E l e k t r y k a

 (aktualizacja 23.12.2008)

 

Spis treści:

Historia elektryczności

Andr'e Marie Amper'e

Racjonalne użytkowanie urządzeń

Zasady eksploatacji instalacji elektrycznych

 

 

 

 

Historia elektryczności

 

     Elektryczność, to dział fizyki, którego przedmiotem badań są ładunki elektryczne i związane z nimi pola elektryczne, związki i wzajemne oddziaływania między polami elektrycznymi i magnetycznymi, rozchodzenie się fal elektromagnetycznych, lub inaczej to ogół zjawisk wynikających z oddziaływań elektromagnetycznych pomiędzy cząstkami mikroświata.

 

     Elektryczność w czasach prehistorycznych  to przede wszystkim możliwość obserwowania przez ludzi zjawisk elektrycznych związanych z wyładowaniami atmosferycznymi.  Istnienie zjawisk elektrycznych znane już było w starożytności, odnosiło się jednak wyłącznie do zdolności przyciągania drobnych przedmiotów drewnianych przez potarty bursztyn.

     Dwadzieścia pięć wieków temu grecki filozof i matematyk Tales z Miletu (620-540 p.n.e.) spostrzegł, że potarty suknem bursztyn przyciąga drobne, lekkie ciała jak cząsteczki drewniane, wiórki, słomki, puch itp.. Nazwa elektryczność pochodzi od greckiego słowa "elektron", a elektron po grecku oznacza bursztyn.   

     W trakcie prac archeologicznych prowadzonych w XX wieku na terenach starożytnego Egiptu oraz pomiędzy Eufratem, a Tygrysem odkryto ślady wskazujące na to, że zjawisko elektryczności było znane starożytnym ludom dzięki rysunkom naściennym pozostawionym m. innymi w świątyni bogini Hathor w Denderze. Na reliefach uwidocznione są zamknięte naczynia w kształcie lampy, w których zamknięte są węże, ułożone na podobieństwo dzisiejszych żarników. Do naczyń dochodzą przewody, wyprowadzane z naczyń poprzez zatopione w nich pręty (prawdopodobnie pierwotne ogniwo galwaniczne).

     Materialnych dowodów na posługiwanie się starożytnych ludów elektrycznością dostarczyły wykopaliska prowadzone w latach 30 i 80 - tych XX wieku przez niemieckich archeologów w okolicach Bagdadu. W trakcie prac wykopaliskowych natknięto się tam na gliniane dzbany, w środku których zamocowano odizolowany od naczyń cylinder z miedzianej blachy, w którego środek wprowadzono stalowy pręt. Naczynia te przypominają ogniwa elektryczne. Po napełnieniu cylindra kwasem naturalnym (m.in. kwasem cytrynowym), między cylindrem, a prętem wystąpiła różnica potencjału, co w pełni potwierdziło przypuszczenia badaczy.. Najstarsze odkryte naczynia w kształcie ogniw galwanicznych odnalezione na terenie dzisiejszego Iraku pochodzą z okresu ok. 2500 lat przed naszą erą.

 

     Wkład cywilizacji Starożytnych Greków w naukę o elektryczności to zdefiniowanie pojęcia atomu - niepodzielnej cząstki, która jest podstawą wszelkich bytów i znajduje się w ciągłym ruchu. Co więcej przyciąga się z cząstkami podobnymi, a odpycha z różnymi, może poruszać się w sposób niekontrolowany.  

 

Odkrycia w dziedzinie elektryczności i magnetyzmu

       W roku 1551, matematyk Girolamo Cordano zauważył że elektryzowanie się i siła przyciągania się bursztynu oraz naturalne właściwości magnetytu to dwie różne rzeczy. I tak zauważono różnicę miedzy elektrycznością a magnetyzmem.

      W 1600 r. Wiliam Gilbert kontynuując doświadczenia Talesa odkrył, że nie tylko bursztyn ale też inne ciała (np. szkło) można naelektryzować poprzez pocieranie. Ciała te nazwał „elektrykami”. Wprowadził także pojęcie elektryczność. Zjawiska elektryczne starał się tłumaczyć istnieniem jakiegoś "fluidu" otaczającego ciało naelektryzowane, a sam proces elektryzowania tłumaczył jako wydzielanie się "fluidu" pod wpływem ciepła powstającego w czasie tarcia.

      Stephen Gray, angielski badacz (1670-1736) odkrył, iż działania elektryczne mogą być przenoszone z miejsca na miejsce poprzez różne metale i wilgotne włókna. Substancje te nie elektryzują się przez pocieranie. Zostały one nazwane przez naukowca "przewodnikami".  Badania Gray'a dowiodły, iż elektryczność nie może być podobna do "fluidu" Gilberta, gdyż nie jest na trwałe związana z substancją. Elektryczność może być przenoszona z miejsca na miejsce

      W 1734 r. Francuz Ch.F. du Fay (1698-1739) stwierdził istnienie dwóch rodzajów ładunków elektrycznych: dodatnich (powstają w pocieranym szkle) i ujemnych (powstają w pocieranym ebonicie). Doświadczenia z nimi prowadził także Piccolo Cabeo  który stwierdził, że dwa naelektryzowane elektryki odpychają się.  Wkład w tę teorię mieli jeszcze inni odkrywcy: Charles Dufay który sformułował teorię o dwóch rodzajach elektryczności, podobnych do dwóch biegunów magnesu oraz Beniamin Franklin, który wprowadził pojęcie elektronów dodatnich i ujemnych. Zajmując się elektrycznością od 1736 r., obalił teorię o dwóch rodzajach elektryczności, twierdząc ze istnieje tylko jeden rodzaj płynu elektrycznego.

      W słynnym eksperymencie z latawcem stwierdził, że chmury są naładowane elektrycznie, a błyskawica to wielkie wyładowanie elektryczne. W trakcie tego eksperymentu wynaleziony został przydatny dziś piorunochron. W czasie dalszych prac badawczych sformułował dwa fundamentalne prawa: zasadę zachowania ładunku elektrycznego oraz wytłumaczenie zasady indukcji elektrycznej.

      W 1767 r. angielski naukowiec Joseph Priestley sformułował twierdzenie o wpływie odległości na przyciąganie się naelektryzowanych ciał.

      W 1785 r. Charles Coulomb sformułował prawo opisujące oddziaływanie spoczywających ładunków elektrycznych (Coulomba prawo).  Wyliczył on iż siły działające między ładunkami są wprost proporcjonalne  do iloczynu ich ładunków oraz odwrotnie proporcjonalne do kwadratu odległości między nimi. Udowodnił także, ze ładunki różnoimienne przyciągają się, a jednoimienne odpychają.

      Pierwszym zdarzeniem przybliżającym do odkrycia przepływu prądu elektrycznego było zjawisko które zaobserwował w 1771 r. anatom Ligi Galvani, polegające na drganiu mięśnia żaby w wyniku dotknięcia go przez dwa różne metale w tym samym czasie. To zjawisko wytłumaczył 20 lat później fizyk Aleksandro Volta (1745-1827), stwierdził on ze przyłożenie do mokrego ciała dwóch elektrod z różnego metalu powoduje reakcję chemiczną. Duże znaczenie praktyczne miały także wynalazki A. Volta: elektrofor (1775), kondensator (1782) i ogniwo złożone z elektrod srebrnej i cynkowej oraz wody morskiej jako elektrolitu (tzw. ogniwo Volty, 1800). Badał wpływ elektryczności na organizmy żywe. Odkrył też gaz błotny, czyli metan (1776) i oznaczył jego wartość opałową.

 

Rozwój badań zjawisk elektrycznych w XIX w.

     W 1820 r. Hans Ch. Oersted odkrył wzajemny wpływ zjawisk elektrycznych i magnetycznych.  Zauważył, iż przepływający prąd oddziałuje na igłę magnetyczną  usytuowaną w jego pobliżu.

W 1821 r. A.M. Ampere odkrył wzajemne oddziaływanie magnetyczne obwodów elektrycznych, przez które płynie prąd. Sformułował matematyczne prawo, które opisuje się pola elektromagnetycznego wytwarzanego przez prąd płynący w przewodniku. W ten sposób zapoczątkowano nowa dziedzinę fizyki - elektrodynamikę.

      W 1826 roku G.S. Ohm określił związek pomiędzy natężeniem prądu a napięciem w obwodzie elektrycznym. (Ohma prawo).

      W 1831 r. M. Faraday oraz Joseph Henry, niezależnie od siebie odkryli, że przesuwanie magnesu w pobliżu spiralnego przewodu z prądem powoduje przepływ prądu w przewodzie. Ich prace dały początek zastosowaniu zjawisk elektromagnetycznych. Na bazie zasady indukcji elektrycznej skonstruowano generator elektryczny oraz silnik elektryczny (H.Lenz). Faraday wprowadził pojęcia pola elektrycznego i magnetycznego.

      Kirchhoff Gustaw Robert (1824-1887), wybitny niemiecki fizyk, członek Berlińskiej, Petersburskiej i Paryskiej Akademii Nauk, profesor fizyki we Wrocławiu (1850-1854), Heidelbergu (1854-1875) i Berlinie (po 1875), badacz zjawisk elektrycznych, Sformułował podstawowe prawa dotyczące prądów elektrycznych w obwodach (Kirchhoffa prawa) oraz ich związków ze zjawiskami mechanicznymi (elektrostrykcja, magnetostrykcja). Był również autorem prac z dziedzin optyki i ciepła (Kirchhoffa prawo promieniowania), opracował wraz z R.W. Bunsenem metodę analizy spektralnej (spektroskopia).

      Maxwell James Clerk (1831-1879), wybitny szkocki fizyk, profesor uniwersytetu w Aberdeen (1856-1860), Kings College w Londynie (1860-1865) i Cambridge (po 1871), organizator i pierwszy dyrektor Cavendish Laboratory w Cambridge. Autor wybitnych prac teoretycznych dotyczących podstaw elektrodynamiki klasycznej (Maxwella równania, 1864), kinetycznej teorii gazów (Maxwella-Boltzmanna rozkład, Maxwella prawo rozkładu 1860), optyki i teorii barw (np. Maxwella zjawisko, 1855-1872) oraz stabilności grawitacyjnej pierścieni Saturna (1859). Jamek Maxwell opisał matematyczne zależności między polem magnetycznym i elektrycznym. Sformułował teorie fal elektromagnetycznych i przypuszczał, że rozchodzą się one w przestrzeni z  prędkością światła.

      W 1888 H. Hertz odkrył przewidziane przez Maxwella fale elektromagnetyczne. W 1897 J.J. Thomson odkrył elektron, w 1909 R.A. Millikan wyznaczył wielkość ładunku elementarnego.

      Einstein Albert (1879-1955), jeden z najwybitniejszych fizyków w historii nauki. Po opublikowaniu pierwszych doniosłych prac (o ruchach Browna i korpuskularnej teorii światła),  opracował podstawy kwantowej teorii pola elektromagnetycznego, wyjaśnił zjawiska magnetyczne jako efekty relatywistyczne wywołane ruchem ładunków elektrycznych  [Einsteina prawo, Einsteina współczynniki, szczególną (1905) i ogólną (1916) teorie względności]. W 1921 został laureatem Nagrody Nobla za podstawowe prace teoretyczne dotyczące natury światła. Inicjator Manhattan Project.

      Marconi Guglielmo (1874 – 1937) był w tym czasie pionierem transmisji radiowej-bezprzewodowej. 

W roku 1895 przesłał po raz pierwszy telegram falami radiowymi. W dniu 12 grudnia 1901 r. jako pierwszy na świecie przeprowadził pierwszą transmisję radiową przez Atlantyk. Jest również konstruktorem anteny służącej do zamiany fal elektromagnetycznych na sygnał elektryczny i odwrotnie.

 

     Nowe dziedziny wiedzy zaczęły być w coraz szerszym zakresie wykorzystywane w praktyce.

Oto niektóre z nich:

- Samuel Morse zbudował telegraf, - Alexander Graham Bell - telefon, - Thomas Edison wynalazł żarówkę, fonograf, postawił pierwszą elektrownię i zbudował pierwszą miejską sieć elektryczną, rozpoczynając tym samym elektroenergetykę,
- Nikola Tesla zbudował pierwszy silnik elektryczny,- Werner von Siemens założył pierwszą fabrykę elektrotechniczną i opracował pierwszy tramwaj elektryczny. - Powstały urządzenia takie jak radar, radio, telewizja, komputery, satelity..

 

     Elektryczność jest wygodną i stosunkowo tanią formą przesyłania energii, bez której współczesna ludzka cywilizacja nie mogłaby istnieć. Obecnie naukowcy zajmują się opracowaniem tańszych metod wytwarzania i przekształcania energii elektrycznej, zwiększaniem wydajności istniejących urządzeń, opracowywaniem jeszcze lepszych materiałów na przewodniki i izolatory itp. Istotną sprawę stanowi ochrona życia i mienia. Mimo iż elektryczność jest już żywiołem ujarzmionym, ciągle nierozważne posługiwanie się nią może być przyczyną nieszczęścia. Choć większość praw i reguł rządzących światem elektrycznym wydaje się być znana, ciągle jeszcze pozostaje wiele do odkrycia lub rozwinięcia.

 

(z Monografii - Elektryka na Pomorzu Zachodnim)

 

        "Elektryka na Pomorzu Zachodnim rozwijała się pod wpływem nowych odkryć naukowych i rozwiązań technicznych.

         Dzięki uczonym tej miary co Alessandro Volta, Hans Christian Oersted, Andre Marie Ampere, Michael Faraday, Georg Simon Ohm i James Clerk Maxwell wiedza ta została rozwinięta na tyle, że powstało wiele jej praktycznych zastosowań. Świat wchodził w erę elektryczności. Szczecin, położony blisko Berlina, szybko przyswajał sobie najnowsze zdobycze elektrotechniki. Coraz więcej ludzi zaczęło zajmować się tą nową dziedziną wiedzy i techniki. W proces ten włączyli się przedstawiciele zarówno starego kontynentu europejskiego, jak i Ameryki Północnej. W tym okresie – na przełomie XVIII i XIX wieku – Polacy pozbawieni byli własnej państwowości. Kształcili się i pracowali w różnych państwach europejskich., dlatego włączali się w działalność istniejących tam stowarzyszeń naukowo- technicznych. Zdobyte przez nich doświadczenie dobrze posłużyło rozwojowi kraju po odzyskaniu przez Polskę niepodległości, w okresie 20-lecia międzywojennego, w czasie II wojny światowej i odbudowy kraju ze zniszczeń wojennych, w tym – Pomorza Zachodniego".

 

Obecnie elektryka jest jedną z kluczowych dziedzin rozwoju współczesnego świata. Jej zastosowania występujące

obecnie we wszystkich obszarach życia społecznego i gospodarczego, związane są także z bezpieczeństwem elektrycznym jakie musi być uwzględnione przy projektowaniu, produkcji, wykonawstwie i użytkowaniu urządzeń , instalacji i sieci elektrycznych.

 

 

    

André Marie Ampere

 

 

     

André Marie Ampere urodził się 20 stycznia 1775 w zamożnej rodzinie w Lyonie.  Dzieciństwo  spędził na wsi w Poleymieux, 10 km od Lyonu. Mieszkał w obszernym rodzinnym domu gdzie obecnie znajduje się poświęcone mu muzeum. Początki nauki czerpał nie ze szkoły lecz z przyrody, rodzinnego domu i bogate biblioteki ojca. W wieku trzynastu lat napisał swoją pierwszą rozprawę naukową. Poświęcił ją krzywym stożkowym. Tezy rozprawy nie były jednak oryginalne o czym młody autor nie wiedział. Sądził, że opanował całą istniejącą za jego czasów wiedzę matematyczną. W tym samym roku (1788) przedstawił Académie de Lyon swój pierwszy artykuł naukowy. Przedstawił w nim próbę rozwiązania problemu konstruowania odcinka o długości równej długości okręgu. Zaproponowana w nim, samodzielnie wymyślona przez Ampere'a metoda zakładała zastosowanie wartości zdążających do zera. Jednak znowu okazało się, że autor nie zna opublikowanego już wtedy rachunku takich wartości (rachunku różniczkowego) stąd, artykułu nie dopuszczono do publikacji. Postarał się zatem o dzieła Eulera i Bernouliego, a także o wydaną właśnie wtedy "Mechanikę analityczną" Lagrange'a i rozpoczął nad nimi poważne studia.
    
Rewolucja 14 lipca 1789 tragicznie zaważyła na losach rodziny Ampere'ów. W 1792 roku ojciec został aresztowany i zgilotynowany. Zburzyło to życie i na jakiś czas przerwało rozwój naukowy przyszłego uczonego (nie do końca wszakże, pracował on w tym czasie nad "językiem uniwersalnym" mającym do siebie zbliżyć ludzi różnych narodowości). Z depresji na dobre otrząsnął się dopiero gdy poznał Julię Carron. Zaręczył się z nią w 1797. Pobrali się w 1799 (ślubu udzielił im potajemnie ksiądz nie autoryzowany przez władze rewolucyjne), a w 1800 urodził im się syn Jean-Jacques.

Po zaręczynach przyszły mąż i ojciec rodziny, zgodnie z ówczesnym zwyczajem musiał pokazać, że potrafi samodzielnie zarabiać na życie. Rozpoczął więc udzielanie lekcji matematyki (w Lyonie). Dopiero w 1801 dostał pracę nauczyciela fizyki i chemii w l'École Centrale w Bourg-en-Bresse. Przeprowadził się tam pozostawiając żonę - najpierw samą, później z nowourodzonym synem - w Poleymieux.
    Podczas pobytu w Bourg prowadził badania w dziedzinie matematyki. W ich wyniku napisał traktat zatytułowany "Rozważania o matematycznej teorii gier" ("Considérations sur la théorie mathématique du jeu"), który przedstawił w paryskim Instytucie Nauk w 1803. Dojrzała i nowatorska rozprawa naukowa zwrócił uwagę paryskich autorytetów naukowych na młodego autora. Dzięki poparciu jednego z nich, Dalambre'a dostał posadę matematyka w liońskim liceum (obecnie Lycée Ampere).
   
Pracując tam kontynuował pracą badawczą w dziedzinie geometrii analitycznej. Jednak w tym okresie życia Ampere'a istotniejszymi od zawodowych okazały się sprawy rodzinne. Już wcześniej młoda żona zaczęła chorować, teraz jej stan zdrowia pogarszał się coraz bardziej. Zmarła w 1803 roku zostawiając męża w głębokiej depresji. Chcąc się z tej depresji otrząsnąć Ampere postanowił całkowicie i radykalnie zmienić otoczenie. W 1804 roku wyjechał do Paryża.
  
 
Nie miał żadnego formalnego wykształcenia, miał jednak doskonałą reputację zarówno jako nauczyciel matematyki jak i matematyk-badacz. Został więc zatrudniony w Politechnice (we Francji istnieje tylko jedna politechnika: École Politechnique), najpierw jako wykładowca matematyki (répétiteu), a od 1808 jako profesor. W roku 1808 został (nominowany przez Napoleona) inspektorem generalnym francuskich wyższych uczelni (inspecteur général de l'université française). Stanowisko profesora dzielił z Cauchy'm. Studenci mogli porównywać tych dwu jako dydaktyków. Ich zdaniem lepszym z nich był Ampere. Wykłady Cauchy'ego uważali za błyskotliwe lecz nadmiernie trudne.
   
Profesorem Politechniki był Ampere do roku 1826 kiedy to w uznaniu dla ogromnego, wartościowego dorobku naukowego otrzymał katedrę fizyki w prestiżowym College de France Kierował nią aż do śmierci. Po 1826 roku wykładał również filozofię na Faculte des Lettres.
    Sprawy prywatne przez całe życie układały się Ampere'owi źle. Stwierdzenie, że układały się one tragiczne nie byłoby zbytnio przesadnym. O przedwczesnej śmierci ojca i żony już mówiliśmy. 1 sierpnia 1806 ożenił się powtórnie (na ślubie byli Lagrange i Dalambre) lecz małżeństwo rozpadło się w przeciągu roku. Co prawda 6 lipca 1807 urodziła im się córka Albine jednak małżonkowie mieszkali już wtedy oddzielnie. Nie rozmawiali za sobą. Od 1808 byli w prawnej separacji. Prawo do opieki nad dzieckiem otrzymał Ampere. W przyszłości mieszkanie pod wspólnym dachem z córką a zwłaszcza z jej mężem alkoholikiem i awanturnikiem przysporzy mu wiele zgryzot. Syn Ampere'a, Jean-Jacques-Antoine osiągnął sławę jako historyk i filolog zajmujący się studiami nad pochodzeniem języków europejskich. W 1830 objął katedrę historii literatur obcych na Sorbonie. Jednak i z niego nie miał Ampere zbyt wiele osobistej pociechy. Ich wzajemne stosunki były jednym wielkim pasmem burzliwych kłótni i awantur.

       Ampere był przede wszystkim matematykiem. Właśnie w tej dyscyplinie prowadził wykłady i większość badań. Jednak jego zainteresowania naukowe były daleko szersze.

       Zajmował się również metafizyką, chemią, fizyką, a nawet zoologią. We wszystkich tych dziedzinach dokonywał odkryć i publikował wartościowe prace.
    W 1811 zauważył, że bezwodnik odkrytego dwa lata wcześniej kwasu składa się z wodoru i jakiegoś nieznanego dotąd pierwiastka podobnego do chloru. Zaproponował dla niego nazwę fluor. W 1814 niezależnie od Avogadro (który zrobił to w 1811) sformułował prawo o identyczności liczby cząsteczek każdego gazu pod tym samym ciśnieniem i w tej samej objętości (stąd prawo Avogadro we Francji znane jest jako la voi Avogadro-Ampere - prawo Avogadro Ampere'a). W 1816 opracował klasyfikację pierwiastków. Pracował także nad teorią światła. W 1815 opublikował pracę o refrakcji. Był zdecydowanym zwolennikiem falowej teorii światła polemizując z Biotem i Laplace'm, zwolennikami teorii korpuskularnej.
    W dziedzinie matematyki badał między innymi równania różniczkowe cząstkowe, opracowując ich klasyfikację. W 1814 pracę na ten temat przedstawił w Narodowym Instytucie Nauk (Institut National des Sciences), późniejszej paryskiej Akademii Nauk (l'Academie des Sciences). Praca ta stała się decydującym argumentem na rzecz wyboru Ampere'a na członka Instytutu. W listopadzie 1814, rywalizując o przyjęcie z Cauchy'm pokonał go w głosowaniu wynikiem 54 do 28.
   
Obszerną, dwutomową pracę Ampere'a, zaplanowane przez niego jako "dzieło życia" zatytułowaną "Szkice z filozofii nauki, czyli przedstawienie analityczne ogólnej klasyfikacji wszelkiej wiedzy ludzkiej" ("Essai sur la philosophie des sciences, ou exposition analytique d'une classification naturelle de toutes les connaissances humaines") opublikowano dopiero po śmierci autora.

    Wielka przygoda Ampere'a z elektrycznością i magnetyzmem rozpoczęła się dopiero w roku 1820 i trwała zaledwie kilka lat. Jednak wkład w rozwój tych właśnie dyscyplin naukowych (z których uczynił jedną dyscyplinę) rozsławił uczonego i uznawany jest za jego największe dokonanie.
W roku 1820 o zjawiskach elektrycznych i magnetycznych wiedziano już dużo. Znane były podstawowe właściwości magnesów stałych i właściwości magnetyczne Ziemi. Znano zarówno wydajne maszyny elektrostatyczne jak i zaawansowane konstrukcje ogniw galwanicznych. Wiedziano, że niektóre ciała są przewodnikami elektryczności, inne - izolatorami. Znano zjawisko elektrolizy. Znane były też doniesienia, że uderzenie pioruna powoduje magnesowanie się żelaza, zaś od czasów Franklina wiedziano, że pioruny mają charakter elektryczny. Wiedziano również, że zarówno dla ciał naelektryzowanych jak dla ciał namagnesowanych oddziaływania siłowe mają wartości odwrotnie proporcjonalnie do kwadratu odległości (tzw. "prawo odwrotnych kwadratów").
    Stąd istniało podejrzenie, że magnetyzm i elektryczność są jakoś ze sobą powiązane.
    Postrzegano jednak i wielkie różnice. Wiedziano, że:
   
- "fluidy elektryczne" mogą być rozdzielane, "fluidy magnetyczne" - nie;
    - istnieje cały szereg ciał, które mogą być elektryzowane, a tylko nieliczne ciała mogą być magnetyzowane;
    - wszystkie materiały mogą być przyciągane do naelektryzowanych ciał, a tylko żelazo i stal mogą być przyciągane do ciał namagnesowanych;
   
- w magnetyzmie nie ma niczego co by odpowiadało przewodnikom i izolatorom znanym w teorii elektryczności.
    Uważano, że istnieją dwie różne substancje odpowiedzialne za zjawiska magnetyczne: "effluvium północne" i "effluvium południowe". Była to tzw. teoria "dwufluidalna". W dziedzinie elektryczności współistniały dwie koncepcje. Teoria "dwufluidalna" zakładała istnienie dwu rodzajów elektryczności: elektryczności "żywicznej" (resinous) wytwarzanej przez pocieranie bursztynu (i ciał podobnych) oraz elektryczności "szkłowej" (vitreous) wytwarzanej przez pocieranie szkła (i ciał podobnych). W 1747 Franklin elektryczność "szkłową" nazwał elektrycznością "dodatnią", a elektryczność "żywiczną" - elektrycznością "ujemną", interpretując tę drugą jako brak elektryczności "dodatniej" ("szkłowej"). W ten sposób wprowadził teorię "jednofluidalną". Zwolennicy teorii "dwufluidalnej" przejęli od Franklina terminologię (elektryczność dodatnia i ujemna) ale pozostali przy swojej (jak się później okazało słusznej) koncepcji "dwufluidalnej".

    Wielki przełom roku 1820 zaczął się od odkrycia duńskiego fizyka Hansa Christiana Örsteda. W kwietniu zaobserwował on, że igła magnetyczna odchyla się gdy przez znajdujący się w jej pobliżu przewodnik przepływa prąd elektryczny. Poinformował o tym świat naukowy Europy. Wiadomość o odkryciu dotarła do Paryża na początku września. Przyjmowano ją ze sceptycyzmem dopóki 11 września 1820 eksperyment Örsted'a nie został powtórzony przed paryską Akademią Nauk przez wybitnego fizyka Dominique'a Arago.
    Na pokazie obecny był Ampere. Zainspirowany nim natychmiast rozpoczął badania nad nowoodkrytym zjawiskiem. Na początek sformułował tzw. regułę Ampere'a (znaną też jako "reguła pływaka"). Mówi ona, że gdy prąd płynący przez przewodnik rozciągnięty horyzontalnie nad igłą magnetyczną ma zwrot od bieguna północnego do południowego, to koniec północny igły obraca się w kierunku wschodnim.
   
Ampere zrozumiał też, że igła magnetyczna może znaleźć zastosowanie do detekcji i pomiaru prądu elektrycznego. Przy pomocy wykorzystującego ją przyrządu badał prąd płynący z ogniwa galwanicznego. Stwierdził, że prąd płynie również przez samo ogniwo i jest on tam identyczny jak prąd płynący przez przewodnik. Dotychczas tego nie wiedziano. Odkrył w ten sposób fundamentalną dla elektryki zasadę przepływu prądu w obwodzie zamkniętym. Skojarzył ją z efektem oddziaływania prądu na igłę magnetyczną. Zbadał oddziaływanie na igłę magnetyczną prądu płynącego w przewodniku ułożonym w pętlę. Naprowadziło go to na ideę, że magnetyzm jest wynikiem przepływu prądu i że właściwości magnesów należy tłumaczyć występującymi w nich wirowymi prądami elektrycznymi. Postulował, że prądy te płyną w indywidualnych "molekułach" magnesu (dziś zwanych domenami magnetycznymi). Postawił wynikającą z tej koncepcji magnetyzmu hipotezę, że prąd płynący przez cewkę złożoną z nawiniętych na walcu zwojów miedzianego drutu powinien wykazywać takie same właściwości jak magnes stały. Zbudował taką cewkę i na drodze doświadczalnej potwierdził swoje przypuszczenie. Badał także oddziaływanie dwu cewek. Stwierdził, że odpychają się lub przyciągają w zależności od położenia względem siebie. Jak różne bieguny magnesów. Stwierdził też, że kierunek działania sił zmienia się wraz ze zwrotem prądu. Zbadał zależności ilościowe rządzące tymi zjawiskami Wiele lat później Maxwell będzie ubolewał, że niektóre z tych zależności nazywane są imionami antagonistów Ampere'a, którzy w przeciwieństwie do niego nie rozumieli rzeczywistej istoty badanych przez siebie zjawisk. Zaproponował utrzymujący się do dnia dzisiejszego podział nauki o elektryczności na dwa działy: elektrostatykę i elektrodynamikę. Sformułował podstawy teoretyczne elektrodynamiki.
  
  Pierwsze wyniki swoich badań zaprezentował Akademii już w tydzień po pokazie Arago, 18 września 1820. Kolejne wykłady, połączone z pokazami eksperymentów wygłaszał w następnych miesiącach nieomal co tydzień. Prace na te tematy publikował w Annales de Chimie et de Physique (1820, 1822 i 1825)
    Ampere nie był jedynym wybitnym fizykiem, który szybko zareagował na raport o odkryciu Örsted'a. Także Jean-Baptiste Biot ze swoim asystentem Félixem Savartem niezwłocznie przystąpili do badań nad nim. Wyniki tych badań zaprezentowali Akademii w październiku 1820. Zjawiskami magnetycznymi zajmował się w tym czasie także Poisson. Wszyscy trzej odrzucali zaproponowaną przez Ampere'a koncepcję łączenia elektryczności z magnetyzmem. Między nimi i Ampere'm dochodziło do zajadłych polemik. Także inni wybitni fizycy na ogół byli przeciwni rozwijanej przez Ampere'a idei. Podkreśla to genialność jego odkrycia.
    W kolejnych miesiącach i latach Ampere przeprowadzał coraz to nowe eksperymenty mające potwierdzić lub obalić postawioną przez niego hipotezę. W ich wyniku dokonywał dalszych odkryć. Między innymi otrzymał pierwszy w historii elektromagnes a także pierwszy, jeszcze prymitywny galwanometr. Z Ampere'm współpracował na tym polu Arago. Jednak nie te odkrycia stanowią o istocie dorobku Ampere'a.
    Najtrafniej scharakteryzował ten dorobek James Clerk Maxwell nazwając Ampere'a "Newtonem elektryki". I rzeczywiście, podobnie jak Newton dokonał epokowego przełomu w dziedzinie mechaniki, tak dzieło Ampere'a otwarło zupełnie nowy rozdział w dziedzinie rozumienia zjawisk elektrycznych i magnetycznych. Opracowana przez niego interpretacja tych zjawisk była rewolucyjnie nowatorska, a przy tym została przez swojego twórcę na tyle dopracowana, że do dnia dzisiejszego nic istotniejszego nie zostało w niej zmienione. Dokonując przełomu w dziedzinie "czystej nauki" spowodował przełom również w dziedzinie zastosowania opisywanych przez nią zjawisk. Bez ich prawidłowego rozumienia nie byłoby lawiny odkryć praktycznych, które doprowadziły do przemysłowego wykorzystania elektryczności.
    Bardzo ważnym elementem dokonań Ampere'a było nadanie przez niego swojej koncepcji kształtu sformalizowanej teorii matematycznej (był przecież wybitnym matematykiem!). Opisał za jej pomocą ilościowe zależności pomiędzy zjawiskami elektrycznymi i magnetycznymi. Najbardziej znanym twierdzeniem tej teorii jest tzw. prawo Ampere'a mówiące o tym, że całka liniowa wektora gęstości strumienia magnetycznego obliczana po krzywej zamkniętej jest proporcjonalna do wypadkowego prądu otoczonego tę krzywą. Wyprowadzone przez Ampere'a formuły stosowane są do dziś tak w nauce jak i w technice.
    Najważniejsza praca Ampere'a o elektryczności i magnetyzmie, zwieńczająca jego dokonania w tej dziedzinie została opublikowana w 1826. Nosi ona tytuł "Traktat o matematycznej teorii zjawisk elektrodynamicznych opartej wyłącznie na eksperymentach" ("Mémoire sur la théorie mathématique des phénoménes électrodynamiques uniquement déduite de l'expérience"). Pisząc właśnie o niej Maxwell porównał w 1879 Ampere'a z Newtonem. Samą pracę określił jako "jedno z najbłyskotliwszych osiągnięć nauki. Całość, teoria i eksperymenty wyglądają jak gdyby w pełni dojrzałe i kompletne wyskoczyły z głowy tego 'Newtona elektryki'. Jest doskonała w formie i nieskazitelna w precyzji, a składa się z formuł, z których można wywieść wszystkie zjawiska elektrodynamiki i które muszą na zawsze pozostać jej kardynalnymi tezami."

    Do końca życia Ampere'a jego teoria była przez część (wybitnych!) fizyków kwestionowana. Jednak sam jej twórca był doceniany i honorowany (choć raczej za swoje dokonania w innych dyscyplinach naukowych). Był członkiem nie tylko paryskiej l'Academie des Science (od 1814) ale także londyńskiego The Royal Society (od 1827) i innych zagranicznych akademii nauk (w Edynburgu, Berlinie, Lizbonie, Brukseli). Był odznaczony francuską legią honorową. Zmarł 10 czerwca 1836 w Marsylii (na zapalenie płuc). Dzień jego śmierci obchodzony jest jako Międzynarodowy Dzień Elektryki.

 

 

Zasady racjonalnego użytkowania urządzeń elektroenergetycznych

Wprowadzenie

Procesowi wytwarzania, przetwarzania, przesyłu i użytkowania energii elektrycznej towarzyszy występowanie strat mocy i energii. Racjonalne gospodarowanie energią elektryczną polega na takim prowadzeniu eksploatacji, aby straty były możliwie jak najmniejsze.

 

Straty mocy i energii w układach i urządzeniach elektroenergetycznych można podzielić na trzy rodzaje:

1) straty eksploatacyjne,

2) straty spowodowane złą konserwacją urządzeń,

3) straty związane z marnotrawstwem energii.

 

Straty eksploatacyjne to straty wywołane przepływem prądu oraz straty w izolacji i w rdzeniach wywołane obecnością napięcia. Główne znaczenie odgrywają straty obciążeniowe, których wartość jest proporcjonalna do kwadratu natężenia prądu i do rezystancji toru prądowego (przewodu, uzwojenia). Mniejsze znaczenie odgrywają straty dielektryczne w izolacji, proporcjonalne do kwadratu napięcia oraz straty w rdzeniach (np. transformatorów), zwane stratami jałowymi.

Straty spowodowane złą konserwacją urządzeń mogą występować zarówno w urządzeniach elektrycznych, jak i w urządzeniach produkcyjnych zasilanych energią elektryczną.

Straty związane z marnotrawstwem energii występują na skutek nienależytej troski o użytkowaną energię oraz zbędnego użytkowania urządzeń.

Istotny wpływ na racjonalne użytkowanie urządzeń elektrycznych odgrywa również przesył mocy biernej, która powoduje dodatkowe obciążenie prądowe elementów układu elektroenergetycznego, ograniczając przepustowość jego elementów, wywołuje spadki napięcia i powoduje zwiększenie strat mocy i energii. Te ujemne skutki związane z przesyłem mocy biernej są tym większe, im mniejszy jest współczynnik mocy cos j.

 

Zasady racjonalnego użytkowania urządzeń.

Dla zmniejszenia strat mocy i energii, a więc poprawy efektywności użytkowania energii elektrycznej podejmowane mogą być działania inwestycyjne i eksploatacyjne.

Do inwestycyjnych metod zmniejszania strat mocy i energii w sieciach elektroenergetycznych należy:

·         zwiększenie przekroju przewodów i kabli,

·         budowa nowych linii,

·         instalowanie baterii kondensatorów do poprawy współczynnika mocy,

·         instalowanie kondensatorów szeregowych,

·         wymiana transformatorów na jednostki o mniejszych stratach.

Do eksploatacyjnych metod zmniejszania strat należy:

·         utrzymanie możliwie wysokiego poziomu napięcia,

·         stosowanie racjonalnych schematów układów sieciowych,

·         opracowanie harmonogramów prac zapewniających zmniejszenie poboru mocy w okresie szczytów dobowych,

·         wykorzystywanie urządzeń o korzystniejszych wskaźnikach zużycia energii i ograniczenie czasu pracy urządzeń o niższej sprawności,

·         bieżąca kontrola zużycia energii w procesach produkcyjno-technologicznych,

·         właściwa konserwacja urządzeń,

·         ograniczenie pracy jałowej silników i transformatorów,

·         kontrola dotrzymania właściwych parametrów procesu technologicznego.

 

W odniesieniu do urządzeń i instalacji oświetleniowych można podać następujące zasady racjonalnego użytkowania:

1) racjonalne oświetlenie wnętrz polega na:

a) stosowaniu źródeł światła o wysokiej skuteczności świetlnej,

b) stosowaniu nowoczesnych opraw o wysokiej sprawności,

c) systematycznym czyszczeniu opraw,

d) dzieleniu oświetlenia na strefy,

e) powszechnym stosowaniu oświetlenia mieszanego, polegającego na przyjęciu mniejszego natężenia  oświetlenia ogólnego i dodatkowym oświetleniu miejsca pracy.,

 

2)  racjonalne oświetlenie zewnętrzne polega na:

a) stosowaniu źródeł światła i opraw oświetleniowych o wysokiej sprawności,

b) właściwym doborze poziomu natężenia oświetlenia,

c) stosowaniu urządzeń do sterowania oświetleniem, np. przekaźników zmierzchowych,

d) konserwacji opraw.

 

Programowanie pracy sieci, instalacji i urządzeń.

Ustawa — Prawo energetyczne z dnia 10.04.1997 r. [Dz.U.06.89.625 ogłoszony dnia 30 maja 2006 r.] stwierdza,

że przedsiębiorstwo energetyczne zajmujące się przesyłaniem i dystrybucją energii do odbiorców mają obowiązek utrzymywać zdolność urządzeń, instalacji i sieci do realizacji dostaw energii w sposób ciągły i niezawodny, przy zachowaniu obowiązujących wymagań jakościowych.

Rozporządzenie Ministra Gospodarki i Pracy z dnia 20 grudnia 2004 r., w sprawie szczegółowych warunków przyłączenia podmiotów do sieci elektroenergetycznych, ruchu i eksploatacji tych sieci [ Dz.U.05.2.6 ogłoszony dnia 6.01.2005 r.], zobowiązuje operatora do prowadzenia ruchu i eksploatacji sieci zgodnie z instrukcją ruchu i eksploatacji.

Jednym z elementów tej instrukcji jest sposób prowadzenia ruchu sieci czyli planowanie pracy systemu przesyłowego (lub rozdzielczego).

W ramach planowania pracy systemu określone powinny być zasady programowania pracy sieci, instalacji i urządzeń.

Programowanie pracy sieci polega na opracowaniu optymalnych układów sieci i instalacji ze względu na:

a) ciągłość zasilania,

b) jakość energii elektrycznej,

c) niezawodność,

d) efektywność funkcjonowania.

 

Ciągłość zasilania jest to zdolność sieci przesyłowej i rozdzielczej do zapewnienia uzgodnionej wielkości dostawy lub odbioru energii elektrycznej o określonej jakości i niezawodności. Ciągłość dostaw i odbioru energii związana jest ze zbilansowaniem podaży mocy ze źródeł wytwórczych i z innych sieci z zapotrzebowaniem podmiotów przyłączonych do sieci. Ciągłość dostaw i odbioru energii przedsiębiorstwo sieciowe zapewnia przez utrzymanie odpowiednich rezerw mocy i odpowiedniej struktury sieci.

 

Zasady eksploatacji instalacji elektrycznych

Ogólne wymagania eksploatacji.

     Zgodnie z postanowieniami Ustawy z dnia  7 lipca 1994 r. Prawo budowlane  [Dz.U.06.156.1118 ogłoszony dnia 1 września

2006 r.] obowiązek zapewnienia wymaganego stanu technicznego instalacji i urządzeń elektrycznych w budynku spoczywa na:

a) dostawcy energii elektrycznej – w zakresie przyłącza, złącza oraz liczników znajdujących się w budynku,

b) właścicielu lub zarządcy budynku – w zakresie oprzewodowania, sprzętu i osprzętu, urządzeń zasilających i rozdzielczych, aparatury rozdzielczej i sterowniczej, urządzeń zabezpieczających oraz uziemienia,

c) użytkowniku lokalu – w zakresie łączników instalacyjnych, gniazd wtyczkowych, bezpieczników topikowych lub wyłączników nadmiarowych instalacyjnych, wyłączników przeciwporażeniowych różnicowoprądowych oraz odbiorników energii elektrycznej stanowiących wyposażenie lokalu.

 

     Do obowiązków dostawcy energii elektrycznej w zakresie zapewnienia należytego stanu technicznego instalacji elektrycznej należy, po zainstalowaniu liczników, ich okresowa legalizacja, naprawa lub wymiana, a także uczestnictwo w odbiorze technicznym i uruchomienie (załączenie pod napięcie) instalacji po jej wykonaniu, rozbudowie, przebudowie lub modernizacji, jeżeli zmieniają się techniczne warunki zasilania.

 

     Do obowiązków właściciela lub zarządcy budynku w zakresie utrzymania stanu technicznego instalacji i urządzeń elektrycznych należy:

— uczestnictwo w odbiorze technicznym instalacji po jej wykonaniu, rozbudowie, przebudowie, modernizacji, remoncie lub

    naprawie,

— uczestnictwo w okresowej kontroli przy badaniu instalacji elektrycznej w zakresie stanu

    sprawności połączeń, sprzętu, osprzętu, zabezpieczeń i środków ochrony od porażeń, oporności izolacji przewodów oraz

    uziemień instalacji i aparatów,

— sporządzania planów kontroli okresowych, planów napraw i wymian, zmierzeń remontowo-modernizacyjnych oraz

    zapewnienie terminowej realizacji tych planów,

— kontrola jakości prac eksploatacyjnych (robót konserwacyjnych),

— zapewnienie realizacji zaleceń pokontrolnych, wydawanych przez organy nadzoru budowlanego oraz inne organy

    upoważnione do kontroli,

— przeprowadzenie doraźnej kontroli stanu technicznego instalacji elektrycznych w przypadku zaistnienia zagrożenia: życia

    lub zdrowia użytkowników lokali, bezpieczeństwa mienia i środowiska,

— udział w pracach związanych z likwidacja skutków awarii i zakłóceń,

— prowadzenie dokumentacji eksploatacyjnej instalacji elektrycznej, jako wydzielonej części dokumentacji eksploatacyjnej

    budynku,

— bieżące działania zapewniające bezpieczeństwo użytkowania energii elektrycznej.

 

    Do obowiązków użytkownika lokalu — w zakresie zapewnienia należytego stanu technicznego instalacji elektrycznej — należy:

— utrzymanie wymaganego stanu bezpieczeństwa urządzeń elektrycznych w lokalu,

— przestrzeganie zasad bezpieczeństwa użytkowania energii elektrycznej,

— udostępnienie lokalu w celu wykonania obowiązków obciążających zarządcę budynku oraz dostawcę energii elektrycznej,

— niezwłoczne powiadomienie właściciela lub zarządcy budynku o przypadkach nieprawidłowości funkcjonowania instalacji

    i urządzeń elektrycznych,

— realizacja zaleceń pokontrolnych, określonych podczas kontroli stanu technicznego, obciążających użytkownika lokalu.

 

    Obowiązek zapewnienia wymaganego stanu technicznego instalacji piorunochronnej w budynku wielorodzinnym obciąża zarządcę (właściciela) budynku. Do jego obowiązków w tym zakresie należy:

·         badanie instalacji, w szczególności w zakresie stanu sprawności połączeń, osprzętu, zabezpieczeń od korozji oraz

        uziemienia,

·         zapewnienie realizacji napraw i wymian przez osoby posiadające kwalifikacje zawodowe wymagane przy świadczeniu

        usług oraz wykonywaniu napraw lub dozoru nad eksploatacją urządzeń i instalacji elektrycznych,

·         zapewnienie nadzoru nad realizacją robót konserwacyjnych, napraw i wymian,

·         zapewnienie realizacji zaleceń pokontrolnych wydawanych przez upoważnione organy,

·         w razie zagrożenia życia lub zdrowia użytkowników albo środowiska lub mienia – przeprowadzenie kontroli stanu

        technicznego tej instalacji.

 

      Zgodnie z Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 16 czerwca 2003 r. w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów [Dz.U.03.121.1138 ogłoszony dnia 11 lipca 2003 r.]

w obiektach  oraz na terenach przyległych do nich zabronione jest wykonywanie jakichkolwiek czynności, które mogą

spowodować pożar, jego rozprzestrzenianie się, utrudnienie prowadzenia działania ratowniczego lub ewakuacji,

a w szczególności m.in.:

— użytkowanie elektrycznych urządzeń grzejnych ustawionych bezpośrednio na podłożu palnym, z wyjątkiem urządzeń

    eksploatowanych zgodnie z warunkami określonymi przez producenta,

— stosowanie na osłony źródeł światła (np. klosze, abażury) materiałów palnych, z wyjątkiem materiałów trudno zapalnych,

    jeżeli zostaną umieszczone w odległości co najmniej 50 mm od żarówki,

— instalowanie opraw oświetleniowych oraz sprzętu i osprzętu instalacji elektrycznych (wyłączniki, przełączniki, gniazda

    wtyczkowe) bezpośrednio na podłożu palnym, jeżeli ich konstrukcja nie zabezpiecza podłoża przed  zapaleniem,

— ograniczanie (np. zastawianie przedmiotami) dostępu do wyłączników i tablic rozdzielczych prądu elektrycznego.

 

     Każdy budynek lub zespół budynków powinien posiadać instrukcję eksploatacji instalacji i urządzeń elektrycznych znajdujących się w budynku. Instrukcja eksploatacji powinna zawierać:

— charakterystykę techniczną instalacji (napięcia, prądy znamionowe, układy połączeń) i niezbędne warunki techniczne

    eksploatacji instalacji,

— opisane czynności związane z uruchomieniem, obsługą w czasie pracy oraz wyłączeniem instalacji elektrycznej

    i urządzeń, w warunkach ich normalnej eksploatacji,

— wymagania dotyczące konserwacji instalacji (oględziny, przeglądy, remonty),

— zasady postępowania w czasie awarii, pożaru oraz innych zakłóceń w pracy instalacji elektrycznej,

 terminy oraz zakresy prób (pomiarów) kontrolnych,

— wymagania dotyczące ochrony przed porażeniem, pożarem, wybuchem oraz inne wymagania, dotyczące bezpieczeństwa

    eksploatowanego budynku.

 

     Zalecenia odnośnie eksploatacji instalacji.

     Zgodnie z ustawą z dnia 10 kwietnia 1997 r. Prawo energetyczne[ Dz.U.06.89.625 ogłoszony dnia 30 maja 2006 r.] eksploatację urządzeń i instalacji elektrycznych należy prowadzić w sposób zapewniający właściwe i zgodne z przeznaczeniem wykorzystanie urządzeń, racjonalne i oszczędne użytkowanie energii, bezpieczeństwo obsługi i otoczenia oraz zachowanie wymagań ochrony środowiska. Odnosi się to do wszystkich budynków, w których znajdują się instalacje i urządzenia elektryczne. Instalacje i urządzenia elektryczne występują w budynkach o różnej wielkości i przeznaczeniu. W budynku jednorodzinnym instalacja i urządzenia elektryczne nie należą do skomplikowanych. Stopień skomplikowania rośnie wraz z kubaturą budynku i jego przeznaczeniem (budynek wielorodzinny, zamieszkania zbiorowego, użyteczności publicznej) i jest on najwyższy w dużych zakładach pracy, ale tam występują znacznie zwiększone wymagania w zakresie eksploatacji instalacji i urządzeń.

    Prawidłowa eksploatacja powinna polegać na doborze optymalnych warunków organizacyjno-technicznych i konsekwentnej ich realizacji. Konieczne jest przy tym rozeznanie i ocena poziomu technicznego eksploatowanych urządzeń i instalacji elektrycznych oraz odpowiedni dobór personelu eksploatującego urządzenia. Ocena wykonywanych prac w ramach oględzin, przeglądów, badań i pomiarów powinna być przedmiotem szczególnej troski osób dozoru. Czynności te mają zasadnicze znaczenie dla prawidłowej oceny stanu technicznego urządzeń i instalacji oraz dla podejmowanych na tej podstawie decyzji.

     Oględziny instalacji należy w zasadzie przeprowadzać nie rzadziej niż co 5 lat oraz bieżąco w ramach pełnienia czynności eksploatacyjnych. W czasie przeprowadzania oględzin instalacji elektrycznych wskazane jest sprawdzić stan:

— widocznych części przewodów, izolatorów i ich mocowania,

— dławików w miejscach wprowadzenia przewodów do skrzynek przyłączeniowych, sprzętu i odbiorników energii elektrycznej,

— osłon przed uszkodzeniami mechanicznymi przewodów,

— ochrony przeciwporażeniowej,

— gotowości ruchowej urządzeń zabezpieczających, automatyki i sterowania,

— napisów i oznaczeń.

    Terminy i zakresy przeglądów instalacji elektrycznych powinny wynikać z przeprowadzanych oględzin i oceny stanu technicznego instalacji.

 

    Przeglądy instalacji powinny obejmować w szczególności:

— szczegółowe oględziny w zakresie podanym wyżej,

— sprawdzenia ciągłości przewodów ochrony przeciwporażeniowej,

— czynności konserwacyjne i naprawy zapewniające poprawną pracę instalacji,

— pomiary w zakresie i terminach określonych w instrukcji eksploatacji.

 

    Różnica pomiędzy oględzinami a przeglądami polega na tym, że:

— oględziny są to obserwacje i ocena urządzeń oraz instalacji elektrycznych bez przeprowadzania pomiarów i prób, dla wielu

    urządzeń oględziny są podstawową czynnością w prowadzeniu prawidłowej eksploatacji,

— przeglądy są to kompleksowe czynności diagnostyczne i konserwacyjne, odtwarzające sprawność eksploatacyjną

    instalacji.

    Wyniki przeglądu i kompleksowej oceny stanu instalacji elektrycznej oraz piorunochronnej są podstawą do podjęcia decyzji

    o zakresie i terminie prac remontowych, bądź modernizacyjnych.

 

     Kontrole okresowe instalacji.

     Prawo budowlane w art. 62 stanowi, że obiekty budowlane powinny być w czasie ich użytkowania poddawane przez właściciela lub zarządzającego:

·     okresowej kontroli, co najmniej raz w roku, polegającej na sprawdzeniu stanu technicznego sprawności instalacji

     i urządzeń służących ochronie środowiska,

·     okresowej kontroli, co najmniej raz na 5 lat, polegającej na sprawdzeniu stanu sprawności technicznej i wartości użytkowej całego obiektu budowlanego, estetyki obiektu oraz jego otoczenia, kontrolą tą powinno być objęte również badanie instalacji elektrycznej i piorunochronnej w zakresie stanu sprawności połączeń, osprzętu zabezpieczeń i środków ochrony od porażeń, oporności izolacji przewodów oraz uziemień instalacji i aparatów.

 

     Celem okresowych kontroli stanu technicznego instalacji elektrycznej jest w szczególności:

1) sprawdzenie prawidłowości ochrony przed:

a) porażeniem prądem elektrycznym,

bprzepięciami łączeniowymi i pochodzącymi od wyładowań atmosferycznych,

c) prądami przetężeniowymi (zwarciowymi i przeciążeniowymi),

d) negatywnymi skutkami cieplnymi,

e) skażeniem środowiska, hałasem i drganiami oraz polem elektromagnetycznym,

 

2) ocena stanu technicznego i stanu bezpieczeństwa oraz wartości użytkowej poszczególnych elementów instalacji:

a) przewodów i kabli elektrycznych oraz ich połączeń,

b) rozdzielnic oraz aparatów rozdzielczych i sterowniczych,

c) sprzętu i osprzętu elektroinstalacyjnego oraz konstrukcji wsporczych, mocujących i osłonowych,

 

3) wykrycie wszelkich nieprawidłowości w funkcjonowaniu odbiorników energii elektrycznej trwale (na stałe) przyłączonych do instalacji, samowolnych przeróbek instalacji przez jej użytkowników oraz wad powstałych w okresie użytkowania instalacji elektrycznej,

4) sprawdzenie umieszczenia i czytelności napisów, tablic ostrzegawczych i informacyjnych, schematów i tabliczek znamionowych lub innych podobnych informacji oraz oznaczenia obwodów, bezpieczników, łączników, zacisków itp.

5) wykonanie badań (pomiarów) oraz

6) ustalenie zakresu i terminów wymaganych napraw i usunięcia stwierdzonych nieprawidłowości.

 

     Okresowa kontrola roczna polega na sprawdzeniu stanu technicznego oraz sprawności instalacji narażonych na szkodliwe wpływy atmosferyczne i niszczące działania czynników występujących podczas użytkowania obiektu. Kontrola ta powinna obejmować przede wszystkim sprawdzenie:

1) w instalacji elektrycznej – elementów elektrycznych (przewodów i kabli wraz ze sprzętem i osprzętem elektroinstalacyjnym, a także urządzeń i aparatów) narażonych na szkodliwe wpływy atmosferyczne i niszczące działania czynników występujących podczas użytkowania,

2) w instalacji piorunochronnej – elementów zainstalowanych na obiekcie, a także elementów konstrukcyjnych obiektu narażonych na szkodliwe wpływy atmosferyczne i niszczące działania czynników występujących podczas użytkowania.

 

     Kontrola przeprowadzana co najmniej raz na 5 lat powinna polegać na:

1) sprawdzeniu stanu sprawności technicznej i wartości użytkowej instalacji oraz urządzeń elektrycznych w całym obiekcie budowlanym oraz jej estetyki,

2) badaniu instalacji elektrycznej i piorunochronnej w zakresie stanu sprawności połączeń, osprzętu, zabezpieczeń i środków ochrony od porażeń, oporności izolacji przewodów oraz uziemień instalacji i aparatów.

 

     Sprawdzenie stanu technicznego sprawności instalacji elektrycznej i piorunochronnej należy przeprowadzić przez dokonanie:

— oględzin instalacji elektrycznej,

— badań i prób instalacji elektrycznej,

— oględzin, badań i pomiarów instalacji piorunochronnej.