a wręcz zabronione – z trzech i więcej takich urządzeń podłączonych do jednego obwodu. W łazienkach

Na wysokości 1,4 m. W wilgotnych pomieszczeniach, takich jak łazienki czy pralnie, należy instalować tylko gniazda wtyczkowe bryzgoszczelne (oznaczenie techniczne - IP44). Wykonane są one jako na- lub podtynkowe, mocowane do ściany za pomocą kleju lub wkrętów. Gniazda takie mają styki ochronne oraz osłony z tworzywa termoplastycznego. Stosuje się je w tych samych pomieszczeniach co łączniki bryzgoszczelne. Na pewno jedno gniazdo bryzgoszczelne trzeba zamontować na wysokości 1,4 m, w miejscu, w którym będzie stała pralka. Wtyczki pralki zazwyczaj nie wyjmuje się z gniazda po skończonym praniu, dlatego też, aby można było korzystać w łazience także z innych urządzeń elektrycznych, jak suszarka do włosów, golarka czy lokówka, warto zainstalować jeszcze jedno gniazdo.

Rys. 7. Gniazdo wtykowe tablicowe IPX4 16A/250V 2P+Z [5]


Rys. 8. Gniazdo wtykowe p/t 16A/250V 2P+Z [5]

Rys. 9. Gniazdo wtykowe p/t 16A/250V 2P [5]

Rys. 10.Gniazdo wtykowe tablicowe jednofazowe IP44 [5]

Rys. 11. Gniazdo pojedyncze z uziemieniem schuko [3]

Odbiorniki jednofazowe i trójfazowe Odbiorniki elektryczne (elektroenergetyczne) przetwarzają energię elektryczna na inną

pożądaną formę energii. Do takich najbardziej rozpowszechniony odbiorników należy zaliczyć: – urządzenia (lampy) oświetleniowe, – silniki elektryczne, – urządzenia elektrotermiczne.

W zależności od rodzaju i liczby zainstalowanych odbiorników elektrycznych, przeznaczenia obiektów (nieprzemysłowe, przemysłowe lub inne) różne są warunki techniczne, jakim powinny odpowiadać instalacje elektryczne zasilające te odbiorniki. Odbiorniki jednofazowe zasilane są tylko z jednej fazy, natomiast trójfazowe zasilane są z 3 faz.

Fazy na rysunkach oznaczane są wielkimi literami L (L1, L2, L3). Odbiorniki trójfazowe łączone są w gwiazdę lub trójkąt. Układ trójfazowy jest to układ 3 obwodów elektrycznych


prądu przemiennego, w których napięcia przemienne źródła o jednakowej wartości i częstotliwości są przesunięte względem siebie w fazie o 1/3 okresu. Napięcia układu wytwarzane są w jednym źródle energii elektrycznej, prądnicy lub generatorze fazowym.

Rys. 12. Świetlówka jako odbiornik jednofazowy [1, s. 172]

Rodzaje układów trójfazowych, pierwszy oznacza połączenie w źródle napięcia, drugi w odbiorniku: – układ trójprzewodowy (gwiazda–gwiazda)λ–λ, – układ czteroprzewodowy (gwiazda–gwiazda)λ–λ, – układ trójprzewodowy (trójkąt–gwiazda)Δ–λ, – układ trójprzewodowy (trójkąt–trójkąt)Δ–Δ.

Rys. 13. Silnik jako odbiornik trójfazowy [1, s. 178]

Zasilanie odbiorników prądem stałym Odbiorniki które wymagają zasilania prądem stałym są najczęściej zasilane ze źródeł

prądu stałego takich jak: – ogniwa prądu stałego, – zasilacze prądu stałego,


– baterie akumulatorów Główna zaleta stosowania takich źródeł to mobilność tych źródeł energii.

Rys. 14. Rezystor zasilany napięciem stałym [rysunek własny]

Schematy instalacji elektrycznych jednofazowych i trójfazowych Na poniższych rysunkach przedstawiono przykładowe instalacje elektryczne. Rysunek 15

przedstawia układy jednofazowe sterowania odbiorników oświetleniowych, natomiast rysunek 16 układ elektryczny trójfazowy do samoczynnego rozruchu silnika indukcyjnego.

Rys. 15. Przykład schematu instalacji jednofazowych [1, s. 216]


Rys. 16. Przykład schematu instalacji trójfazowej [1, s. 217]

4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 1. Jakie zasadnicze części składają się na przewód elektryczny? 2. Jakie materiały używane są do izolacji przewodów? 3. Jakich symboli literowych używa się do oznaczania przewodów energetycznych do

układania na stałe? 4. Jakie typy przewodów układa się w pomieszczeniach suchych i wilgotnych na tynku

i pod tynkiem? 5. Jakie symbole stosuje się do oznaczania kabli elektroenergetycznych? 6. Jakie typy przewodów stosuje się do odbiorników ruchomych i przenośnych? 7. Jakie są podstawowe cechy wyłącznika? 8. Co określa termin rozłącznik? 9. Jakie są zasadnicze różnice pomiędzy rozłącznikiem a wyłącznikiem? 10. Z jakich elementów składowych składa się wyłącznik instalacyjny? 11. Jakie elementy można wyróżnić w budowie stycznika? 12. Jakie zadania spełniają rozdzielnice tablicowe? 13. Jakie konstrukcje tablic rozdzielczych stosuje się obecnie w budynkach mieszkalnych? 14. Jak można podzielić gniazda wtykowe ze względu na sposób montażu? 15. Jak można podzielić gniazda wtykowe ze względu na budowę? 16. Jakich zasad należy przestrzegać przy montowaniu gniazd wtykowych? 17. Jakie urządzenia można zaliczyć do odbiorników energii? 18. W jaki sposób zasilane są odbiorniki jednofazowe? 19. W jaki sposób zasilane są odbiorniki trójfazowe? 20. Jakie rodzaje odbiorników trójfazowych można wyróżnić ze względu na połączenie

w źródle napięcia i odbiorniku? 21. Jakie można wyróżnić źródła napięcia stałego zasilające odbiorniki? 22. W jaki sposób zasilany jest układ jednofazowy? 23. W jaki sposób zasilany jest układ trójfazowy?


4.1.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1

Sklasyfikuj wskazane przez nauczyciela rodzaje gniazd wtykowych, uwzględniając sposób montażu i budowę.

Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać w materiałach dydaktycznych kryteria klasyfikacji gniazd wtykowych, 2) dokonać analizy na podstawie opisów, 3) rozpoznać rodzaje gniazd wtykowych, 4) zapisać przy rodzaju gniazd krótki opis i nazwy poszczególnych gniazd.

Wyposażenie stanowiska pracy: − papier formatu A4, flamastry, − literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

Ćwiczenie 2

Sklasyfikuj wskazane przez nauczyciela rodzaje przewodów elektroenergetycznych wielożyłowych.

Typy przewodów: − YDYt 300/500V 2x1,5, − OWY 300/500V 4x1, − YLYu 600/1000V 5x10, − YDYp 450/750V 3x2,5.


1) odszukać w materiałach dydaktycznych szkice i oznaczenia przewodów, 2) dokonać analizy na podstawie opisów, 3) rozpoznać rodzaje przewodów elektroenergetycznych, 4) zapisać przy każdym rodzaju przewodu dokładny opis, uwzględniając wszystkie symbole

i znaki.

Wyposażenie stanowiska pracy: − papier formatu A4, flamastry, − literatura zgodna z punktem 6 poradnika. Ćwiczenie 3

Na rysunku poniżej przedstawiono uzwojenia silnika zasilonego z trójfazowej instalacji elektrycznej. Uzwojenia silnika mogą być połączone w gwiazdę lub trójkąt. Dorysuj na rysunku oznaczenia przewodów oraz symbole przełączenia w gwiazdę i trójkąt.



1) odszukać w materiałach dydaktycznych rysunek, dotyczący silnika trójfazowego jako odbiornika,

2) dokonać analizy rysunku, 3) rozpoznać oznaczenia przewodów, 4) rozpoznać symbole przy przełączniku gwiazda-trójkąt, 5) narysować poprawnie rysunek, nanosząc odpowiednie oznaczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

− papier formatu A4, flamastry, − literatura zgodna z punktem 6 poradnika.


4.1.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz: Tak Nie 1) wyjaśnić z jakich zasadniczych części składa się przewód

elektryczny? 2) określić rodzaje materiałów używane do izolacji przewodów? 3) określić symbole literowe używane do oznaczania przewodów

energetycznych do układania na stałe? 4) sklasyfikować typy przewodów do układania w pomieszczeniach

suchych i wilgotnych na tynku i pod tynkiem? 5) określić symbole stosowane do oznaczania kabli elektroenergetycznych? 6) sklasyfikować typy przewodów stosowanych do odbiorników

ruchomych i przenośnych? 7) wyjaśnić podstawowe cechy wyłącznika? 8) wyjaśnić pojęcie rozłącznika? 9) wyjaśnić różnice pomiędzy rozłącznikiem i wyłącznikiem? 10) określić elementy składowe wyłącznika instalacyjnego? 11) określić elementy dotyczące budowy stycznika? 12) wyjaśnić zadania jakie spełniają rozdzielnice tablicowe? 13) określić konstrukcje tablic rozdzielczych stosowanych w budynkach

mieszkalnych? 14) sklasyfikować gniazda wtykowe ze względu na sposób montażu? 15) sklasyfikować gniazda wtykowe ze względu na budowę? 16) określić zasady dotyczące montowania gniazd wtykowych? 17) określić urządzenia zaliczane do odbiorników energii? 18) wyjaśnić sposób zasilania odbiorników jednofazowych? 19) wyjaśnić sposób zasilania odbiorników trójfazowych? 20) sklasyfikować odbiorniki trójfazowe ze względu na połączenie

w źródle napięcia i odbiorniku? 21) sklasyfikować źródła napięcia stałego do zasilania odbiorników? 22) wyjaśnić sposób zasilania układu jednofazowego? 23) wyjaśnić sposób zasilania układu trójfazowego?


4.2. Zabezpieczenia i ochrona przeciwporażeniowa

4.2.1. Materiał nauczania

Zabezpieczenia przed skutkami przeciążeń i zwarć w instalacjach odbiorczych Przewody łączące odbiorniki energii elektrycznej z źródłem zasilania powinny być

zabezpieczone przed skutkami przeciążeń i zwarć przez urządzenia zabezpieczające, samoczynnie wyłączające zasilanie w przypadku przeciążenia lub zwarcia. Rozróżnia się trzy rodzaje urządzeń zabezpieczających: 1) urządzenia zabezpieczające jednocześnie przed prądem przeciążeniowym i przed prądem

zwarciowym (zabezpieczenia przeciążeniowo-zwarciowe). Tego rodzaju urządzeniami mogą być:

– wyłączniki wyposażone w wyzwalacze przeciążeniowe termobimetalowe i wyzwalacze zwarciowe elektromagnetyczne,

– wyłączniki współpracujące z bezpiecznikami topikowymi, – bezpieczniki topikowe ogólnego przeznaczenia z pełnozakresową charakterystyką

wyłączania, – wyłączniki wyposażone w wyzwalacze przeciążeniowe i dobezpieczeniowe wkładki

topikowe. 2) urządzenia zabezpieczające tylko przed prądem przeciążeniowym (zabezpieczenia

przeciążeniowe). Tego rodzaju urządzeniami mogą być:

– wyłączniki wyposażone w wyzwalacze przeciążeniowe termobimetalowe, – bezpieczniki topikowe ogólnego przeznaczenia z pełnozakresową charakterystyką

wyłączania. 3) urządzenia zabezpieczające tylko przed prądem zwarciowym (zabezpieczenia

zwarciowe). Tego rodzaju urządzeniami mogą być:

– wyłączniki wyposażone w wyzwalacze zwarciowe elektromagnetyczne, – bezpieczniki topikowe ogólnego przeznaczenia z pełnozakresową charakterystyką

wyłączania, – wkładki topikowe dobezpieczeniowe z niepełnozakresową charakterystyką wyłączania

Zabezpieczenia przeciążeniowe powinny być tak dobrane, aby wyłączenie zasilania (przerwanie prądu przeciążeniowego) nastąpiło zanim wystąpi niebezpieczeństwo uszkodzenia izolacji, połączeń, zacisków lub otoczenia na skutek nadmiernego wzrostu temperatury.

Zabezpieczenie przeciążeniowe przewodów powinno spełniać następujące warunki:

IB ≤ In ≤ Iz

I2 ≤ 1,45 Iz

gdzie: – IB prąd obliczeniowy w obwodzie elektrycznym (prąd obciążenia przewodów), – Iz obciążalność prądowa długotrwała przewodu, – In prąd znamionowy urządzeń zabezpieczających (lub nastawiony prąd urządzeń

zabezpieczających), – I2 prąd zadziałania urządzeń zabezpieczających.

Prąd zadziałania urządzeń zabezpieczających I2 należy określać jako krotność prądu znamionowego In wyłącznika lub bezpiecznika według zależności:


I2= k2 In gdzie:

– k2 współczynnik krotności prądu powodującego zadziałanie urządzenia zabezpieczającego przyjmowany jako równy:

– 1,6÷2,1 dla wkładek bezpiecznikowych, – 1,45 dla wyłączników nadprądowych o charakterystyce B, C i D.

Mniejsza wartość współczynnika k2 dla wyłączników w stosunku do bezpieczników oznacza, że wyłączniki mają lepiej dopasowane charakterystyki czasowo-prądowe do zabezpieczania przewodów przed przeciążeniem, co pozwala na stosowanie przewodów o mniejszej obciążalności prądowej długotrwałej, a więc o mniejszym przekroju, przy zabezpieczaniu ich wyłącznikami nadprądowymi.

Zabezpieczenia przeciążeniowe powinny być zainstalowane przed punktem, w którym następuje: – zmiana przekroju przewodów na mniejszy, – zmiana rodzaju przewodów na przewody o mniejszej obciążalności prądowej

długotrwałej, – zmiana sposobu ułożenia przewodów lub budowy instalacji, pogarszająca warunki

chłodzenia.

Zabezpieczenia przed prądem przeciążeniowym nie są wymagane w następujących przypadkach: – przewody znajdujące się za miejscem zmniejszenia obciążalności prądowej długotrwałej

(zmiana przekroju, rodzaju, sposobu ułożenia przewodów lub budowy instalacji) są skutecznie zabezpieczone od strony zasilania przed prądem przeciążeniowym,

– w przewodach nie przewiduje się występowania prądów przeciążeniowych, a przewody te nie mają żadnych rozgałęzień, przyłączonych gniazd wtyczkowych i są skutecznie zabezpieczone przed zwarciami,

– w miejscach zmiany przekroju, rodzaju, sposobu ułożenia przewodów lub budowy instalacji powodujących zmniejszenie obciążalności prądowej długotrwałej przewodów, jeżeli długość przewodów nie przekracza 3 m i nie mają one rozgałęzień, przyłączonych gniazd wtyczkowych i nie znajdują się w pobliżu materiałów łatwopalnych, a wykonanie instalacji ogranicza do minimum powstanie zwarcia.

Zabezpieczenia zwarciowe

Zabezpieczenia zwarciowe powinny być tak dobrane, aby wyłączenie zasilania (przerwanie prądu zwarciowego) nastąpiło zanim wystąpi niebezpieczeństwo uszkodzeń cieplnych i mechanicznych w przewodach lub ich połączeniach. Przewidywana (spodziewana) wartość prądu zwarciowego w miejscu instalowania zabezpieczeń powinna być określona metodami obliczeniowymi lub za pomocą pomiarów. Zabezpieczenie zwarciowe powinno mieć zdolność do przerywania prądu zwarciowego o wartości większej od przewidywanego (spodziewanego) prądu zwarciowego. Dopuszcza się, aby ta zdolność była mniejsza, ale tylko w tym przypadku gdy od strony zasilania znajduje się inne zabezpieczenie zwarciowe, o wystarczającej zdolności przerywania prądu zwarciowego.

Przewody i urządzenia za tym zabezpieczeniem wytrzymują przepływ przewidywanego (spodziewanego) prądu zwarciowego bez uszkodzeń (energia przenoszona przez urządzenia zabezpieczające, powinna być mniejsza od energii, jaką mogą wytrzymać bez uszkodzenia urządzenia i przewody znajdujące się za danym urządzeniem zabezpieczającym, patrząc od strony zasilania).


Czas przepływu prądu zwarciowego powinien być taki, aby temperatura przewodów nie przekroczyła wartości dopuszczalnej temperatury granicznej, jaką mogą osiągnąć przewody przy zwarciu. Dla prądów zwarciowych o czasie trwania nieprzekraczającym 5 s, czas potrzebny do podwyższenia temperatury przewodu od temperatury dopuszczalnej długotrwale do temperatury granicznej dopuszczalnej przy zwarciu, można w przybliżeniu obliczyć ze wzoru:

t=(kS/I)2 gdzie:

– t czas w sekundach, – S przekrój przewodu w mm2, – I wartość skuteczna prądu zwarciowego w A, – k współczynnik liczbowy, odpowiadający jednosekundowej dopuszczalnej gęstości prądu

podczas zwarcia, o wartości: – 143 dla przewodów Cu z izolacją z polietylenu usieciowanego, etylenu-propylenu lub

gumy, – 115 dla przewodów Cu z izolacją z PVC, – 94 dla przewodów Al z izolacją z polietylenu usieciowanego, etylenu-propylenu lub

gumy, – 76 dla przewodów Al z izolacją z PVC

Zabezpieczenia zwarciowe powinny być zainstalowane przed punktem, w którym

następuje: – zmiana przekroju przewodów na mniejszy, – zmiana rodzaju przewodów na przewody o mniejszej obciążalności prądowej

długotrwałej, – zmiana sposobu ułożenia przewodów lub budowy instalacji, pogarszająca warunki

chłodzenia. Dopuszcza się inne usytuowanie zabezpieczeń zwarciowych w dwu następujących

przypadkach: – gdy przewody znajdujące się za miejscem obniżenia obciążalności prądowej długotrwałej

są skutecznie chronione przez inne, usytuowanie bliżej zasilania, zabezpieczenie zwarciowe,

– gdy po zmianie przekroju przewodów spełnione są trzy następujące warunki: – odcinek oprzewodowania o mniejszym przekroju ma długość nie przekraczającą 3 m, – odcinek jest wykonany w sposób ograniczający do minimum powstanie zwarcia

(na przykład. przez dodatkowe zabezpieczenie przewodów przed wpływami zewnętrznymi), – odcinek nie znajduje się w pobliżu materiałów łatwopalnych.

Wyłącznik nadmiarowoprądowy

Aparat chroniący instalację przed przeciążeniem i skutkami zwarć; ponowne włączenie nie wymaga wymiany elementów.

Wyłącznik nadprądowy

Jest to wyłącznik samoczynnie wyłączający prąd, gdy jego wartość przekroczy wielkość zadaną. Wyłączniki nadprądowe są stosowane dla ochrony instalacji elektrycznych przed przeciążeniami i zwarciami układów elektrycznych.

Najczęściej stosowane są w instalacjach oświetleniowych i rozdziału energii w instalacjach domowych, oraz w przemyśle, w instalacjach prądu zmiennego przy


nominalnym napięciu AC 50/60 Hz do 240 V, a przy obwodach 2, 3 lub 4 biegunowych przy nominalnym napięciu jednego biegunu do 415 V.

Przykładowe parametry wyłączników:

Typ 3SB13-1p 3SB13-3p

Prąd znamionowy 6-63A 2-63A

Krotność prądu znamionowego B: 3-5 In C: 5-10 In

D: 10-20 In

B C

Wytrzymałość zwarciowa EN 60 898 & IEC 898

IEC 947-2 NEMA AB-1

6 KA

10 KA 22 KAIC

6 KA

10 KA 22 KAIC

Napięcie pracy - 50/60 Hz 230/400 V

Napięcie izolacji 500 V

Wytrzymałość elektryczna 40 to 63 A 10,000 operacji 0,5 to 32 A 20,000 operacji

Rys. 16.Widok wyłącznika nadprądowego [6]

Bezpiecznik elektryczny Jest to element zabezpieczający działający poprzez rozłączenie obwodu w wyniku

spalenia części przewodzącej bezpiecznika (wkładki). Bezpiecznik może mieć różnorodną konstrukcję w zależności od sposobu działania i przeznaczenia. Bezpiecznik elektryczny to w potocznym znaczeniu każde zabezpieczenie elektryczne instalacji elektrycznej i odbiorników elektrycznych przed ich uszkodzeniem z powodu wystąpienia nadmiernego natężenia prądu. Zamiennie w mowie potocznej używane są też sformułowania: bezpiecznik (w domyśle elektryczny), korek (w domyśle elektryczny), bezpiecznik automatyczny.

Faktycznie bezpiecznik elektryczny jest to aparat zabezpieczający służący do jednokrotnego wyłączenia prądu nadmiarowego w celu zabezpieczenia przed uszkodzeniem instalacji elektrycznej i odbiorników elektrycznych. Prąd nadmiarowy może być wywołany przeciążeniem, zwarciem lub przepięciem. Po jednorazowym zadziałaniu


ulega on zniszczeniu i powinien być wymieniony na nowy. Naprawa uszkodzonego bezpiecznika elektrycznego jest bezsensowna i niebezpieczna w skutkach, bowiem „naprawiony” bezpiecznik nie stanowi żadnego zabezpieczenia. Przyczyna awarii nie została bowiem usunięta, a „bezpiecznika” już nie ma.

Wyróżnić można następujące rodzaje bezpieczników: – bezpiecznik topikowy, – bezpiecznik instalacyjny, – bezpiecznik aparatowy, – bezpiecznik samochodowy, – bezpiecznik gazodmuchowy.

Każdy bezpiecznik elektryczny stanowi zabezpieczenie elektryczne ale nie każde zabezpieczenie elektryczne jest bezpiecznikiem. Bezpiecznikiem elektrycznym nie jest: – wyłącznik automatyczny wkrętkowy, – wyłącznik instalacyjny, – wyłącznik różnicowoprądowy, – wyłącznik przeciwporażeniowy, – ochronnik przeciwprzepięciowy.

Bezpieczniki dzieli się ze względu na charakterystykę działania na gG, gL, aM, gF, Tr, Gr. oraz na czas reakcji: zwłoczne i szybkie (np. BiWtz i BiWts).Wartości prądów znamionowych wkładek bezpiecznikowych są znormalizowane i wynoszą: 4, 6, 8, 10, 16, 20, 25, 32, 35, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 225, 255, 315, 355, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250 A.

Zabezpieczenia przed skutkami wyładowań atmosferycznych przepięć

Przepięcie to znaczny, gwałtowny i krótkotrwały wzrost napięcia w sieci elektrycznej ponad prawidłowe napięcie sieci. Przepięcia powstają w sieci elektrycznej w wyniku pracy urządzeń w niej występujących (przepięcia wewnętrzne) najczęściej podczas włączania, wyłączania, zmiany obciążenia, nieprawidłowej pracy urządzeń oraz w wyniku działania na sieć czynników zewnętrznych (przepięcia zewnętrzne) takich jak uderzenia pioruna w sieć, indukcja napięć w wyniku impulsu elektromagnetycznego. Przepięcia uszkadzają izolacje przewodów, wywołują iskrzenie, niszczą urządzenia elektryczne szczególnie urządzenia elektroniczne.

W celu zapobieżenia rozprzestrzenianiu się przepięć w sieci energetycznej stosuje się przewody odgromowe na napowietrznych liniach elektroenergetycznych, filtry LC, bezpieczniki przeciwprzepięciowe, ograniczniki przepięć, a w urządzeniach elektronicznych warystory. Warystorowe ograniczniki przepięć i odgromniki

Warystor to podzespół elektroniczny, ochronnik przepięciowy o nieliniowej charakterystyce rezystancji, zależnej od wartości przyłożonego napięcia elektrycznego. Gdy przekroczy ono pewną wartość, charakterystyczną dla danego typu (modelu) warystora, jego rezystancja szybko maleje, z początkowych setek kiloomów do zaledwie kilkunastu. Dzięki temu, płynie przez niego duży prąd powodujący przepalenie (wyłączenie się) bezpiecznika a zarazem wyłączenie urządzenia. Oczywiście tylko wtedy, gdy pracuje on jako zabezpieczenie przeciwprzepięciowe, a więc połączony jest równolegle ze źródłem napięcia. W trakcie pracy jako odgromnik (połączenie szeregowe pomiędzy piorunochronem a uziemieniem) jego mała rezystancja, wywołana ogromnym napięciem pioruna, pozwala na swobodny przepływ prądu do ziemi.

Zastosowanie warystorów: – zabezpieczanie urządzeń przed przepięciami. – ochronniki przepięciowe i wysokonapięciowe (w telewizorach).


– do ochrony linii wysokiego napięcia. – w liniach telefonicznych do zabezpieczania telefonów, modemów i innych urządzeń

podłączonych do linii telefonicznej. – jako odgromniki. – jako pewien rodzaj zabezpieczenie transformatorów.

Odgromnik

Odgromnik (właściwie: ogranicznik przepięć typu 1) jest urządzeniem chroniącym przed przepięciami elektrycznymi w sieci elektroenergetycznej. Przepięcia mogą powstać podczas np. załączania lub wyłączania nieobciążonej linii napowietrznej lub przy uderzeniu piorunu w linię napowietrzną i mogą one spowodować zniszczenie izolacji i innych elementów sieci. Ponieważ odgromniki są urządzeniami stosunkowo drogimi, są stosowane tylko do ochrony ważnych elementów sieci jak np. transformator bądź generator.

Odgromniki można podzielić ze względu na budowę na: – odgromnik iskrowy, który składa się z iskiernika (I) oraz rezystancji wykonanej

z węglika krzemu, – odgromnik tlenowo-metalowy, który składa się wyłącznie z rezystancji wykonanej

z tlenku metalu.

Rys. 17. Odgromnik iskrowy i tlenowo-metalowy [5]

Zagrożenie dla organizmu człowieka ze strony prądu elektrycznego Oddziaływanie prądu elektrycznego na organizm ludzki.

Utrata świadomości – następuje na skutek oddziaływania prądu na układ nerwowy. Oddziaływanie to polega na zagęszczeniu jonów na granicy przejścia prądu pomiędzy komórkami ciała o lepszej przewodności do komórek o gorszej przewodności.

Skurcz mięśni – chodzi o zjawisko skurczu mięśni zginających, przez to porażony nie może samodzielnie oderwać się od źródła prądu. Jest to jedno z częstszych powodów śmiertelnego porażenia, gdyż dłuższe przebywanie pod napięciem powoduje wydzielanie się dużych ilości ciepła (oparzenia) i zaburzenia w pracy serca.

Zatrzymanie oddychania – występuje przy dłuższym przepływie prądu przez klatkę piersiową. Następuje wtedy skurcz mięśni oddechowych uniemożliwiający oddychanie („kamienna klatka”) powodujący śmierć poszkodowanego wskutek uduszenia.

Zakłócenie pracy serca – w przypadku przepływu prądu w momencie początku rozkurczu komór serca (przerwa w pracy serca) może wystąpić migotanie komór sercowych. Im ten przepływ jest dłuższy tym prawdopodobieństwo migotania większe.


Tabela 4. Zależności i czasy przepływu i wielkości prądu, który nie powoduje migotania komór sercowych Natężenie w mA 50 80 150 220 280 400

Czas przepływu w s 5 2 1 0,8 0,4 0,2

Migotanie komór sercowych powoduje zatrzymanie akcji serca, ustanie przepływu krwi

i śmierć na skutek niedotlenienia organizmu. Migotanie powodują wyłącznie prądy o częstotliwości od 40 Hz do 60 Hz.

Oparzenia zewnętrzne – występują w miejscu zetknięcia ciała z przewodnikiem Oparzenia wewnętrzne – występują na całej drodze przepływu prądu przez ciało i bardziej niebezpieczne od oparzeń zewnętrznych, gdyż są niewidoczne. Działanie cieplne prądu może doprowadzić do częściowego lub całkowitego zniszczenia komórek, rozerwania naczyń krwionośnych.

Duże wartości prądów przepływających przez ciało są przyczyną oparzeń wewnętrznych, uszkodzeń mięśni i przechodzenia do krwi barwnika mięśniowego, tzw. mioglobiny. Jest to substancja szkodliwa dla pracy nerek, hamująca wydzielanie moczu. Większe ilości mioglobiny powodują śmiertelne zatrucie porażonego dopiero w kilka dni po porażeniu.

Porażenie łukiem elektrycznym – przebywanie w polu działania łuku elektrycznego może spowodować znacznie poważniejsze obrażenia: – mechaniczne uszkodzenie ciała mające wygląd ran ciętych, potłuczeń itp., – oparzenia do trzeciego stopnia włącznie, – zapalenia odzieży, – świetlne działanie, powodujące: światłowstręt, łzawienie, zapalenie spojówek, obrzęk.

Należy pamiętać o pośrednich urazach mechanicznych występujących wskutek upadku z wysokości czy utraty równowagi.

Stopień porażenia zależy m. in. od: – natężenia prądu – częstotliwości Tabela 5. Średnie wartości prądu powodujące określone skutki jego działania

Prąd w mA Prąd przemienny 50–60 Hz Prąd

w mA Prąd stały

1–1,5 Początek odczuwania przepływu prądu

3–6 Powstają skurcze mięśni i odczucie bólu

10–15 Silne skurcze mięśni. Ręce z trudem można oderwać od przewodu. Silne bóle w palcach, ramionach i plecach

15–25 Bardzo silny skurcz. Samodzielne oderwanie się jest niemożliwe. Bardzo silne bóle. Utrudniony oddech

5–8

Początek odczuwania przepływu prądu. Uczucie ciepła

większy niż 30

Bardzo silne skurcze. Utrata przytomności i migotanie komór sercowych 20–25 Powstają skurcze. Znaczne

odczuwanie ciepła

Przy większych częstotliwościach zakres natężeń bezpośrednio śmiertelnych przesuwa

się w stronę większych wartości prądu i tak np. przy 5000 Hz dopiero natężenie 1 A jest śmiertelne. Podobne zjawisko występuje przy częstotliwości mniejszej niż 10 Hz, zaś prąd stały powoduje śmierć dopiero przy natężeniu 1,2 A.


Rodzaje ochrony przeciwporażeniowej. Wyróżniamy następujące rodzaje i środki ochrony przeciwporażeniowej:

I. Ochrona przed dotykiem bezpośrednim i pośrednim. 1. Zastosowanie bardzo niskiego napięcia (ELV):

– SELV, – PELV, – FELV.

2. Ograniczenie ładunku rozładowania kondensatora. II. Ochrona przed dotykiem bezpośrednim (ochrona podstawowa). 1. Ochrona całkowita:

– izolacje, – pokrywy, – osłony.

2. Ochrona częściowa: – przegrody, – bariery.

3. Ochrona uzupełniająca: – urządzenia różnicowoprądowe.

III. Ochrona przed dotykiem pośrednim (ochrona dodatkowa). 1. Ochrona przez samoczynne wyłączenie zasilania lub sygnalizację: a) Sieć TN Urządzenia ochronne przetężeniowe. Urządzenia różnicowoprądowe. b) Sieć TT Urządzenia ochronne przetężeniowe. Urządzenia różnicowoprądowe. c) Sieć IT Stała kontrola stanu izolacji. Urządzenia ochronne przetężeniowe. Urządzenia różnicowoprądowe. 2. Urządzenia II klasy ochronności. 3. Separacja odbiorników. 4. Stosowanie nieuziemionych połączeń wyrównawczych. 5. Izolowanie stanowiska

Ochronę przed porażeniem elektrycznym uważa się za skuteczną, jeżeli stosuje się niskie napięcia lub jeżeli źródło zasilania jest małej mocy (przy pomiarze woltomierzem o rezystancji 3000 Ω, napięcie obniży się do bezpiecznego). Źródłem zasilania może być autotransformator II klasy ochronności. Źródło zasilania może stanowić również przetwornica lub bateria akumulatorów.

W obwodach oznaczonych symbolem SELV części czynne nie są połączone z uziomem. Natomiast w obwodach oznaczonych symbolem PELV są połączone z uziemieniami. Jeżeli ze względów technologicznych stosuje się bardzo niskie napięcia, a źródłem zasilania nie jest transformator II klasy ochronności, to wprowadza się dodatkowo przewód PE i obwody oznacza się symbolem FELV.


Rys. 18. Układ zasilania typu SELV [2, s.7]

Rys. 19. Układ zasilania typu PELV [2,s.7].

Rys. 20. Układ zasilania typu FELV [2, s. 7]

Nie są wymagane dodatkowe środki ochrony, jeżeli napięcie znamionowe nie przekracza 25 V wartości skutecznej prądu przemiennego lub 60 V nietętniącego prądu stałego. Dotyczy to urządzeń użytkowanych w miejscach suchych i gdy nie przewiduje się wielkopowierzchniowych dotyków ciała ludzkiego. We wszystkich innych przypadkach jako dopuszczalną wartość napięcia przyjmuje się 6 V prądu przemiennego lub 15 V prądu stałego. Klasy ochronności i stopnie ochrony IP urządzeń elektrycznych

Urządzenia elektryczne prądu przemiennego o napięciu znamionowym nie wyższym niż 440 V i napięciu względem ziemi nie wyższym niż 250 V, w zależności od możliwego do zastosowania sposobu ochrony przeciwporażeniowej, dzieli się na klasy ochronności: – klasa ochronności 0 – ochronę przed porażeniem elektrycznym stanowi izolacja

podstawowa. W przypadku uszkodzenia izolacji ochronę przeciwporażeniową powinny zapewnić odpowiednio korzystne warunki środowiskowe, takie jak zainstalowanie poza zasięgiem ręki, izolowanie stanowiska, brak zasięgu ręki uziemionych urządzeń, instalacji oraz elementów konstrukcyjnych W Polsce dopuszcza się stosowanie takich


urządzeń przy braku jednoczesnego kontaktu człowieka z urządzeniem i potencjałem ziemi lub gdy kontakt taki jest rzadki.

– klasa ochronności I – ochronę przeciwporażeniową przed dotykiem pośrednim w tych urządzeniach wykonuje się łącząc zacisk ochronny urządzenia z przewodem PE, PEN lub bezpośrednio z uziemieniem. Ma to zapewnić odpowiednio szybkie zadziałanie odpowiednich urządzeń i wyłączenie zasilania albo ograniczenie napięć dotykowych do wartości nieprzekraczających granicznych dopuszczalności w danych warunkach środowiskowych.

– klasa ochronności II – w urządzeniach tej klasy ochronności bezpieczeństwo pod względem porażeniowym jest zapewnione przez zastosowanie odpowiedniej izolacji podwójnej lub wzmocnionej - której zniszczenie jest bardzo mało prawdopodobne.

– klasa ochronności III – ochrona przeciwporażeniowa w urządzeniach tej klasy ochronności jest zapewniona przez zasilanie ich napięciem z zakresu napięciowego o wartości nieprzekraczającej w danych warunkach napięcia granicznego dopuszczalnego.

Symbole klas ochronności

– klasa 0 brak symbolu – klasa I

– klasa II

– klasa III

Rys. 21. Symbole klas ochronności [5]

Stopnie ochrony IP

Oznaczenie literowe IP (z angielskiego Ingress Protection) – stopień ochrony aparatu lub urządzenia elektrycznego przed penetracją czynników zewnętrznych. IP jest terminem określonym przez normy DIN VDE 0470 i DIN 40 050. Normy dotyczące wyłączników różnicowoprądowych i nadprądowych szczegółowo określają sposoby ochrony przed porażeniem prądem elektrycznym osób obsługujących te urządzenia oraz zabezpieczenia uniemożliwiające wnikanie do tych aparatów ciał obcych. Jest to ujęte w katalogach produktów oraz uwidocznione na produktach, na których są nadrukowane symbole oznaczeń stopnia IP zgodnie z Polską Normą PN-92/E-08106. Normy te opisują klasyfikację stopni ochrony zapewnianych przez obudowy dla urządzeń elektrycznych o napięciu znamionowym nie przekraczającym 72,5 kV.

Normy te określają: – ochronę osób, – ochronę urządzeń elektrycznych przed penetracją cząstek stałych, łącznie z kurzem, – ochronę urządzeń elektrycznych przed szkodliwym oddziaływaniem wody.


Tak zwany stopień IP składa się z oznaczenia IP i dwóch do czterech znaków, z których pierwszy oznacza odporność na penetrację ciał stałych, a drugi na penetrację wody.

Pierwszy znak: zabezpieczenie przed ciałami stałymi (zgodnie z PN-EN 60529:2002):

Rys. 22. Pierwszy znak w oznaczeniu IP [5]

Drugi znak: zabezpieczenie przed wnikaniem wody (zgodnie z PN-EN 60529:2002):

Rys. 23. Drugi znak w oznaczeniu IP [5]


IK - dwucyfrowy znak (opcjonalny) określa stopień ochrony przed uderzeniem (zgodnie z NF EN 50 102)

Klasyfikacja stopni ochrony przed uderzeniem przedstawia rysunek 24.

Rys. 24. Klasyfikacja stopni ochrony przed uderzeniem [5] Przykłady oznaczeń:

– IP 44 – zabezpieczenie przed dostaniem się obcych ciał stałych o średnicy powyżej 1mm, przed dostępem do części niebezpiecznych drutem oraz przed wnikaniem cieczy rozbryzgiwanej.

– IP 54 – pierwsza cyfra charakterystyczna: 5 – ochrona przed dostępem osób do niebezpiecznych części za pomocą drutu, druga cyfra charakterystyczna: 4 – ochrona przed rozbryzgami wody. Jest to pełne zabezpieczenie przed dotknięciem i ochrona przeciwko gromadzeniu się niebezpiecznych pyłów.

– IP 65 – liczba 6 z pierwszego indeksu (ochrona przeciwko penetracji ciał obcych), liczba 5 z drugiego indeksu (ochrona przeciwko penetracji wody). Skrót IP X4D to nowe oznaczenie stopnia IP 44 – PN-IEC 60364-7-701:1999 „Instalacje

elektryczne w obiektach budowlanych. – Wymagania dotyczące specjalnych instalacji lub lokalizacji. – Pomieszczenia wyposażone w wannę i/lub basen natryskowy” wyodrębnia w tych pomieszczeniach strefy 0, 1, 2, 3 odmierzone w stosunku do wanny lub natrysku. Stopień ochrony IPX4 zabezpiecza przed dostawaniem się drutów > 1 mm. Dodatkowo ten stopień ochrony zapobiega dostawaniu się wody rozpryskiwanej ze wszystkich kierunków.

Urządzenia o stopniu ochrony IPX4 mogą być montowane w 2 strefie tych pomieszczeń. Literka D to dodatkowe oznaczenie dotyczące ochrony przed ingerencją mechaniczną w urządzenie mogącą doprowadzić do porażenia prądem. Poniżej znajdują się wyjaśnienie dodatkowych oznaczeń literowych. – A – ochrona przed dostępem wierzchem dłoni. Próbnik dostępu, kula o średnicy 50 mm, powinna zachować odpowiedni odstęp od części niebezpiecznych. – B – ochrona przed dostępem palcem. Palec probierczy przegubowy o średnicy 12 mm i długości 80 mm ma zachować odpowiedni odstęp od części niebezpiecznych. – C – ochrona przed dostępem narzędziem.


Próbnik dostępu o średnicy 2,5 mm i długości 100 mm ma zachować odpowiedni odstęp od części niebezpiecznych. – D – ochrona przed dostępem drutem. Próbnik dostępu o średnicy 1,0 mm i długości 100 mm ma zachować odpowiedni odstęp od części niebezpiecznych. – H – Aparat wysokiego napięcia. – M – Badania na szkodliwe działanie wnikającej wody, gdy ruchome części urządzenia

(np. wirnik maszyny wirującej) są w ruchu. – S – badania na szkodliwe działanie wnikającej wody, gdy ruchome części urządzenia

(np. wirnik maszyny wirującej) są nieruchome. – W – nadaje się do stosowania w określonych warunkach pogodowych przy zapewnieniu

dodatkowych środków ochrony lub zabiegów. Układ sieci TN

W układzie sieci TN (dawniejsze zerowanie), dla ochrony od porażeń, stosuje się połączenie części przewodzących dostępnych z przewodem ochronno-neutralnym PEN lub przewodem ochronnym PE (połączonym bezpośrednio z uziemionym punktem gwiazdowym transformatora zasilającego lub pośrednio poprzez przewód PEN). Rozwiązanie to ma spowodować, przy zwarciu części będącej pod napięciem z częściami dostępnymi przewodzącymi (metalową osłoną), samoczynne szybkie odłączenie odbiornika od zasilania.

Zasadniczą zmianą, wprowadzoną w ostatnich latach do krajowych przepisów, jest układ sieci pięcioprzewodowej i znaczne skrócenie dopuszczalnych czasów trwania zwarcia. Obecnie stosuje się rozwiązania układów sieci: TN-C, TN-C-S i TN-S przedstawione na rysunkach 25, 26, 27.

Dla sieci niskiego napięcia do 1kV wyróżniamy układy: – TN punkt neutralny źródła napięcia (transformatora lub generatora) jest uziemiony,

natomiast połączenie PE z ziemią części przewodzących dostępnych, które normalnie nie są pod napięciem (np. metalowe obudowy odbiorników) realizowane jest poprzez sieć zasilającą,

– TN-S z oddzielnym przewodem ochronnym PE. Przewód ten służy wyłącznie do ochrony urządzeń, nie można włączać go w jakikolwiek obwód prądowy, służy do tego oddzielny przewód neutralny N,

– TN-C ze wspólnym przewodem ochronno-neutralnym PEN, – TN-C-S w części bliższej transformatorowi ze wspólnym przewodem PEN, w dalszej

części sieci odseparowane.

Rys. 25. Sieć typu TN-C [2, s. 27]


Rys. 26. Sieć typu TN-C-S [1, s. 27]

Rys. 27. Sieć typu TN-S [2, s. 27]

Sieć TT charakteryzuje się tym, że punkt neutralny transformatora jest uziemiony (przewód neutralny połączony z uziomem roboczym transformatora), natomiast punkty PE odbiorników oraz części przewodzące dostępne (np. metalowe obudowy urządzeń) są uziemione niezależnie od sieci energetycznej, najczęściej bezpośrednio w miejscu zainstalowania, uziemieniem ochronnym oddzielnie dla każdego odbiornika. Wyróżnia się uziemienia indywidualne, grupowe oraz zespołowe.

Rys. 28. Sieć typu TT [2, s. 27]


Oznaczenia na schematach: – L1, L2, L3 – line – przewody fazowe, – N – neutral – przewód neutralny, – PE – protection earth – uziemienie ochronne. Reguły nazewnictwa

Dla podstawowego podziału używana jest para liter: pierwsza litera oznacza połączenie punktu neutralnego źródła zasilania (generatora lub transformatora) z ziemią: – T – punkt neutralny posiada bezpośrednie połączenie z ziemią, – I – punkt neutralny jest odizolowany od potencjału ziemi. druga litera oznacza sposób połączenia odbiorników energii elektrycznej z ziemią: – T – bezpośrednie połączenie z ziemią każdego urządzenia oddzielnie, – N – połączenie z ziemią realizowane poprzez sieć zasilającą. Oznaczenia w nazewnictwie systemów: – T – terra - ziemia, – N – neutrum - neutralny, – I – isolate - izolowane, – C – common - wspólny, – S – separate – rozłączny. Tabela. 6. Oznaczenia alfanumeryczne przewodów oraz zacisków przyłączeniowych odbiorników, wg PN-90/E-01242

Rodzaj zasilania Rodzaj przewodów Oznaczenia przewodów Oznaczenia zacisków

przyłączeniowych odbiorników

Prąd przemienny Przewody robocze:

fazowe (liniowe) neutralny

L, L1, L2, L3 N

U, V, W N

Prąd stały

Przewody robocze: biegun dodatni biegun ujemny

przewód środkowy

L+ L- M

C D M

Prąd stały lub przemienny

przewód ochronny: przewód ochronno-

neutralny sieci przewód uziemiający

przewód wyrównawczy

PE PEN

E CC

PE E

CC

W instalacjach elektrycznych stosuje się przewody o różnorodnym przeznaczeniu.

Sposób oznaczania poszczególnych przewodów na schematach elektrycznych powinien być jednoznacznie zrozumiały dla projektantów i wykonawców instalacji, a różna barwa izolacji powinna ułatwić prawidłowy montaż instalacji.

Przewody fazowe w instalacjach wykonywanych przewodami jednożyłowymi mogą mieć barwę dowolną, z wyjątkiem niebieskiej, żółtej oraz zielonej, jak również nie mogą być przewodami wielobarwnymi. Przewody neutralne N powinny mieć barwę jasnoniebieską, natomiast przewody ochronne oraz ochronno-neutralne (PE, PEN) muszą być dwubarwne, żółto-zielone.(PN-90/E-05029)


Ochrona przez zastosowanie separacji odbiorników Separacja odbiornika – środek ochrony przeciwporażeniowej dodatkowej polegający na

zasileniu instalacji i odbiorników poprzez transformator separacyjny lub przetwornice separacyjne.

Transformator separacyjny to specjalny transformator, którego przekładnia jest równa 1 (napięcie wyjściowe jest równe napięciu wejściowemu) oraz posiada wzmocnioną izolację między uzwojeniem pierwotnym i wtórnym. Często uzwojenia oddzielone są uziemionym ekranem. Rola takiego transformatora polega na galwanicznym (stykowym) rozdzieleniu obwodów zasilającego i zasilanego. W wypadku wystąpienia zwarcia po stronie zasilanej, transformator pracuje w stanie zwarcia i dostarcza napięcie mniejsze od zasilającego transformator i mniejszy prąd od tego jaki dostarczyłaby sieć energetyczna (z definicji napięcie jest równe 0, zaś prąd zwany prądem zwarcia, który jest parametrem konstrukcyjnym transformatora). Zmniejszenie napięcia i natężenia prądu zmniejsza moc wydzielaną w urządzeniu i zwiększa bezpieczeństwo.

Jest stosowany wszędzie tam, gdzie istnieje zagrożenie życia oraz gdzie wymagane jest pełne napięcie zasilania, tzn. w pomieszczeniach o dużej wilgotności, o dużym zagrożeniu wybuchami, warsztatach. W razie uszkodzenia izolacji separowanego obwodu nie płynie w nim prąd rażeniowy z powodu braku dla niego drogi powrotnej. Separację stosuje się wówczas, gdy urządzenia o napięciu znamionowym nieprzekraczającym 500 V mają być użytkowane w warunkach szczególnego zagrożenia porażeniem (np. place budowy, prace w metalowych zbiornikach i rurociągach). Zasadniczo z jednego źródła separacyjnego winien być zasilany tylko jeden odbiornik. Dopuszcza się jednak zasilanie kilku odbiorników pod warunkiem zastosowania miejscowych nieuziemionych połączeń wyrównawczych.

Rys. 29. Separacja elektryczna [2, s. 28]

Wyłącznik różnicowoprądowy

Wyłącznik różnicowoprądowy (potocznie wyłącznik przeciwporażeniowy, różnicówka, bezpiecznik różnicowoprądowy) to zabezpieczenie elektryczne służące do ochrony ludzi przed skutkami porażenia prądem elektrycznym przy dotyku pośrednim jak i bezpośrednim oraz przed pożarem.

Budowa wyłącznika

Wyłącznik można podzielić na 4 zasadnicze elementy: – zestyki torów prądowych wraz z zamkiem i dźwignią załączającą; – wyzwalacz różnicowoprądowy, najczęściej jest to przekaźnik spolaryzowany; – przekładnik Ferrantiego – w postaci pierścienia ferromagnetycznego, przez który

przechodzą przewody fazowe i przewód neutralny; – obwód testowania wyłącznika – umożliwia jego sprawdzenie w trakcie eksploatacji.


Zasada działania Podczas normalnej pracy, wektorowa suma prądów płynących przez przekładnik jest

równa zero (zgodnie z I prawem Kirchhoffa), stąd w uzwojeniu wtórnym (nawiniętym na rdzeniu przekładnika) nie indukuje się SEM, przekaźnik spolaryzowany jest zamknięty (zwora przyciągana przez magnes stały) a styki główne zamknięte. Jeżeli w chronionym obwodzie pojawi się prąd upływowy (np. przez ciało człowieka do ziemi, lub przez przewód PE), to wtedy suma prądów w oknie przekładnika będzie różna od zera. W uzwojeniu wtórnym indukuje się SEM, która powoduje przepływ prądu przez cewkę przekaźnika spolaryzowanego. Pole magnetyczne wytworzone przez cewkę kompensuje pole magnetyczne magnesu trwałego przekaźnika. Jeśli prąd upływu przekroczy próg zadziałania wyłącznika (IΔn), przekaźnik spolaryzowany zostaje otwarty, zwalniając zamek i otwierając styki główne, a przez to odłączając zasilanie obwodu.

Rys. 30. Wyłącznik różnicowoprądowy [1, s. 102]

Podział i oznaczenia Ze względu na czułość (prąd zadziałania IΔn):

– wysokoczułe – IΔn nie większy od 30 mA, – średnioczułe – IΔn pomiędzy 30 a 500 mA, – niskoczułe – IΔn powyżej 500 mA. Ze względu na wykrywane rodzaje prądów upływu: – AC – prąd przemienny sinusoidalny, – A – prąd przemienny sinusoidalny, prąd sinusoidalny wyprostowany jednopołówkowo

i impulsowy, – B – prąd przemienny sinusoidalny, prąd sinusoidalny wyprostowany jednopołówkowo

i impulsowy, prąd stały.


Ze względu na wbudowane zabezpieczenie nadprądowe: – RCCB – wyłącznik różnicowoprądowy bez wbudowanego zabezpieczenia

nadmiarowoprądowego, – RCBO – wyłącznik różnicowoprądowy z wbudowanym zabezpieczeniem

nadmiarowoprądowym. Zastosowanie wyłącznika różnicowo-prądowego

Wyłącznik różnicowoprądowy jest stosowany jako ochrona dodatkowa, obok samoczynnego wyłączenia zasilania, działającego przy bezpośrednim zwarciu faza-obudowa. Wykrywa on znacznie mniejsze prądy upływu, które mogłyby nie spowodować zadziałania zabezpieczeń nadprądowych ze względu na dużą rezystancję (na przykład ciała ludzkiego). Wyłączniki różnicowoprądowe stosuje się w układach sieci TN-S, TN-C-S (na odcinku z rozdzielonymi przewodami ochronnym PE i neutralnym PN), TT, oraz (rzadko) IT. Jeśli chodzi o układ sieciowy TN-C, w którym nie ma osobnego przewodu ochronnego PE, tylko wspólny przewód ochronno-neutralny PEN, to norma PN-IEC 60364-5-53:1999 punkt 531.2.1.5 mówi: Zastosowanie urządzenia ochronnego różnicowoprądowego włączonego w obwody, które nie mają przewodu ochronnego, nie może być uznane za skuteczny środek ochrony przed dotykiem pośrednim, nawet w przypadku, gdy znamionowy różnicowy prąd zadziałania nie przekracza 30 mA.

Rys. 31. Widok wyłącznika różnicowoprądowego [5]

Pomiary sprawdzające w instalacjach odbiorczych Wszystkie pomiary wykonywane są przez osoby z odpowiednimi uprawnieniami do

wykonywania prac na stanowisku eksploatacji w zakresie kontrolno pomiarowym profesjonalnymi miernikami instalacji elektrycznych.

Aktualnie obowiązującym aktem prawnym wprowadzającym wymóg przeprowadzania badań okresowych w odstępach nie dłuższych niż 5-letnich jest Ustawa „Prawo Budowlane” (Ustawa z 7.07.1994 r. Prawo Budowlane. Dz. U. z 1994r., Nr 89, poz 414), oraz Ustawa z 02.02.1996 r. o zmianie ustawy Kodeks Pracy oraz o zmianie niektórych ustaw (Dz. U. Nr 24 z 01.03.1996 r. - poz. 110) Rozdz. I Art. 207, Rozdz. III Art. 213, Art. 214. Racjonalne wymagania dotyczące czasookresów badań eksploatacyjnych urządzeń i instalacji elektrycznych określają „Wytyczne wykonywania badań okresowych” opracowane przez COBR „Elektromontaż” w 1999 r.

Krótka charakterystyka wybranych pomiarów: – pomiar wyłączników różnicowych (skuteczność ochrony przeciwporażeniowej) polega na

sprawdzeniu poprawnego działania zabezpieczenia różnicowego oraz określeniu prądu zadziałania,


– pomiar natężenia oświetlenia według PN-84/E-02033przy pomocy luksomierza z aktualną legalizacją,

– pomiary rezystancji izolacji, które mają istotne znaczenie, gdyż jest to sprawdzenie ochrony przed dotykiem bezpośrednim badanego urządzenia lub badanej instalacji,

– pomiar rezystancji uziemień i rezystywności gruntu- znajomość wartości rezystancji uziemienia jest konieczna dla oceny przydatności uziemienia dla celów, dla których go zaprojektowano i wykonano np.: uziemienie instalacji odgromowej. Dokonywane są oględziny instalacji odgromowej, sprawdzenie ciągłości połączeń oraz sprawdzenie wykonania instalacji odgromowej zgodnie z normą,

– pomiar impedancji pętli zwarciowej to podstawowy pomiar w ocenie skuteczności ochrony przed dotykiem pośrednim w instalacjach z zabezpieczeniami przetężeniowymi. Impedancja pętli zwarcia powinna mieć taką małą wartość, aby prąd zwarciowy płynący w pętli zwarciowej osiągał wystarczająco wielką wartość zapewniającą zadziałanie urządzeń ochronnych przetężeniowych w wymaganym krótkim czasie. Pomiar jest niezbędny przy określeniu skuteczności ochrony pośredniej (bezpieczniki, wyłączniki instalacyjne, wyłączniki różnicowoprądowe),

– badanie skuteczności ochrony przed dotykiem pośrednim przez samoczynne wyłączenie zasilania w obwodach z wyłącznikami różnicowoprądowymi – w instalacjach z wyłącznikami różnicowoprądowymi skuteczność ochrony przeciwporażeniowej zależy nie tylko od poprawności samego wyłącznika ale również od prawidłowości budowy instalacji, w której zainstalowano wyłącznik. Przedmiotem badań jest nie tylko wyłącznik lecz również instalacja elektryczna,

– pomiar ciągłości przewodów ochronnych – celem pomiaru ciągłości przewodów ochronnych jest sprawdzenie poprawności działania ochrony przed dotykiem pośrednim przez samoczynne wyłączenie zasilania,

– badanie skuteczności ochrony przez zastosowanie izolowania stanowiska: badanie skuteczności ochrony przez zastosowanie izolowania stanowiska polega na pomiarze rezystancji podłóg i ścian oraz na pomierzeniu odległości między częściami przewodzącymi dostępnymi i częściami przewodzącymi obcymi,

– badania i pomiary eksploatacyjne baterii kondensatorów energetycznych do kompensacji mocy biernej – tego typu badania obejmują pomiar napięcia zasilającego, pomiar prądu poszczególnych faz baterii wraz z oceną równomierności obciążenia, pomiar rezystancji izolacji między izolowanymi biegunami, a obudową i inne,

– badania separacji ochrony przez zastosowanie separacji elektrycznej – to sprawdzenie źródła separacyjnego, ustalenie łącznej długości przewodów w obwodzie separowanym, pomiar rezystancji izolacji przewodów oraz w układzie z więcej niż jednym odbiornikiem dodatkowo na pomiarze impedancji pętli zwarcicowej (przy zwarciach podwójnych),

– badania i pomiary eksploatacyjne urządzeń oświetlenia elektrycznego: tego typu pomiary obejmują pomiar rezystancji izolacji urządzeń i instalacji oświetlenia elektrycznego, pomiar natężenia oświetlenia oraz badanie skuteczności ochrony przeciwporażeniowej,

– badania i pomiary eksploatacyjne w strefach zagrożonych wybuchem – instalacje i urządzenia elektryczne zabudowane w strefach zagrożonych wybuchem (stacje paliw, magazyny bitumitów, przepompownie cieczy łatwopalnych, stacje gazowe, pomieszczenia sprężarek gazu i tłoczni) muszą zapewniać bezpieczeństwo pożarowe, wybuchowe, bezpieczeństwo personelu i dostateczną niezawodność ich pracy,

– badania i pomiary eksploatacyjne urządzeń piorunochronnych – obejmują oględziny części nadziemnej, sprawdzenie ciągłości połączeń, pomiary rezystancji uziemienia, sprawdzenie stanu uziomów.


Tabela 7. Czasookresy pomiarów eksploatacyjnych instalacji i urządzeń elektrycznych Okres czasu pomiędzy sprawdzeniami

Lp. Rodzaj pomieszczenia Rezystancji izolacji Skuteczność ochrony

przeciwporażeniowej

1 O wyziewach żrących Nie rzadziej niż co 1 rok Nie rzadziej niż co 1 rok

2 Zagrożone wybuchem Nie rzadziej niż co 1 rok Nie rzadziej niż co 1 rok

3 Otwarta przestrzeń Nie rzadziej niż co 5 lat Nie rzadziej niż co 1 rok

4

Bardzo wilgotne o wilg. ok. 100% i przejściowo wilgotne (75 do 100%)

Nie rzadziej niż co 5 lat Nie rzadziej niż co 1 rok

5 Gorące (o temperaturze powietrza ponad 35°C)

Nie rzadziej niż co 5 lat Nie rzadziej niż co 1 rok

6 Zagrożone pożarem Nie rzadziej niż co 1 rok Nie rzadziej niż co 5 lat

7 Stwarzające zagrożenie dla ludzi (ZL I, ZL II i ZL III)

Nie rzadziej niż co 1 rok Nie rzadziej niż co 5 lat

8 Zapylone Nie rzadziej niż co 5 lat Nie rzadziej niż co 5 lat

9 Pozostałe nie wymienione w p.1-8 Nie rzadziej niż co 5 lat Nie rzadziej niż co 5 lat

– ZL I – budynki użyteczności publicznej lub ich części, w których mogą przebywać ludzie

w grupach ponad 50 osób, – ZL II – budynki lub ich części przeznaczone do użytku ludzi o ograniczonej zdolności

poruszania się, – ZL III – szkoły, budynki biurowe, domy studenckie, internaty, hotele, ośrodki zdrowia,

otwarte przychodnie lekarskie, sanatoria, lokale handlowo-usługowe, w których może przebywać do 50 osób, koszary, pomieszczenia ETO, zakłady karne i inne podobne.

Badania skuteczności ochrony przeciwporażeniowej

Wszelkiego rodzaju badania i pomiary, związane ze skutecznościa ochrony przeciwporażeniowej powinny cechować się dużą dokładnością. Biorąc pod uwagę warunki badania oraz dopuszczalne rozrzuty działania bezpieczników i wyzwalaczy przetężeniowych niektórych aparatów, dopuszcza się stosowanie metod badania oraz przyrządów pomiarowych odznaczających się możliwością wystąpienia nawet dość znacznych błędów, nie większych jednak niż: – ±10% – przy pomiarze prądów wyzwalających urządzeń różnicowoprądowych, – ± 15% – przy pomiarze rezystancji izolacji w sieciach IT( teleinformatycznych) za

pomocą urządzeń do kontroli stanu izolacji, – + 20% – przy pomiarze napięć w obwodach z urządzeniami działającymi pod wpływem

napięcia, – ± 30% – przy innych pomiarach.

Dokładność wyników pomiarów zależy od wielu czynników obiektywnych i subiektywnych. Aby nie powodować większych błędów niż wynika to z racji zastosowanych mierników i metod pomiaru, powinny być zachowane w czasie badania co najmniej następujące warunki: – praktycznie stała wartość napięcia sieci, przy czym wartość ta powinna się mieścić

w zakresie 0,9–1,1 wartości znamionowej;


– potencjały przewodów ochronnych podczas badań urządzeń różnicowo-prądowych powinny być równe zeru; pomiary potencjału przewodów PE powinny poprzedzać właściwe badania;

– nie powinny występować żadne błędne połączenia przewodów ochronnych i neutralnych; ewentualne nieprawidłowości powinny być wykryte i usunięte przed wykonaniem właściwych pomiarów;

– mierniki powinny być ustawione w położeniu pracy w miejscach poza strefą występowania silnych pól elektromagnetycznych, powodowanych głównie przepływem prądów o dużych wartościach;

– badania nie mogą powodować warunków niebezpiecznych pod względem porażeniowym ani dowolnym innym. W Polsce brak jest dotychczas norm i przepisów określających zadowalająco dokładnie

częstość, warunki i zakresy badań urządzeń ochrony przeciwporażeniowej oraz sposób ich realizacji. Nie sprecyzowano również wymagań dotyczących budowy oraz klasy mierników i przyrządów pomiarowych stosowanych w badaniach środków ochrony przeciwporażeniowej. Z tego względu powołując się na przepisy niemieckie VDE obowiązujące i stosowane z powodzeniem od wielu lat można przedstawić zagadnienia, dotyczące badań w poniższych tabelach.

Tabela 8. Terminy okresowych badań urządzeń elektrycznych prowadzonych w celu oceny skuteczności

działania ochrony przeciwporażeniowej [1, s. 303] Częstość badań

okresowych Rodzaj urządzeń i zakres badań Osoba upoważniona do wykonywania badań

Codziennie (w dni robocze)

urządzenia niestacjonarne (ręczne, przenośne, przesuwne) wyposażone w wyłączniki różnicowo-prądowe lub napięciowe; badanie skuteczności działania wyłączników przez naciśnięcie przycisku kontrolnego

użytkujący lub obsługujący urządzenia (odbiorniki), po przyuczeniu

Raz w miesiącu urządzenia jw.; badanie skuteczności działania ochrony przeciwporażeniowej jako całości (urządzenia różnicowo-prądowe oraz inne warunkujące skuteczność działania ochrony)

osoby przeszkolone

Co 6 miesięcy w urządzeniach niestacjonarnych: − stan połączeń przewodów z wtyczkami

i gniazdami wtyczkowymi ruchomymi (w przedłużaczach);

w urządzeniach stacjonarnych: działanie urządzeń różnicowo-prądowych przez naciśnięcie przycisku kontrolnego

osoby przeszkolone osoby obsługujące urządzenia po przyuczeniu

Co 4 lata badania urządzeń elektrycznych oraz kompleksowe badania urządzeń ochrony dodatkowej w zakresie zależnym od rodzaju sieci i zastosowanych środków ochrony

Osoby przeszkolone po zadaniu egzaminu przed właściwą komisją dopuszczającą do wykonywania określonych badań


Tabela 9. Zakresy, metody i warunki badań środków ochrony przeciwporażeniowej [1, s. 304] Sposób ochrony Zakres i cel badania Stosowane

mierniki Ocena wyników badań lub wymagania

dodatkowe SELV pomiar napięcia,

pomiar rezystancji izolacji przewodów względem ziemi Ris ≥ 0,25 MΩ

woltomierz miernik izolacji

przy UN > 25 VAC lub UN > 60 VDC przy braku danych dotyczących wytrzymałości elektrycznej izolacji urządzenia zasilającego – próba napięcia 500 V przez 1 min.

PELV jak wyżej jak wyżej jak wyżej , ale niezależnie od wartości napięcia znamionowego urządzeń zasilających

Bardzo niskie napięcie w układzie

FELF badania skuteczności połączeń przewodów uziemiających i wyrównawczych pomiar rezystancji izolacji przewodów względem ziemi Ris ≥ 0,5 MΩ

Miernik rezystancji o niewielkim zakresie pomiarowym (mΩ) miernik izolacji

przy braku pewności dotyczącej wytrzymałości elektrycznej izolacji urządzeń zasilających badania napięciem 1500 V przez 1 min.

Izolacja ochronna urządzeń

------------------------------

----------------------

przy braku pewności dotyczącej wytrzymałości elektrycznej izolacji urządzeń o UN < 500 V próba napięciowa UN > 4000 VAC przez 1 min.

Separacja, układ z jednym odbiornikiem

pomiar rezystancji izolacji; Ris ≥ 1 MΩ

miernik izolacji

Separacja, układ z więcej niż jednym odbiornikiem

pomiar rezystancji izolacji; Ris ≥ 1 MΩ wykazanie, że przy zwarciach podwójnych nastąpi szybkie wyłączenie, jak w sieci TN

miernik izolacji pomiary impedancji pętli zwarcia (prądu zawrciowego) lub odpowiednie obliczenia

przy braku pewności skutecznego rozdzielenia obwodów zasilającego i odbiorczego zaleca się wykonanie próby napięciowej w urządzeniach o UN < 500 V napięciem 4000 V przez 1 min.

Ochrona przez zastosowanie podłoży i ścian izolacyjnych

wykazanie, że w urządzeniach I klasy ochronności prąd upływowy nie jest większy niż 1 mA wykrycie ewentualnych miejsc (stanowisk) przewodzących

miernik prądów upływowych 2 kVAC miernik rezystancji stanowiska

---------------------------------

Tabela 10. Zakresy badań niektórych środków ochrony [1, s. 305]

Zakres badań Stosowane mierniki, metody badania i podstawowe wymagania

Pomiary rezystancji izolacji mięzy: − poszczególnymi przewodami fazowymi (L1, L2, L3),

a przewodem ochronnym PE, − poszczególnymi przewodami fazowymi (L1, L2, L3),

a przewodem neutralnym N, − przewodami fazowymi, − przewodem ochronnym PE a neutralnym N.

miernik izolacji; w urządzeniach o o UN < 500 V rezystancja izolacji w każdym przypadku powinna być większa niż 0,5 MΩ

Sprawdzenie, czy nie nastąpiła nigdzie zamiana przewodów fazowych L oraz przewodu ochronnego PE.

woltomierz uniwersalny, pomiar napięcia względem ziemi

Sprawdzenie, czy nie nastąpiła zamiana przewodu neutralnego N i ochronnego PE. oględziny; miernik rezystancji o zakresie Ω

Badania połączeń wyrównawczych oględziny; miernik rezystancji o zakresie Ω Pomiary rezystancji uziemienia uziomów roboczych i ochronnych

oględziny; miernik rezystancji uziemienia


Rys. 32. Przykładowy sposób kontroli połączeń przewodu PE [1, s. 319]

Zasady postępowania podczas ratowania osób porażonych prądem elektrycznym Ogólne zasady postępowania podczas ratowania osób porażonych prądem elektrycznym

1. Porażonego należy natychmiast uwolnić spod działania prądu elektrycznego. Porażonego należy uwolnić jednym z następujących sposobów:

– przez wyłączenie napięcia we właściwym obwodzie elektrycznym, – przez odciągnięcie porażonego od urządzeń będących pod napięciem, – przez odizolowanie porażonego, uniemożliwiające przepływ przez jego ciało.

W przypadku odciągania porażonego od urządzeń pod napięciem należy pamiętać o tym, by robić to za pośrednictwem materiałów lub przedmiotów będących izolatorami elektrycznymi (np. suchych materiałów tekstylnych, drewna lub tworzyw sztucznych). 2. Bezpośrednio po uwolnieniu porażonego spod napięcia należy wykonać następujące

czynności: – zatrzymać krwawienie (jeżeli porażony krwawi), – sprawdzić czy porażony nie ma ciał obcych w jamie ustnej, – zawiadomić lekarza, – zdecydować, jaki ma być zakres doraźnej pomocy i sposób jej udzielenia.

Sposób ratowania zależy od stanu porażonego. Porażony może być przytomny lub nieprzytomny. Człowiek nieprzytomny może oddychać, krążenie krwi u niego może trwać lub może być wstrzymane. Gdy porażony jest przytomny, należy rozluźnić jego ubranie w okolicy szyi, klatki piersiowej i brzucha. Porażony musi być zbadany przez lekarza. Do czasu przybycia lekarza porażony powinien pozostać w pozycji leżącej. Jeżeli porażony jest nieprzytomny, ale oddycha nie wolno pozostawić go w pozycji na wznak. Należy ułożyć porażonego na boku i rozluźnić jego ubranie. Jeśli porażony jest nieprzytomny, ale krążenie krwi trwa, natomiast nie oddycha, należy natychmiast stosować sztuczne oddychanie. Gdy porażony jest nieprzytomny, nie oddycha, krążenie krwi jest wstrzymane, należy natychmiast zastosować sztuczne oddychanie i pośredni masaż serca. 3. Sztuczne oddychanie. Jeżeli twarz porażonego nie jest uszkodzona należy zastosować

metodę bezpośrednią. Należy wtedy: – ułożyć porażonego na wznak, – klęknąć przy jego głowie i oburącz, łagodnie, ale stanowczo odgiąć głowę ratowanego

jak najbardziej ku tyłowi, – ręką trzymającą brodę przycisnąć dolne zęby ratowanego do górnych, – zrobić dość głęboki wdech i szeroko otwartymi ustami objąć szczelnie nos porażonego,

nie dotykając jednak skrzydełek nosa, – kciukiem ręki trzymającej brodę zacisnąć szczelnie usta porażonego i dokonać równego

i długiego wydechu.


Wyżej opisana technika ratowania nazywana jest techniką „usta - nos”. W przypadku, gdy stosując tę technikę czuje się zdecydowany opór, oznacza to, że nos ratowanego jest niedrożny. Należy wtedy natychmiast: – nie zmieniając chwytu rąk trzymających głowę, odchylić dolną wargę kciukiem ręki

trzymającej brodę, – objąć usta porażonego i zrobić wdech przez jego zaciśnięte zęby (technika ratowania

nazywana techniką „usta - usta”. Jeżeli otwartymi ustami można objąć i usta, i nos ratowanego, powietrze należy

rozprowadzać w ten sposób (technika „usta - nos - usta”). Sztuczne oddychanie metodą bezpośrednią należy przeprowadzać tak, aby oddech następował co 5 sekund (12 razy na minutę). Stosując sztuczne oddychanie należy przy każdym oddechu kontrolować skuteczność ratowania. Jeżeli widać, że klatka piersiowa ratowanego w czasie wdechu unosi się, a po oderwaniu ust od jego twarzy opada, można wnioskować, że ratowanie jest prawidłowe. 4. Pośredni masaż serca. polega na rytmicznym, urywanym ugniataniu okolicy serca między

kręgosłupem a mostkiem. Aby wykonać pośredni masaż serca, należy: – ułożyć porażonego na wznak na twardym podłożu, – uciskać oburącz na dolną część mostka tak silnie, aby mostek uginał się w głąb od 3 do

5 cm. (uciski muszą być wykonywane raptownie i energicznie ok. 80 razy na minutę). Gdy ratuje tylko jeden człowiek, to powinien on stosować sztuczne oddychanie i pośredni

masaż serca następująco: 2 oddechy – 15 ucisków – 2 oddechy – 15 ucisków...itd. Gdy ratuje dwóch ratowników kolejność działań powinna być następująca: 1 oddech –

5 ucisków, 1 oddech – 5 ucisków...itd.

Rys.33. Masaż serca przez dwóch ratowników [7]

Rys. 34. Masaż serca przez jednego ratownika [7]


Definicje pojęć związanych z instalacjami elektrycznymi Bariera (przeszkoda) – element chroniący przed niezamierzonym dotykiem bezpośrednim

części czynnych, lecz niechroniący przed dotykiem bezpośrednim spowodowanym działaniem rozmyślnym.

Części jednocześnie dostępne – przewody lub części przewodzące, które mogą być

dotknięte jednocześnie przez człowieka lub zwierzę; mogą nimi być części czynne, części przewodzące dostępne i obce, przewody ochronne i uziomy.

Część czynna – przewód lub część przewodząca urządzenia lub instalacji elektrycznej,

która może się znaleźć pod napięciem w warunkach normalnej pracy instalacji elektrycznej, lecz nie pełni funkcji przewodu ochronnego; częścią czynną jest przewód neutralny N, lecz nie jest nim przewód ochronny PE ani ochronno-neutralny PEN.

Część przewodząca dostępna – część przewodząca instalacji elektrycznej dostępna dla

dotyku palcem probierczym, która może być dotknięta i która w warunkach normalnej pracy instalacji nie znajduje się pod napięciem, lecz w wyniku uszkodzenia może się znaleźć pod napięciem.

Część przewodząca obca – część przewodząca nie będąca częścią urządzenia ani

instalacji elektrycznej, która może się znaleźć pod określonym potencjałem, zwykle pod potencjałem ziemi; zalicza się do nich metalowe konstrukcje, rurociągi, przewodzące podłogi i ściany.

Dotyk bezpośredni – dotknięcie przez człowieka lub zwierzę części czynnych. Dotyk pośredni – dotknięcie przez człowieka lub zwierzę części przewodzących

dostępnych, które znalazły się pod napięciem w wyniku uszkodzenia izolacji. Izolacja ochronna – środek ochrony przeciwporażeniowej dodatkowej polegający na

zastosowaniu izolacji podwójnej lub izolacji wzmocnionej, lub osłony izolacyjnej ochronnej. Izolacja podstawowa – izolacja części czynnych zastosowana w celu zapewnienia

ochrony przeciwporażeniowej podstawowej. Izolacja podwójna – izolacja składająca się z izolacji podstawowej oraz niezależnej od

niej izolacji dodatkowej. Izolacja wzmocniona – pojedynczy układ izolacyjny zapewniający ochronę od porażeń

w stopniu równoważnym izolacji podwójnej. Izolowanie stanowiska – środek ochrony przeciwporażeniowej dodatkowej polegający na

pokryciu stanowiska materiałem izolacyjnym oraz na izolowaniu od ziemi znajdujących się w zasięgu ręki przewodzących części urządzeń i części obcych połączonych ze sobą nieuziemionymi przewodami wyrównawczymi.

Klasa ochronności – umowne oznaczenie cech budowy urządzenia elektrycznego według

PN/E-05031, określające możliwości objęcia go ochroną przeciwporażeniową dodatkową.


Napięcie bardzo niskie (ELV) – napięcie przemienne sinusoidalne o wartości skutecznej nieprzekraczającej 50 V lub napięcie stałe – o pomijalnym tętnieniu – o wartości średniej nieprzekraczającej 120 V.

Napięcie dotykowe (UT) – napięcie występujące w razie uszkodzenia izolacji między

dwoma punktami, z którymi mogą się zetknąć jednocześnie obie ręce lub jedna ręka i stopa człowieka; napięciem dotykowym – dla oceny zagrożenia porażeniem zwierząt w gospodarstwach hodowlanych i lecznicach – jest napięcie występujące w razie uszkodzenia izolacji między punktami, z którymi mogą się zetknąć jednocześnie głowa i nogi zwierzęcia.

Napięcie w miejscu uszkodzenia (UF) – napięcie między częścią przewodzącą a ziemią

odniesienia występujące podczas zwarcia doziemnego. Napięcie względem ziemi – najwyższe z napięć występujących długotrwale między

częścią czynną urządzenia a ziemią: – w sieci lub instalacji elektrycznej o bezpośrednim uziemieniu roboczym, nie dotkniętej

zwarciem doziemnym, – w sieci lub instalacji elektrycznej bez bezpośredniego uziemienia roboczego, dotkniętej

zwarciem doziemnym.

Obciążalność prądowa długotrwała przewodu – maksymalna wartość prądu, który może płynąć długotrwale przez przewód w określonych warunkach bez przekroczenia dopuszczalnej temperatury przewodu.

Obudowa (osłona) – element konstrukcyjny zapewniający ochronę przed niektórymi

wpływami otoczenia i przed dotykiem bezpośrednim części czynnych z dowolnej strony. Obudowa o stopniu ochrony co najmniej IP2X lub IPXXB może pełnić funkcję osłony.

Obwód instalacji elektrycznej – zespół elementów instalacji elektrycznej wspólnie

zasilanych i chronionych przed przetężeniami wspólnym zabezpieczeniem. Obwód odbiorczy (obwód końcowy) – obwód, do którego są przyłączone bezpośrednio

odbiorniki energii elektrycznej lub gniazda wtyczkowe. Obwód FELV – obwód napięcia bardzo niskiego, niezapewniający niezawodnego

oddzielenia elektrycznego od innych obwodów; obwód może mieć uziemienie robocze; napięcie bardzo niskie jest stosowane ze względów funkcjonalnych, a nie w celu ochrony przeciwporażeniowej.

Obwód PELV – obwód napięcia bardzo niskiego, z uziemieniem roboczym, zasilany ze

źródła bezpiecznego, zapewniający niezawodne oddzielenie elektryczne od innych obwodów. Obwód SELV – obwód napięcia bardzo niskiego, bez uziemienia roboczego, zasilany ze

źródła bezpiecznego, zapewniający niezawodne oddzielenie elektryczne od innych obwodów. Ochrona przeciwporażeniowa – zespół środków technicznych zapobiegających

porażeniom prądem elektrycznym ludzi i zwierząt w normalnych i zakłóceniowych warunkach pracy urządzeń elektrycznych; w urządzeniach niskiego napięcia rozróżnia się ochronę przeciwporażeniową przed dotykiem bezpośrednim (ochronę podstawową), przed dotykiem pośrednim (ochronę dodatkową) oraz ochronę uzupełniającą.


Ochrona przeciwporażeniowa przed dotykiem bezpośrednim (ochrona podstawowa) – zespół środków technicznych chroniących przed zetknięciem się człowieka lub zwierzęcia z częściami czynnymi oraz przed pojawieniem się napięcia na częściach przewodzących nieznajdujących się pod napięciem w warunkach normalnej pracy instalacji.

Ochrona przeciwporażeniowa przed dotykiem pośrednim (ochrona dodatkowa) – zespół

środków technicznych chroniących przed, wynikłymi z uszkodzenia ochrony przeciwporażeniowej podstawowej, skutkami zetknięcia się człowieka lub zwierzęcia z częściami przewodzącymi i/lub częściami obcymi.

Odbiornik energii elektrycznej – urządzenie przeznaczone do przetwarzania energii

elektrycznej w inną formę energii, np. światło, ciepło, energię mechaniczną.

Osłona – element konstrukcyjny o stopniu ochrony co najmniej IP2X lub IPXXB, chroniący przed umyślnym zetknięciem się z częściami czynnymi, zastosowany w celu zapewnienia ochrony przeciwporażeniowej podstawowej.

Osłona izolacyjna ochronna – osłona z materiału izolacyjnego zapewniająca (razem

z izolacją podstawową) ochronę od porażeń w stopniu równoważnym izolacji podwójnej. Połączenie wyrównawcze – elektryczne połączenie części przewodzących dostępnych

i części przewodzących obcych, dokonane w celu wyrównania potencjałów. Połączenie wyrównawcze dodatkowe (miejscowe) – połączenie wyrównawcze wykonane

w innym miejscu niż połączenie wyrównawcze główne. Połączenie wyrównawcze główne – połączenie wyrównawcze wykonane najczęściej

w przyziemnej kondygnacji budynku, w pobliżu miejsca wprowadzenia sieci lub instalacji elektrycznej do budynku, np. w pobliżu złącza.

Porażenie prądem elektrycznym – skutki patofizjologiczne wywołane przepływem prądu

elektrycznego przez ciało człowieka lub zwierzęcia. Prąd przeciążeniowy – prąd przetężeniowy powstały w nieuszkodzonym obwodzie

elektrycznym.

Prąd przetężeniowy – dowolna wartość prądu większa od wartości znamionowej; w przypadku przewodów wartością znamionową jest obciążalność prądowa długotrwała.

Prąd rażeniowy – prąd przepływający przez ciało człowieka lub zwierzęcia, który może

powodować skutki patofizjologiczne. Prąd różnicowy – prąd o wartości chwilowej równej sumie algebraicznej wartości

chwilowej prądów płynących we wszystkich przewodach czynnych w określonym miejscu sieci lub instalacji elektrycznej; w urządzeniach prądu przemiennego wartość skuteczna prądu różnicowego jest sumą geometryczną (wektorową) wartości skutecznej prądów płynących we wszystkich przewodach czynnych.

Prąd upływowy – prąd, który w urządzeniu niedotkniętym zwarciem płynie od części

czynnych do ziemi; w wielofazowym urządzeniu prądu przemiennego wypadkowy prąd


upływowy jest geometryczną (wektorową) sumą prądów upływowych poszczególnych faz; zawiera on składową czynną wynikającą z upływności izolacji oraz składową pojemnościową wynikającą z pojemności doziemnych urządzenia i pojemności przyłączonych kondensatorów.

Prąd wyłączający (Ia) – najmniejszy prąd wywołujący w wymaganym czasie zadziałanie

urządzenia zabezpieczającego powodującego samoczynne wyłączenie zasilania. Prąd zadziałania urządzenia zabezpieczającego (umowny) – określona wartość prądu

powodującego zadziałanie urządzenia zabezpieczającego w określonym czasie, zwanym czasem umownym zadziałania.

Prąd zwarciowy – prąd przetężeniowy powstały w wyniku połączenia ze sobą – bezpośrednio lub przez impedancję o pomijalnie małej wartości – przewodów, które w normalnych warunkach pracy instalacji elektrycznej mają różne potencjały.

Przewód neutralny N – przewód połączony bezpośrednio z punktem neutralnym

(zerowym) układu sieci i mogący służyć do przesyłania energii elektrycznej. Przewód ochronno-neutralny PEN – uziemiony przewód spełniający jednocześnie

funkcję przewodu ochronnego PE i przewodu neutralnego N. Przewód ochronno-powrotny PER – uziemiony przewód pełniący funkcję przewodu

ochronnego PE i przewodu powrotnego R sieci lub instalacji prądu stałego. Przewód ochronny PE – uziemiony przewód stanowiący element zastosowanego środka

ochrony przeciwporażeniowej dodatkowej, nie podlegający obciążeniu prądami roboczymi, do którego przyłącza się części przewodzące dostępne, połączony z główną szyną uziemiającą.

Przewód uziemiający – przewód łączący zacisk uziemiający (zacisk probierczy

uziomowy, część uziemianą) z uziomem. Przewód wyrównawczy – przewód zapewniający wyrównanie potencjałów łączonych

części. Rażenie prądem elektrycznym – zdarzenie polegające na przepływie prądu rażeniowego. Rezystancja stanowiska – rezystancja między ziemią odniesienia a elektrodą

odwzorowującą (elektrodami odwzorowującymi) styczność ze stanowiskiem bosych stóp człowieka.

Rezystancja uziemienia – rezystancja między ziemią odniesienia a zaciskiem uziemiającym lub zaciskiem probierczym uziomowym.

Rozdzielnica – urządzenie przeznaczone do włączania w instalację elektryczną, pełniące

jedną lub więcej następujących funkcji: rozdział energii elektrycznej, załączanie i odłączanie, zabezpieczenie obwodów i odbiorników.


Separacja elektryczna – środek ochrony przeciwporażeniowej dodatkowej polegający na zasilaniu urządzenia elektrycznego za pomocą transformatora separacyjnego lub przetwornicy separacyjnej, przy czym wszystkie części czynne obwodu separowanego są niezawodnie oddzielone elektrycznie od innych obwodów i ziemi.

Sieć elektryczna rozdzielcza – sieć elektryczna przeznaczona do rozdziału energii

elektrycznej. Stanowisko dostępne – stanowisko, na którym człowiek o przeciętnej sprawności

fizycznej może się znaleźć bez korzystania ze środków pomocniczych, takich jak drabina lub słupołazy.

Stopień ochrony obudowy IP – umowna miara ochrony, zapewnianej przez obudowę, przed dotknięciem części czynnych i poruszających się mechanizmów, przedostawaniem się ciał stałych i wnikaniem wody, ustalona zgodnie z PN/E-08106.

Szyna uziemiająca (główna lub miejscowa) – szyna przeznaczona do połączenia

z uziomem przewodów ochronnych PE i/lub przewodów wyrównawczych i/lub przewodów uziemień roboczych. Szyna uziemiająca może pełnić funkcję szyny wyrównawczej.

Szyna wyrównawcza (główna lub miejscowa) – szyna przeznaczona do przyłączania

przewodów wyrównawczych zapewniających połączenia wyrównawcze (główne lub miejscowe).

Transformator bezpieczeństwa – transformator ochronny o napięciu wtórnym nie

wyższym od napięcia bardzo niskiego w normalnych warunkach pracy. Transformator ochronny – transformator, wykonany zgodnie z PN/E-08105,

zapewniający niezawodne oddzielenie elektryczne obwodu wtórnego od obwodu pierwotnego.

Transformator separacyjny – transformator ochronny o napięciu wtórnym wyższym od

napięcia bardzo niskiego w normalnych warunkach pracy. Układ IT – układ sieci elektrycznej rozdzielczej lub instalacji elektrycznej, w którym

wszystkie części czynne są izolowane od ziemi albo jedna z nich jest uziemiona przez bezpiecznik iskiernikowy i/lub przez dużą impedancję, a części przewodzące są uziemione.

Układ TN – układ sieci elektrycznej rozdzielczej lub instalacji elektrycznej, w którym punkt neutralny (zerowy) jest bezpośrednio uziemiony, a części przewodzące dostępne są z nim połączone przewodami ochronnymi PE i/lub przewodami ochronno-neutralnymi PEN (przewodami ochronno-powrotnymi PER), w wyniku czego pętla zwarcia jest w całości metaliczna.

Układ TT – układ sieci elektrycznej rozdzielczej lub instalacji elektrycznej, w którym

punkt neutralny (zerowy) lub przewód czynny jest bezpośrednio uziemiony, a części przewodzące są połączone z uziomami nie połączonymi z uziemieniem roboczym, w wyniku czego pętla zwarcia z częścią przewodzącą zamyka się przez ziemię.


Urządzenia elektryczne – wszystkie urządzenia i elementy instalacji elektrycznej przeznaczone do wytwarzania, przekształcania, przesyłania, rozdziału lub wykorzystania energii elektrycznej; urządzeniami elektrycznymi są np. maszyny elektryczne, transformatory, aparaty, przyrządy pomiarowe, urządzenia zabezpieczające, oprze-wodowanie, odbiorniki.

Urządzenie nieprzenośne (stacjonarne) – urządzenie nieruchome, którego

przemieszczanie podczas normalnego użytkowania jest trudne, bo ma dużą masę (co najmniej 18 kg w przypadku urządzeń powszechnego użytku) i jest pozbawione uchwytów do ręcznego przenoszenia.

Urządzenie przenośne (przemieszczalne) – urządzenie, które podczas użytkowania może być z łatwością przemieszczone lub przyłączone do innego źródła zasilania, w innym miejscu użytkowania.

Urządzenie ręczne – urządzenie przenośne przeznaczone do trzymania w ręce podczas jego użytkowania, przy czym silnik (jeżeli jest) stanowi integralną część tego urządzenia.

Urządzenie stale – urządzenie nieruchome przymocowane do podłoża lub dowolnej innej

konstrukcji stałej. Uziemienie – połączenie elektryczne z ziemią; uziemieniem nazywa się też urządzenie

uziemiające obejmujące uziom, przewód uziemiający oraz – jeśli występują – zacisk probierczy uziomowy i szynę uziemiającą.

Uziemienie ochronne – środek ochrony przeciwporażeniowej dodatkowej w układzie TT

oraz IT, polegający na połączeniu części przewodzących urządzenia elektrycznego z uziomem o rezystancji uziemienia skoordynowanej z charakterystyką zabezpieczenia zwarciowego tego urządzenia; pojęcie obecnie eliminowane z użycia w odniesieniu do instalacji niskiego napięcia.

Uziemienie otwarte – połączenie części uziemianej z uziomem za pomocą bezpiecznika

iskiernikowego. Uziemienie pomocnicze – uziemienie części czynnej albo części przewodzącej,

wykonane w celu ochrony przeciwporażeniowej, ochrony przeciwzakłóceniowej lub z innych powodów; nie jest ono uziemieniem roboczym ani uziemieniem będącym elementem systemu ochrony przeciwporażeniowej, polegającym na samoczynnym wyłączeniu zasilania w sieci TT lub IT.

Uziemienie robocze – uziemienie określonego punktu obwodu elektrycznego (części

czynnej i/lub przewodu PEN) w celu zapewnienia prawidłowej pracy urządzeń elektrycznych. Uziemienie robocze może być bezpośrednie, pośrednie lub otwarte.

Uziom – przedmiot lub zespół przedmiotów metalowych umieszczonych bezpośrednio

w gruncie (ziemi) lub w betonie i ziemi, tworzący elektryczne połączenie przewodzące z ziemią.

Uziom fundamentowy – uziom w postaci taśmy albo pręta stalowego zatopiony

w betonowym fundamencie do celów uziemienia (uziom fundamentowy sztuczny) lub uziom w postaci stalowego zbrojenia betonowego fundamentu (uziom fundamentowy naturalny).


Uziom naturalny – uziom wykonany w innym celu niż uziemienie, wykorzystywany do celów uziemienia.

Uziom sztuczny – uziom wykonany do celów uziemienia. Wewnętrzna linia zasilająca (wlz), obwód rozdzielczy – obwód elektryczny zasilający

tablice rozdzielcze (rozdzielnice), z których są zasilane obwody odbiorcze. Wyłącznik przeciwporażeniowy różnicowoprądowy – łącznik samoczynny wyposażony

w człony: pomiarowy i wyzwalający, wywołujące działanie (wyłączenie) w przypadku wystąpienia prądów różnicowych większych od znamionowego prądu wyzwalającego.

Wyłącznik różnicowoprądowy wysokoczuły jest wyłącznikiem o znamionowym

różnicowym prądzie wyzwalającym nie większym niż 30 mA.

Zasięg ręki – przestrzeń (obszar) zawarta między dowolnym punktem powierzchni stanowiska, na którym człowiek zwykle stoi lub się porusza, a powierzchnią, którą może dosięgnąć ręką w dowolnym kierunku bez użycia środków pomocniczych.

Ziemia odniesienia – dowolny punkt na powierzchni albo w głębi ziemi, którego

potencjał nie zmienia się pod wpływem prądu przepływającego przez rozpatrywany uziom lub uziomy.

Złącze instalacji elektrycznej — urządzenie elektryczne, w którym następuje połączenie

wspólnej sieci elektrycznej rozdzielczej z instalacją elektryczną odbiorcy.

4.2.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 1. Jakie można wyróżnić trzy rodzaje urządzeń zabezpieczających w instalacjach

odbiorczych? 3. Jakie warunki powinno spełniać zabezpieczenie przeciążeniowe przewodów? 4. Jak określa się prąd zadziałania urządzeń zabezpieczających przy uwzględnieniu

krotności prądu? 5. W jakich przypadkach powinny być zainstalowane zabezpieczenia przeciążeniowe? 6. Jakim wzorem można określić czas przepływu prądu zwarciowego? 7. Jakie są różnice w działaniu wyłącznika nadmiarowoprądowego a nadprądowego? 8. Jakie jest podstawowe zadanie bezpiecznika elektrycznego? 9. Jakie można wyróżnić rodzaje bezpieczników? 10. Jak można wyjaśnić termin przepięcie? 11. W jaki sposób ogranicza się przepięcia w sieci energetycznej i urządzeniach

elektronicznych? 12. Jak można wyjaśnić pojęcie odgromnik? 13. W jaki sposób prąd elektryczny działa na organizm człowieka? 14. Jakie parametry prądu wpływają na stopień porażenia człowieka? 15. Jakie można wyróżnić rodzaje ochrony przeciwporażeniowej? 16. Jakie istnieją trzy rodzaje ochrony, związane z zastosowaniem bardzo niskiego napięcia? 17. Jakie występują rodzaje ochrony przed dotykiem bezpośrednim? 18. Jakie znane są rodzaje ochrony przed dotykiem pośrednim? 19. Jakie wyróżnia się klasy ochronności?


20. Jakie znane są symbole klas ochronności? 21. Co oznacza symbol dwuliterowy IP? 22. Co oznaczają znaki za oznaczeniem IP, dotyczące stopnia ochrony? 23. Czym charakteryzuje się sieć zasilania TN? 24. Jakie stosuje się rodzaje sieci TN? 25. Czym charakteryzuje się sieć zasilania TT? 26. Jak oznacza się przewody: fazowe, neutralne, uziemiające, wyrównawcze, ochronne

i ochronno neutralne? 27. W jaki sposób realizuje się separację odbiorników? 28. Jak można wyjaśnić pojęcie wyłącznik różnicowoprądowy? 29. Jak można dokonać podziału wyłączników różnicowoprądowych? 30. Jak działa wyłącznik różnicowoprądowy? 31. Jakie rodzaje pomiarów można wyróżnić w instalacjach elektrycznych? 32. Jakie rodzaje urządzeń według przepisów VDE należy badać raz w miesiącu, a jakie co

sześć miesięcy? 33. Jaki zakres badań według przepisów VDE należy wykonać raz w miesiącu, a jaki co

sześć miesięcy? 34. Jakie znane są zakresy badań środków ochrony przeciwporażeniowej? 35. Jakie obowiązują ogólne zasady postępowania podczas ratowania osób porażonych prądem? 36. W jaki sposób należy postępować bezpośrednio po uwolnieniu porażonego spod napięcia? 4.2.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1

Scharakteryzuj wskazane przez nauczyciela układy zasilania SELV, PELV, FELV. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać w materiałach dydaktycznych układy zasilania SELV, PELV, FELV, 2) dokonać analizy tych układów na podstawie opisów, 3) rozpoznać zasadnicze różnice, dotyczące tych układów, 4) zapisać przy rysunkach krótką charakterystykę i oznaczenia układów.

Wyposażenie stanowiska pracy: – papier formatu A4, flamastry, – literatura zgodna z punktem 6 poradnika. Ćwiczenie 2

Oblicz czas przepływu prądu zwarciowego o wartości równej 100 A dla przewodu miedzianego z izolacją PVC, zakładając, że przekrój przewodu jest równy 2,5 mm2.


1) rozpoznać zjawisko, 2) odszukać wzór, 3) zapisać wzór do wyliczenia czasu, 4) wykonać obliczenie, uwzględniając jednostki układu SI, 5) skomentować otrzymany wynik.


Wyposażenie stanowiska pracy: – zeszyt do ćwiczeń, – przybory do pisania, – kalkulator, – literatura zgodna z punktem 6 poradnika. Ćwiczenie 3

Scharakteryzuj jakie warunki powinno spełniać zabezpieczenie przeciążeniowe przewodów. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać odpowiednie warunki doboru zabezpieczeń, 2) zapisać wzory, dotyczące zabezpieczeń, 3) dokonać analizy wzorów, 4) scharakteryzować dobór zabezpieczeń na podstawie analizy wzorów.


Dokonaj klasyfikacji bezpieczników ze względu na rodzaj, charakterystykę działania, czas reakcji, wartości prądów znamionowych. Przedstaw zabezpieczenia, które nie zalicza się do bezpieczników.


1) odszukać w materiałach dydaktycznych zagadnienia dotyczące bezpieczników i zabezpieczeń, które nie są bezpiecznikami,

2) dokonać analizy odszukanych zagadnień, 3) dokonać klasyfikacji bezpieczników, uwzględniając wszystkie kryteria, 4) wymienić zabezpieczenia, które nie są bezpiecznikami, 5) zapisać klasyfikację i zabezpieczenia, które nie są bezpiecznikami.


Scharakteryzuj oddziaływanie prądu elektrycznego na organizm człowieka. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać w materiałach zagadnienia, dotyczące oddziaływania prądu na organizm człowieka,

2) dokonać analizy działania prądu, uwzględniając skutki działania, 3) dokonać analizy działania uwzględniając parametry prądu, 4) zapisać krótką charakterystykę działania prądu na organizm człowieka.



Scharakteryzuj stopnie ochrony IP aparatu lub urządzenia. Określ trzy różne stopnie ochrony, zapisane przy pomocy symboli: IP 44, IP 54, IP65.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać w materiałach zagadnienia, dotyczące stopni ochrony IP, 2) dokonać analizy, stosowanych oznaczeń i symboli dla stopni ochrony, 3) dokonać analizy, dotyczących poszczególnych stopni ochrony z ćwiczenia, 4) zapisać krótka charakterystykę dla każdego stopnia ochrony.


Scharakteryzuj sieci typu TN i TT uwzględniając ochronę od porażeń. Sposób wykonania ćwiczenia. Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać w materiałach zagadnienia, dotyczące sieci typu TN i TT, 2) rozpoznać poszczególne układy, 3) dokonać analizy zastosowanych rozwiązań ochronnych w sieciach TN i TT, 4) wykonać rysunki dotyczące poszczególnych sieci, 5) zapisać krótka charakterystykę dla każdej sieci.

Wyposażenie stanowiska pracy: – papier formatu A4, flamastry, – literatura zgodna z punktem 6 poradnika.


4.2.4. Sprawdzian postępów Czy potrafisz: Tak Nie 1) sklasyfikować trzy rodzaje urządzeń zabezpieczających w instalacjach

odbiorczych? 2) wyjaśnić warunki zabezpieczenia przeciążeniowego przewodów? 3) określić prąd zadziałania urządzeń zabezpieczających z uwzględnieniem

krotności prądu? 4) określić przypadki zainstalowania zabezpieczenia przeciążeniowego? 5) określić czas przepływu prądu zwarciowego? 6) wyjaśnić różnice w działaniu wyłącznika nadmiarowoprądowego

i nadprądowego? 7) wyjaśnić podstawowe zadania wyłącznika elektrycznego? 8) sklasyfikować rodzaje bezpieczników? 9) zdefiniować przepięcie? 10) wyjaśnić sposób ograniczenia przepięć w sieciach energetycznych

i urządzeniach elektronicznych? 11) wyjaśnić pojęcie odgromnik? 12) określić sposób działania prądu elektrycznego na organizm człowieka? 13) określić parametry prądu wpływające na stopień porażenia człowieka? 14) sklasyfikować rodzaje ochrony przeciwporażeniowej? 15) wyjaśnić trzy rodzaje ochrony związane z bardzo niskim napięciem? 16) sklasyfikować rodzaje ochrony przed dotykiem bezpośrednim? 17) sklasyfikować rodzaje ochrony przed dotykiem pośrednim? 18) sklasyfikować klasy ochronności? 19) wyjaśnić symbole dotyczące klas ochronności? 20) zdefiniować symbol dwuliterowy IP? 21) wyjaśnić używane znaki w stopniu ochrony IP? 22) scharakteryzować sieć zasilania TN? 23) sklasyfikować rodzaje sieci TN? 24) scharakteryzować sieć zasilania TT? 25) wyjaśnić kolorystyczne oznaczenia przewodów : fazowych, neutralnych,

uziemiających, wyrównawczych, ochronnych i ochronno neutralnych? 26) wyjaśnić separację odbiorników? 27) wyjaśnić pojęcie wyłącznik różnicowoprądowy? 28) wyjaśnić działanie wyłącznika różnicowoprądowego? 29) określić rodzaje pomiarów w instalacjach elektrycznych? 30) określić rodzaje urządzeń podlegające badaniu raz w miesiącu i co sześć

miesięcy według przepisów VDE? 31) określić zakres badań jakie należy wykonać raz w miesiącu i co sześć

miesięcy według przepisów VDE? 32) określić zakres badań środków ochrony przeciwporażeniowej? 33) wyjaśnić ogólne zasady postępowania podczas ratowania osób

porażonych prądem? 34) wyjaśnić sposób postępowania bezpośrednio po uwolnieniu porażonego

spod napięcia?


5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ INSTRUKCJA DLA UCZNIA 1. Przeczytaj uważnie instrukcję. 2. Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi. 3. Zapoznaj się z zestawem zadań testowych. 4. Test zawiera 20 zadań. Do każdego zadania dołączone są 4 możliwości odpowiedzi.

Tylko jedna jest prawidłowa. 5. Udzielaj odpowiedzi na załączonej karcie odpowiedzi, stawiając w odpowiedniej rubryce

znak X. W przypadku pomyłki należy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem, a następnie ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową.

6. Zadania wymagają stosunkowo prostych obliczeń, które powinieneś wykonać przed wskazaniem poprawnego wyniku.

7. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania. 8. Jeśli udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego rozwiązanie

na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas. 9. Na rozwiązanie testu masz 40 minut.

Powodzenia!

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH 1. Żyła przewodu elektrycznego wykonana jest z

a) miedzi twardej lub aluminium półtwardego. b) miedzi miękkiej lub aluminium półtwardego. c) miedzi miękkiej lub aluminium twardego. d) miedzi twardej lub aluminium twardego.

2. Symbole literowe YDYp oznaczają

a) przewód płaski o żyle jednodrutowej w izolacji polwinitowej. b) przewód okrągły o żyle jednodrutowej w izolacji polwinitowej. c) przewód wielożyłowy okrągły w izolacji polwinitowej. d) przewód wielożyłowy płaski w izolacji polietylenowej.

3. Przewody zwane sznurami mieszkaniowymi oznacza się symbolami a) OS. b) OMY. c) SMY. d) PSM.

4. Wyłącznik elektryczny charakteryzuje się

a) bardzo dużą trwałością mechaniczna. b) niewielka znamionowa częstością łączeń. c) dużą częstością łączeń. d) dużą częstością łączeń i bardzo duża trwałością mechaniczna.


5. Na rysunku przedstawiono widok stycznika, który można zaliczyć do a) wyłączników. b) rozłączników. c) bezpieczników. d) podłączników.

6. Połączenia pomiędzy aparatami w rozdzielnicy tablicowej wykonuje się przy użyciu a) przewodów aluminiowych o przekroju nie mniejszym niż 1,5 mm2. b) przewodów miedzianych o przekroju nie mniejszym niż 1,5 mm2. c) przewodów aluminiowych lub miedzianych o przekroju nie mniejszym niż 2,5 mm2. d) przewodów miedzianych o przekroju nie mniejszym niż 2,5 mm2.

7. Rysunek przedstawia

a) gniazdo podwójne z uziemieniem. b) gniazdo pojedyncze z zerowaniem. c) kontakt z klapka. d) gniazdo pojedyncze z uziemieniem typu schuko.

8. W łazienkach należy stosować gniazda

a) szczelne typu schuko. b) szczelne z bolcem. c) bryzgoszczelne IP 44. d) bryzgoszczelne bez bolca.

9. Fazy zasilające odbiornik trójfazowy oznacza się jako

a) R S T. b) U V W. c) L1 L2 L3. d) F1 F2 F3.


10. Symbol L1 przedstawiony na rysunku oznacza

a) fazę zasilania układu. b) fazę zasilania cewki. c) indukcyjność cewki. d) indukcyjność rdzenia cewki.

. 11. Nie stosuje się połączeń układów trójfazowych w źródle i odbiorniku

a) trójprzewodowych typu gwiazda trójkąt. b) czteroprzewodowych typu gwiazda gwiazda. c) trójprzewodowych typu trójkąt gwiazda. d) trójprzewodowych typu trójkąt trójkąt.

12. Na poniższym rysunku wielka litera E oznacza

a) symbol elektryczności. b) źródło napięcia stałego. c) akumulator samochodowy. d) symbol napięcia przemiennego.

13. Do źródeł prądu stałego zaliczamy

a) diodę prądu stałego. b) kondensator elektrolityczny. c) generator napięciowy. d) akumulator

14. Sposób wyłączania odbiornika od sieci powinien przebiegać według kolejności

a) najpierw wyłączamy odbiornik wyłącznikiem a następnie sprawdzamy wtyczkę. b) najpierw wyłączamy odbiornik wyłącznikiem a następnie wyjmujemy z gniazda

wtyczkę. c) najpierw wyjmujemy z gniazda wtyczkę a następnie wyłączamy odbiornik

wyłącznikiem. d) najpierw sprawdzamy stan wtyczki a potem wyłączamy odbiornik wyłącznikiem.


15. Do jednego obwodu elektrycznego można podłączyć jednocześnie a) pralkę automatyczna, termowentylator, telewizor. b) żelazko, piec elektryczny, czajnik elektryczny. c) żelazko, termowentylator, pralkę elektryczna. d) czajnik elektryczny, termowentylator, żelazko.

16. Jeżeli instalację elektryczną umieszczono w rurach cienkościennych ułożonych

w wykutych bruzdach to należy zastosować a) gniazda podtynkowe. b) gniazda wtynkowe. c) gniazda natynkowe. d) gniazda rurkowe cienkościenne.

17. Gdy powierzchnia salonu wynosi 30 m2 to zaleca się zastosować

a) tylko jedno gniazdo wtykowe. b) dokładnie trzy gniazda wtykowe. c) co najmniej dwa gniazda wtykowe. d) co najmniej pięć gniazd wtykowych.

18. Moc znamionowa pieca elektrycznego zasilanego napięciem przemiennym 230 V wynosi

3 kW. Zastosowano przewód zasilający 3x 2,5 mm2. Wartość prądu znamionowego wyłącznika instalacyjny dla tego odbiornika powinna być równa a) 6 A. b) 10 A. c) 16 A. d) 40 A.

19. Żyły ochronne przewodów PE oznacza się barwą

a) zielono-niebieską. b) zielono-żółta. c) niebieską. d) żółtą.

20. Pomiędzy przewodami fazowymi L3 i L1 sieci TNC występuje napięcie

a) około 400 V. b) 230 V. c) 130 V. d) około 310 V.


KARTA ODPOWIEDZI Imię i nazwisko ............................................................................... Użytkowanie instalacji elektrycznych Zakreśl poprawną odpowiedź.

Nr zadania Odpowiedź Punkty

1 a b c d

2 a b c d

3 a b c d

4 a b c d

5 a b c d

6 a b c d

7 a b c d

8 a b c d

9 a b c d

10 a b c d

11 a b c d

12 a b c d

13 a b c d

14 a b c d

15 a b c d

16 a b c d

17 a b c d

18 a b c d

19 a b c d

20 a b c d

Razem:


6. LITERATURA 1. Markiewicz H.: Instalacje elektryczne. WNT, Warszawa 2001 2. Rogoń A.: Ochrona od porażeń w instalacjach elektrycznych. COSiW SEP, Warszawa 3. http://rg1.polsl.pl/keiag/labor.html 4. http://www.elektro-plast.com.pl/ 5. http://www.elektryk.zst.edu.pl/ 6. http://www.instalacjebudowlane.pl/ 7. http://www.lcpoland.com/

http://rg1.polsl.pl/keiag/labor.html

http://www.elektro-plast.com.pl/

http://www.elektryk.zst.edu.pl/

http://www.instalacjebudowlane.pl/

http://www.lcpoland.com/

Technik teleinformatyk 312[02].O1.05 u - Zespół Szkół nr3 · – zestaw pytań, abyś mógł...

Documents

Transcript of Technik teleinformatyk 312[02].O1.05 u - Zespół Szkół nr3 · – zestaw pytań, abyś mógł...