Dobór i układanie przewodów


Spis treści

1. Wprowadzenie

     Przewody i kable niskiego napięcia należą do podstawowych elementów każdej instalacji elektrycznej w obiekcie budowlanym. Od ich poprawnego doboru zależy bezpieczeństwo osób użytkujących instalację oraz bezpieczeństwo pożarowe budynku. Przewody i kable powinny być tak dobrane, aby podczas wieloletniego użytkowania nie występowało ich przedwczesne zużycie i uszkodzenia powodowane szkodliwym oddziaływaniem czynników zewnętrznych.
     W warunkach normalnej pracy przyrost temperatury przewodów nie powinien przekraczać wartości dopuszczalnych długotrwale. Powinna też być zapewniona odbiorcom odpowiednia jakość energii elektrycznej określona głównie brakiem przerw w zasilaniu, odchyleniami napięcia od wartości znamionowej i zawartością wyższych harmonicznych.
Według normy HD 60364-1 Instalacje elektryczne niskiego napięcia — Część 1: Wymagania podstawowe, ustalanie ogólnych charakterystyk, definicje – w celu ustalenia właściwości instalacji przy doborze metod ochrony dla zapewnienia bezpieczeństwa oraz przy doborze i montażu wyposażenia należy w szczególności uwzględnić:

a) przeznaczenie danej instalacji, jej ogólną strukturę i sposób zasilania,
b) przewidywane wpływy zewnętrzne na jakie instalacja może być narażona,
c) kompatybilność wyposażenia instalacji, a także
d) łatwość dostępu, konserwacji i kontroli stanu technicznego instalacji.

     Wymienione wyżej właściwości oraz podstawowe zasady doboru i montażu instalacji dotyczą w szczególności: kabli i przewodów, ich głowic i/lub muf, konstrukcji wsporczych oraz uchwytów, ich obudów oraz metod ochrony przed pływami zewnętrznymi.
     W przypadku doboru innych typów instalacji, np. instalacji telekomunikacyjnych lub elektronicznych systemów domowych i budowlanych, powinny być brane pod uwagę właściwe przepisy i normy przedmiotowe.
     Zasady doboru przewodów, kabli i urządzeń ochronnych dla tego typu instalacji polegają głównie na:

a) ustaleniu wartości spodziewanego prądu obciążenia, który stanowi podstawę doboru prądu znamionowego zabezpieczenia oraz wstępnego doboru obciążalności długotrwałej przewodu,
b) doborze prądu znamionowego i/lub nastawczego urządzenia zabezpieczającego nadprądowego,
c) doborze przekroju przewodu w taki sposób, aby spełniał on wymagania. w zakresie wytrzymałości mechanicznej, obciążalności cieplnej długotrwałej i zwarciowej, dopuszczalnego spadku napięcia oraz warunki ochrony przeciwporażeniowej.

     Istotnym dla bezpieczeństwa pożarowego jest właściwy dobór przewodów do zasilania urządzeń elektrycznych, które muszą funkcjonować w czasie pożaru.
Przy doborze przewodów i kabli, wg PN-HD 60364-5-52:2011 Instalacje elektryczne niskiego napięcia — Część 5-52: Dobór i montaż wyposażenia. Oprzewodowanie – należy uwzględnić następujące warunki montażu i użytkowania:

– rodzaj instalacji (np. wnętrzowej, linii napowietrznej, linii kablowej),
– rodzaj pomieszczenia dla instalacji wnętrzowej,
– sposób montażu, ułożenia przewodów,
– przekroje żył przewodów i kabli,
– zagrożenia pożarowe,
– wpływy czynników zewnętrznych,
– napięcie znamionowe,
– dopuszczalne spadki napięć,
– układ połączeń sieci względem ziemi,
– wartości prądów zwarciowych,
– spodziewane narażenia mechaniczne.

     Sposób ułożenia przewodów w instalacji i rodzaj przewodów musi być dostosowany do charakteru budynku i przeznaczenia pomieszczeń oraz rodzaju instalacji i sposobu montażu.

Wybrane terminy i definicje
oprzewodowanie – zestaw składający się z jednego lub z większej liczby izolowanych przewodów, kabli lub przewodów szynowych oraz części zapewniających ich umocowanie oraz, jeżeli jest to konieczne, odpowiednich osłon mechanicznych,
szyna zbiorcza – przewód o małej impedancji, do którego jest możliwe oddzielne przyłączenie kilku obwodów elektrycznych,
przewód – wyrób przemysłowy składający się z jednego lub kilku skręconych drutów albo z jednej lub większej liczby żył izolowanych bez powłoki lub w powłoce niemetalowej,
przewód; element przewodzący, – część przewodząca przeznaczona do przewodzenia określonej wartości prądu elektrycznego,
kabel – wyrób przemysłowy składający się z jednej lub większej liczby żył izolowanych, w powłoce lub osłonie ochronnej i pancerzu, chroniące izolację żył przed wilgocią, wpływami chemicznymi i uszkodzeniami mechanicznymi,
żyła kabla (przewodu) – część kabla przeznaczona do przewodzenia prądu. Żyły kabli i przewodów są wykonane z drutów miedzianych lub aluminiowych, a w niektórych wyrobach – również z drutów stalowych lub bimetalowych,
linia kablowa – kabel jedno lub wielożyłowy lub kilka kabli połączonych równolegle ułożonych we wspólnym rowie kablowym lub przestrzeni, łączących odbiorniki z urządzeniem zasilającym,
izolacja żył kabla lub przewodu – element konstrukcyjny służący do odizolowania poszczególnych elementów kabla lub przewodu miedzy sobą oraz od elementów uziemionych,
powłoka – szczelna warstwa metalu (ołów, aluminium, stal, miedź) lub materiału niemetalicznego (polwinit, polietylen, poliuretan, guma, mieszanki tworzyw bezhalogenowych o ograniczonej emisji dymu oraz gazów korozyjnych i toksycznych podczas palenia), zapobiegająca przenikaniu wilgoci do żyły izolowanej lub ośrodka,
żyła powrotna (ekran metaliczny) – warstwa przeznaczona do przewodzenia prądu zakłóceniowego, nałożona współosiowo na ośrodek kabla,
powłoka wypełniająca – warstwa ochronna wyokrąglająca, wytłoczona na ośrodku kabla lub przewodu, która także zapobiega wnikaniu i przemieszczaniu się wilgoci,
osłona ochronna – warstwa ochronna lub zespół warstw ochronnych wytłoczonych lub nałożonych na kabel lub przewód w postaci obwojów, czasami oplotów, chroniąca przed czynnikami chemicznymi oraz uszkodzeniami mechanicznymi.

▲ do góry

2. Zasady doboru metody i montażu oprzewodowania

2.1. Dobór metody instalowania oprzewodowania
     Przy doborze metody instalowania oprzewodowania (z wyjątkiem układów szynowych i przewodów szynowych) odpowiednio dla typów przewodów lub kabli należy uwzględnić:

a) maksymalną temperaturę roboczą dla różnych rodzajów izolacji oraz przewidywane wpływy zewnętrzne,
b) miejsce instalowania oprzewodowania zgodnie z metodami wykonania instalacji określonymi w normie HD 60364-5-52:2011, w odniesieniu do rodzaju przewodów lub kabli,
c) inne metody instalacji przewodów, kabli oraz szyn zbiorczych pod warunkiem spełnienia wymagań normy HD 60364-5-52.

2.2. Dobór i instalowanie układów szynowych
     Wymaga się, aby układy szynowe (wg IEC 60439-2) i przewody szynowe (wg IEC 61534) były dobierane i instalowane zgodnie z instrukcją producenta, po uwzględnieniu wpływów zewnętrznych.

2.3. Obwody prądu przemiennego
     Ze względu na zjawiska elektromagnetyczne występujące przy prądzie przemiennym wymaga się, aby przewody danego obwodu prądu przemiennego łącznie z przewodem ochronnym, były umieszczone w tej samej obudowie ferromagnetycznej. Miejsca wprowadzenia przewodów do obudowy powinny być otoczone materiałem ferromagnetycznym.

2.4. Układanie obwodów instalacji elektrycznej
     Dopuszcza się układanie kilku obwodów instalacji elektrycznej:

a) w tej samej rurze ochronnej,
b) w wydzielonej przestrzeni listwy instalacyjnej lub
c) w tym samym kablu, pod warunkiem że wszystkie przewody posiadają izolację przewidzianą dla najwyższego zastosowanego w tych obwodach napięcia znamionowego.

UWAGI:
1) Nie należy rozmieszczać przewodów należących do pojedynczego obwodu w różnych kablach lub przewodach wielożyłowych, rurach instalacyjnych, listwach instalacyjnych (z wyjątkiem sytuacji, gdy kilka kabli wielożyłowych, tworzących jeden obwód, jest ułożonych równolegle). Jeżeli kable wielożyłowe są ułożone równolegle, to każdy kabel
powinien zawierać jedną żyłę każdej fazy i żyłę neutralną, jeśli występuje;
2) Nie należy stosować wspólnego przewodu neutralnego dla kilku głównych obwodów. Jednofazowe obwody końcowe prądu przemiennego można zestawić, np. z jednego przewodu liniowego i przewodu neutralnego obwodu wielofazowego z tylko jednym przewodem neutralnym pod warunkiem, że obwód ten będzie wyraźnie oznaczony;
3) W przypadkach, gdy kilka obwodów posiada połączenia w jednej puszce rozgałęźnej, to zaciski każdego z tych obwodów powinny być od siebie oddzielone przekładkami izolacyjnymi.
     Zaleca się, aby systemy rur instalacyjnych były zgodne z IEC 61388, systemy listew lub kanałów instalacyjnych – z IEC 61084, a systemy korytek lub drabinek – z IEC 61537.

2.5. Elastyczne kable i przewody sznurowe
     Według normy HD 60364-5-52:2011 elastyczne kable i przewody sznurowe mogą być stosowane do zasilania:

a) urządzeń ruchomych, z wyjątkiem urządzeń zasilanych przez styk z szyną,
b) urządzeń stacjonarnych, przeznaczonych do czasowego przemieszczenia, np.
w celu konserwacji.

     Do ochrony elastycznych przewodów można stosować elastyczne systemy rur instalacyjnych. Instalowane na stałe izolowane przewody (bez powłoki), powinny być ułożone w rurach lub listwach instalacyjnych (z wyjątkiem przewodu ochronnego wg HD 60364-5-54). Dopuszcza się zastosowanie elastycznego kabla w stałym oprzewodowaniu pod warunkiem spełnienia wymagań normy HD 60364-5-52:2011.

▲ do góry

3. Ochrona od wpływów zewnętrznych

     Zgodnie z normą HD 60364-5-52: 2011 należy wybrać taką metodę instalacji oprzewodowania, która zapewni wymaganą ochronę przed wpływami zewnętrznymi sklasyfikowanymi w PN-HD 60364-5-51:2011 oraz niezbędne środki ostrożności na etapie montażu wszystkich części instalacji elektrycznej.

3.1. Temperatura otoczenia
     Temperatura otoczenia jest to temperatura powietrza lub innego czynnika otaczającego instalację lub urządzenie, np. nieobciążony przewód znajdujący się w tym ośrodku.
     Przewody i kable powinny być dobrane i zamontowane tak, aby w każdej temperaturze, w przedziale pomiędzy minimalną a maksymalną temperaturą otoczenia, temperatura dopuszczalna, oznaczająca maksymalną długotrwałą temperaturę pracy, zarówno w normalnych warunkach pracy, jaki i w warunkach zakłóceniowych, nie została przekroczona. Wymaga się również, aby wszystkie elementy systemu oprzewodowania, w tym kable, przewody i osprzęt elektrotechniczny, były montowane i użytkowane jedynie w granicach temperatur ustalonych w odpowiednich normach przedmiotowych lub instrukcjach producenta.

3.2. Wpływ zewnętrznych źródeł ciepła
     Ciepło z zewnętrznych źródeł może być przenoszone przez promieniowanie, konwekcję lub przewodzenie, np. z urządzeń elektrycznych i źródeł światła, z sieci ciepłowniczej, procesu produkcyjnego lub z oddziaływania słońca na oprzewodowanie lub jego otoczenie. Zabezpieczenie oprzewodowania przed szkodliwym wpływem ciepła pochodzącego z zewnętrznych źródeł polega głównie na:

a) osłonięciu narażonej części instalacji,
b) zainstalowaniu oprzewodowania w dostatecznej odległości od źródeł ciepła
c) doborze elementów oprzewodowania uniemożliwiających wystąpienie dodatkowego wzrostu temperatury,
d) miejscowym wzmocnieniu materiałem izolacyjnym.

3.3. Wpływ wody lub wysokiej wilgotności.
     Jeżeli oprzewodowania będzie użytkowane w warunkach dużej wilgotności, to powinno być ono tak dobrane i zainstalowane, aby było skutecznie zabezpieczone przed wpływami zewnętrznymi.

3.4. Przedostawanie się obcych ciał stałych.
     Oprzewodowanie powinno być dobrane i zainstalowane tak, aby możliwość przedostawania się obcych ciał stałych była minimalna. Oprzewodowanie użytkowane w takich warunkach powinno mieć odpowiedni dla danej lokalizacji stopień ochrony IP.

3.5. Obecność substancji powodujących korozję
     Jeżeli oprzewodowanie jest użytkowane w obszarach lub przestrzeniach, w których obecność wody, substancji żrących lub zanieczyszczających może doprowadzić do korozji lub pogorszenia właściwości oprzewodowania, to należy zapewnić odpowiednio skuteczną ochronę lub wykonać z materiału odpornego na działanie występujących substancji.

3.6. Inne spodziewane wpływy zewnętrzne
     Przy doborze odpowiedniej metody montażu oprzewodowania, dla zapewnienia ochrony przed innymi spodziewanymi wpływami zewnętrznymi, należy również uwzględnić:

1) naprężenia mechaniczne, które mogą wystąpić podczas montażu lub w czasie konserwacji oprzewodowania, powodowane np. przez udary, penetrację i ściskanie. Jeżeli zostały one właściwie dobrane i zamontowane nie powinny powodować uszkodzeń powłok izolacji przewodów i kabli. Ochronę przed naprężeniami mechanicznymi powinny zapewnić: właściwości mechaniczne oprzewodowania, dobór miejsca, ochrona mechaniczna ogólna lub miejscowa, zastosowanie odpowiednich systemów listew instalacyjnych;
2) wibracje – oprzewodowanie (szczególnie kable i ich połączenia) podparte lub zamontowane na stałe do urządzeń poddawanych wibracjom średnim lub silnym, powinny być dostosowane do występujących warunków. Odbiorniki energii elektrycznej zawieszane w instalacjach stałych, np. lampy oświetleniowe, należy przyłączyć za pomocą przewodów z żyłami giętkimi;
3) promieniowane słoneczne i promieniowanie ultrafioletowe – jeżeli oprzewodowanie może być narażone na takie poromieniowanie, to powinno być ono odpowiednio dobrane i wykonane lub osłonięte. W przypadku urządzeń poddawanych promieniowaniu jonizującemu, może być wymagane podjęcie specjalnych środków ostrożności.

▲ do góry

4. Obciążalność długotrwała przewodów

     Prąd długotrwały w danej żyle przewodu lub kabla powinien mieć, w warunkach normalnej eksploatacji, taką wartość, aby nie została przekroczona temperatura graniczna. Ma to na celu zapewnienie odpowiedniej trwałości żył i izolacji podstawowych działaniu cieplnemu długotrwale płynącego prądu.
     Wymagania te uważa się za spełnione, jeżeli prąd w izolowanych przewodach i nieopancerzonych kablach nie przekracza odpowiednich orientacyjnych wartości podanych w tablicach Załącznika B do normy EN 60364-5-52, z ewentualnym uwzględnieniem współczynników poprawkowych.
     Odpowiednią wartość obciążalności prądowej długotrwałej można również ustalić na podstawie wymagań podanych w normie IEC 60287, albo na podstawie badania, albo obliczyć według uznanej i obowiązującej metody.
     Przy określaniu obciążalności prądowej długotrwałej należy brać także pod uwagę charakterystyki obciążenia oraz, w przypadku kabli ułożonych w ziemi – efektywną rezystancję cieplną gruntu.
     Wymagania zawarte w normie HD 60364-5-52 dotyczą przewodów nieopancerzonych kabli i przewodów izolowanych o napięciu nominalnym nie wyższym niż 1 kV prądu przemiennego lub 1,5 kV prądu stałego oraz kabli opancerzonych wielożyłowych (nie mają jednak zastosowania do opancerzonych kabli jednożyłowych).
     W przypadku stosowania opancerzonych kabli jednożyłowych lub przewodów ułożonych w pojedynczych metalowych osłonach, w celu odpowiedniego zmniejszenia ich obciążalności prądowej, można również stosować wymagania podane w normie HD 60364-5-52. Obciążalność prądowa długotrwała izolowanych przewodów jest taka sama jak kabli jednożyłowych.

▲ do góry

5. Wyznaczenie przekroju przewodów i kabli

5.1. Wyznaczenie przekroju przewodu
     Wyznaczenie przekroju przewodu wiąże się z ustaleniem jego obciążalności prądowej długotrwałej, a następnie ze sprawdzeniem, czy dobrane przekroje są wystarczające ze względu na:

a) dopuszczalny spadek napięcia ∆U,
b) cieplne działanie prądów przeciążeniowych i zwarciowych,
c) wytrzymałość mechaniczną,
d) skuteczność ochrony przeciwporażeniowej.

     Przy doborze przekroju przewodów należy uwzględnić wymagania dotyczące:

a) ochrony przed prądem przetężeniowym (IEC 60364-4-43),
b) ochrony przed skutkami oddziaływania cieplnego (IEC 60364-4-42),
c) ochrony przed porażeniem elektrycznym (HD 60364-4-41),
d) spadku napięcia (HD 60364-5-52),
e) temperatur granicznych zacisków urządzeń, do których są przyłączone żyły.

5.1.1. Główne przyczyny nagrzewania się przewodów
     Moc P wydzielana na przewodzie jest wprost proporcjonalna do kwadratu natężenia przepływającego prądu I oraz do rezystancji R żyły (o przekroju S, konduktywności γ i długości L) i wynosi:

     Przepływający prąd przez żyły przewodów lub kabli powoduje wydzielanie się ciepła i wzrost temperatury żył, a w efekcie nagrzewanie izolacji, ekranu, pancerza oraz podłoża, tynku, gruntu, otoczenia, w których zostały ułożone. W zależności od sposobu ułożenia przewodu lub kabla, wydzielające się ciepło może być rozpraszane jednocześnie przez: konwekcję (odbieranie i unoszenie), przewodnictwo lub promieniowanie. Na przykład kable ułożone w korzystnych dla oddawania ciepła warunkach posiadają wyższą dopuszczalną obciążalność prądową (patrz Tablica 1).
     Do głównych przyczyn nagrzewania się przewodów wskutek przepływu prądu elektrycznego należy zaliczyć:

a) straty spowodowane przepływem prądu przez przewód o określonej rezystancji
(wynikające z prawa Joule’a),
b) straty wynikające z własności izolacji w zmiennym polu elektrycznym, które są przyczyną
występowania prądów upływów do ziemi,
c) straty wynikające z histerezy magnetycznej i prądów wirowych w obwodach magnetycznych
urządzeń oraz w metalowych częściach aparatury instalacji elektrycznych,
d) wpływy zewnętrzne.

5.1.2. Maksymalne temperatury robocze (temperatury graniczne)
     Maksymalne temperatury robocze dla różnych rodzajów izolacji, wg PN-HD 60364-5-52:2011, są następujące:

a) Polichlorek winylu (PVC) – żyła 70 oC;
b) Polietylen sieciowany (XLPE) oraz guma etylenowo-propylenowa – żyła 90 oC;
c) Mineralna (PVC osłonięta lub nieosłonięta, narażona na dotyk) – powłoka 70 oC;
d) Mineralna (nieosłonięta, nie narażona na dotyk i nie stykająca się z materiałami
zapalnymi) – powłoka 105 oC.

5.1.3. Obliczeniowe temperatury otoczenia

1) Obliczeniowa temperatura otoczenia jest to najwyższa temperatura powietrza otaczającego użytkowane urządzenia i instalacje elektryczne, którą należy ustalić (drogą pomiarów lub obliczeń), po uwzględnieniu warunków występujących w danej strefie klimatycznej. Obciążalności prądowe długotrwałe przewodów zawarte w normie HD 60364-5-52, podane zostały dla następujących obliczeniowych temperatur otoczenia:

a) izolowanych przewodów i kabli w powietrzu , niezależnie od sposobu ułożenia wynosi 30 oC,
b) kabli ułożonych bezpośrednio w gruncie lub w osłonach w ziemi wynosi 20 oC.
     Według PN-HD 60364-5-52:2011, gdy temperatura otoczenia w miejscu przewidywanego ułożenia izolowanych żył przewodów różni się od obliczeniowej temperatury otoczenia, należy stosować odpowiednie współczynniki poprawkowe. Należy jednak pamiętać, że współczynniki poprawkowe nie uwzględniają przyrostu temperatury spowodowanej promieniowaniem słonecznym lub innym promieniowaniem podczerwonym.
     Przewody i kable powinny być dobrane i zamontowane tak, aby w każdej temperaturze, w przedziale pomiędzy minimalną a maksymalną temperaturą otoczenia, temperatura dopuszczalna, oznaczająca maksymalną długotrwałą temperaturę pracy, zarówno w normalnych warunkach, jaki i w warunkach zakłóceniowych, nie została przekroczona. Wymaga się również, aby wszystkie elementy systemu oprzewodowania, w tym kable, przewody i osprzęt elektrotechniczny, były montowane i użytkowane jedynie w granicach temperatur ustalonych w odpowiednich normach przedmiotowych lub instrukcjach producenta.
2) Temperatura graniczna dopuszczalna długotrwale jest to najwyższa temperatura, do jakiej mogą się nagrzewać żyły przewodów i stykające się z nimi warstwy izolacji przez czas nieograniczony przy zachowaniu wymaganej trwałości termicznej, w zależności od rodzaju izolacji i warunków otoczenia.
Prąd długotrwały w dowolnej żyle przewodu, w warunkach normalnej eksploatacji, powinien mieć taką wartość, aby nie została przekroczona odpowiednia temperatura graniczna, np. dla izolacji:

a) z gumy naturalnej – temperatura graniczna dopuszczalna długotrwale wynosi 60°C,
b) z polwinitu (PVC) wynosi 70 °C,
c) z polietylenu sieciowanego (XLPE) oraz gumy etylenowo-propylenowej wynosi 90 °C.
Temperatura graniczna może być dopuszczalna przejściowo np. w sytuacjach awaryjnych przeciążeń ruchowych urządzeń elektrycznych, oczywiście w ograniczonym czasie ich trwania;
3) Temperatura graniczna dopuszczalna przejściowo jest to najwyższa temperatura, jaką dopuszcza się przy sporadycznie występujących awaryjnych przeciążeniach ruchowych o ograniczonym czasie trwania; nie dłużej niż 100 h w ciągu roku i nie dłużej niż 500 h w całym przewidywanym okresie eksploatacji. Przeciążenia takie wywołują dodatkowe zużycie termiczne izolacji. Wartość temperatury granicznej dopuszczalnej przejściowo jest bezpośrednio uzależniona od materiału izolacji oraz od warunków otoczenia przewodu;
4) Temperatura graniczna dopuszczalna przy zwarciu jest to najwyższa temperatura żył przewodu, jaką dopuszcza się w końcowej chwili trwania zwarcia. Wartość temperatury granicznej dopuszczalnej przy zwarciu zależy od materiału otoczenia żyły (izolacji).

5.1.4. Rezystywność cieplna gruntu
W normie PN-HD 60 364-5-52 określono dwie metody referencyjne układania kabli w ziemi:

D1 – kable układane w osłonie;
D2 – kable układane bezpośrednio w ziemi.

     Podana w normie obciążalność prądowa długotrwała kabli ułożonych w ziemi (wewnątrz lub wokół obiektów budowlanych) odnosi się do rezystywności cieplnej gruntu, która wynosi 2,5 K·m/W – przyjmowana za konieczną w przypadku, gdy nie jest znany rodzaj gruntu i położenie geograficzne.
     Jeżeli stwierdzono, że rzeczywisty opór cieplny gruntu jest większy, to należy albo odpowiednio zmniejszyć długotrwałą obciążalność prądową kabli, albo zastąpić grunt – znajdujący się wokół nich – bardziej odpowiednim materiałem.
     Jeżeli w wyniku pomiarów ustalono dokładniejsze wartości rezystywności cieplnej gruntu, to wartość obciążalności prądowej długotrwałej można wyznaczyć metodami obliczeniowymi lub na podstawie danych producenta kabla. Dokładne określenie rezystywności cieplnej gruntu wymaga znajomości rodzaju gruntu oraz zawartości w nim wody.
     W zależności od składu gruntu rezystywność cieplna wynosi:

– bardzo mokry piasek – 0,5 K·m/W;
– mokry piasek lub glina – 0,7 K·m/W;
– normalny piasek lub glina – 0,85 K·m/W;
– suchy piasek lub glina – 1,0 K·m/W;
– bardzo suchy piasek, glina lub popiół – 1,2 ÷ 1,5 K·m/W;
– bardzo suchy piasek lub popiół – 2 ÷ 3 K·m/W.

5.1.5. Montaż przewodów w wiązkach
     Układanie przewodów w wiązkach (tj. stykających się ze sobą warstw przewodów) jest powszechnie stosowanym sposobem instalowania oprzewodowania. Montaż przewodów w wiązkach jest istotny zarówno ze względu na obciążalność prądową długotrwałą, jak i możliwości stosowania różnych metod formowania przewodów, kabli i wyposażenia elektrotechnicznego.
     Dokumentem określającym wymagania dotyczące doboru przewodów ze względu na obciążalność prądową długotrwałą jest norma PN-IEC 60364-5-523:2001 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych — Dobór i montaż wyposażenia elektrycznego — Obciążalność prądowa długotrwała przewodów. W normie tej podano wartości prądów dopuszczalnych długotrwale przewodów, w zależności od rodzaju przewodu, liczby żył przewodu, jak również sposobu jego ułożenia.
     Obciążalność prądowa długotrwała dotyczy pojedynczych obwodów zawierających następującą ilość przewodów:

a) dwa izolowane przewody lub dwa kable jednożyłowe, lub jeden przewód dwużyłowy;
b) trzy izolowane przewody lub trzy kable jednożyłowe, lub jeden przewód trójżyłowy.

     Jeżeli liczba izolowanych przewodów lub kabli, innych niż gołe kable o izolacji mineralnej nie narażone na dotyk, zainstalowanych w tej samej wiązce jest większa, należy stosować odpowiednie współczynniki zmniejszające.
     Obciążalności prądowe długotrwałe dla pojedynczych obwodów i w wiązkach dla instalacji ułożonych w perforowanych korytkach, na uchwytach, należy wyznaczyć przez pomnożenie obciążalności dotyczących sposobów ułożenia izolowanych przewodów lub kabli w powietrzu, przez odpowiednie współczynniki zmniejszające dla wiązek. Współczynnik zmniejszający dla wiązek nie jest wymagany dla gołych kabli w izolacji mineralnej nie narażonych na dotyk.

5.1.6. Warunki doboru przekroju przewodów ze względu na obciążalność prądową długotrwałą
     Dobiera się zazwyczaj najmniejszy z przekrojów, którego obciążalność długotrwała Idd jest większa od obliczeniowego prądu obciążenia IB wyznaczonego z mocy zapotrzebowanej lub obliczeniowej mocy szczytowej.
     W obliczeniach prądu IB w budynkach mieszkalnych, przy braku dokładnych danych, można przyjąć cos φ = 0,95. W obwodach odbiorczych zasilających pojedyncze odbiorniki prąd znamionowy odbiornika In przyjmuje się jako równy obliczeniowemu prądowi obciążenia In = IB.
     Przewody zasilające odbiorniki o obciążeniu innym niż długotrwałe (dorywcze, przerywane), w ograniczonym czasie mogą być obciążone prądem większym od ich obciążalności długotrwałej Idd bez przekroczenia temperatury granicznej dopuszczalnej długotrwale.
     Zastosowane zabezpieczenie przeciążeniowe, dobrane z uwzględnieniem warunku selektywności działania, wymuszają nierzadko zastosowanie przewodów, głównie wewnętrznych linii zasilających, o przekrojach i obciążalności większej niż wynika to z warunku IddIB spełnionego w minimalnym stopniu.
     Przykład wyznaczenia obciążalności prądowej długotrwałej przewodów i kabli o izolacji PVC ułożonych w różny sposób, przeliczonej do obliczeniowej temperatury otoczenia 25o C oraz zalecane (największe) prądy znamionowe zabezpieczeń przetężeniowych, wg. niemieckiej normy DIN VDE 0298-4, przedstawia tablica 1.

Tablica 1. Obciążalność prądowa długotrwała przewodów i kabli o izolacji PVC

     Przy doborze przekroju przewodu ze względu na obciążalność prądową dopuszczalną długotrwale Idd, dobieramy z tabeli przekrój, dla którego obciążalność dopuszczalna jest nie mniejsza od prądu roboczego linii Irob, wyznaczonego z mocy pojedynczego odbiornika lub z mocy szczytowej dla grupy odbiorników.
     W tablicy 2 przedstawiono obciążalność prądową długotrwałą Idd kabli elektroenergetycznych z żyłami aluminiowymi o izolacji papierowej, z powłoką ołowianą, opancerzonych lub nieopancerzonych, z osłoną włóknistą lub polwinitową, ułożonych w linii pojedynczo, bezpośrednio w ziemi oraz prowadzonych pojedynczo w instalacjach napowietrznych chronionych przed bezpośrednim działaniem promieni słonecznych.

Tablica 2 Obciążalność prądowa długotrwała
kabli elektroenergetycznych

▲ do góry

5.2. Dopuszczalne spadki napięcia

     Odbiorniki energii elektrycznej pracują poprawnie przy zasilaniu ich napięciem o wartości zbliżonej do znamionowej. Wymagane jest niekiedy zastosowanie przewodów o przekroju żył większym niż wynika to z warunku obciążalności prądowej długotrwałej, aby odchylenia napięcia w poszczególnych fragmentach sieci i instalacji nie przekraczały wartości granicznych dopuszczalnych, ustalonych przez odpowiednie normy przy założeniu, że występujące odchylenia napięcia powodowane spadkami napięć nie powinny wywoływać zakłóceń w pracy odbiorników.
     Zgodnie z normą PN-HD 60364-5-52:2011 spadek napięcia w instalacjach odbiorczych o napięciu do 1 kV, pomiędzy złączem a dowolnym punktem odbiorczym nie powinien być większy, w odniesieniu do wartości nominalnego napięcia instalacji, niż:

1) Dla instalacji typu A (Instalacje niskiego napięcia zasilane bezpośrednio z publicznej sieci rozdzielczej niskiego napięcia):

– oświetlenie – 3%,
– inne odbiorniki – 5%;

2) Dla instalacji typu B (Instalacje niskiego napięcia zasilane z własnego źródła zasilaniaa)). Zaleca się, aby spadek napięcia w obwodach końcowych nie przekraczał wartości podanych dla instalacji typu A.

– oświetlenie – 6%,
– inne odbiorniki – 8%.

     Spadek napięcia w wewnętrznej linii zasilającej (WLZ) dłuższej niż 100 m można zwiększyć o 0,005% na każdy metr oprzewodowania, przy czym maksymalny dopuszczalny wzrost spadku napięcia nie może przekroczyć 0,5%.
Większe wartości spadku napięcia mogą być przyjęte:

a) dla silników elektrycznych w czasie rozruchu,
b) dla innych odbiorników z dużym prądem rozruchowym, pod warunkiem że w obu przypadkach
zmiany napięcia pozostają w granicach określonych w normach dotyczących danego sprzętu.

Spadek napięcia można wyznaczyć ze wzoru:

gdzie:
u – spadek napięcia, w V;
b – współczynnik równy 1 dla obwodów trójfazowych i równy 2 dla obwodów jednofazowych;
ρ1 – rezystywność żyły w normalnych warunkach pracy oraz dopuszczalnej temperaturze pracy
przewodu, tzn. 1,25 krotności rezystywności żyły w temperaturze 20 oC lub 0,0225 Ω mm2/m dla aluminium;
l – długość oprzewodowania, w m;
S – przekrój poprzeczny żyły, w mm2;
cosφ – współczynnik mocy, w przypadku braku precyzyjnych danych można przyjąć, że współczynnik mocy jest równy 0,8 (sinφ = 0,6);
λ – reaktancja na jednostkę długości oprzewodowania, w przypadku braku danych można przyjąć 0,08 mΩ/m;
IB – projektowany prąd obciążenia, w A.

Względny spadek napięcia w procentach jest równy:

gdzie:
Uo – napięcie pomiędzy przewodem liniowym a neutralnym, w V.

     Nie wymaga się spełnienia warunku dopuszczalnego spadku napięcia dla odbiorników w obwodach bardzo niskiego napięcia SELF i PELV, innych niż oświetleniowych (np. obwodów dzwonkowych, sterowania, otwierania drzwi itp.), pod warunkiem, że urządzenia te są sprawne i zapewniają prawidłowe działanie.

▲ do góry

5.3. Wytrzymałość mechaniczna przewodów i kabli

     Ze względu na wytrzymałość mechaniczną przewodów i kabli dopuszczalny przekrój przewodów liniowych w obwodach prądu przemiennego oraz przewodów czynnych w obwodach prądu stałego nie powinien być mniejszy niż:

5.3.1. Przekroje przewodów i kabli w instalacjach stałych:

1) Kable i przewody izolowane:

a) Obwody siłowe i oświetleniowe: 1,5 mm2 Cu, 10 mm2 Al – zgodnie z IEC 60228.
(Zaleca się, aby złączki i końcówki stosowane do przewodów aluminiowych poddawano
próbom do tego specjalnego zastosowania);
b) Obwody sygnalizacyjne i sterownicze: 0,5 mm2 Cu, (do urządzeń elektronicznych
dopuszcza się zastosowanie przekroju 0,1 mm2);

2) Przewody gołe:

a) Obwody siłowe – 10mm2 Cu, 16 mm2 Al,
b) Obwody sygnalizacyjne i sterownicze – 4 mm2 Cu.

5.3.2. Przekroje przewodów w połączeniach przewodami lub kablami giętkimi

a) do specjalnego zastosowania – miedź, zgodnie z odpowiednią normą IEC;
b) do innego zastosowania – 0,75 mm2 Cu (dot. przewodów wielożyłowych giętkich,
zawierających 7 lub więcej żył);
c) obwody bardzo niskiego napięcia do specjalnego zastosowania – 0,75 mm2 Cu.

5.3.3. Przekrój przewodu neutralnego
     Zgodnie z normą PN-HD 60364-5-52:20011 przekrój przewodu neutralnego powinien być co najmniej taki sam jak przekrój przewodów liniowych w obwodach:

a) jednofazowych dwuprzewodowych, niezależnie od przekroju tych przewodów,
b) wielofazowych, w których przekrój przewodów liniowych jest równy 16 mm2 lub mniejszy dla Cu lub 25 mm2 Al,
c) trójfazowych, w których występuje trzecia harmoniczna oraz jej nieparzyste wielokrotności oraz współczynnik THD mieści się między 15% a 33% (np. w obwodach zasilania wyładowczych źródeł światła).

     W przypadku gdy trzecia harmoniczna i jej nieparzyste wielokrotności stanowią ponad 33% współczynnika THD, zachodzi wówczas konieczność zwiększenie przekroju żyły neutralnej.

a) W kablach wielożyłowych, w których przekrój przewodów liniowych jest równy przekrojowi przewodu neutralnego, przekrój żył należy dostosować do wartości prądu obciążenia wynoszącego 1,45 IB prądu obciążenia w żyle liniowej,
b) W kablach jednożyłowych przekrój przewodów liniowych może być mniejszy niż przekrój żyły neutralnej, a przekroje żył wyznacza się:

– dla przewodu liniowego – na podstawie prądu obciążenia IB,
– dla przewodu neutralnego – na podstawie prądu równego 1,45 IB prądu obciążenia przewodu liniowego.

     Ten poziom wyższych harmonicznych może wystąpić, np. w obwodach układu sieci IT.
     W przypadku obwodów wielofazowych, w których przekrój żyły liniowej jest większy niż 16 mm2 Cu lub 25 mm2 Al, przekrój żyły neutralnej może być mniejszy niż przekrój żył liniowych, jeżeli są spełnione jednocześnie następujące warunki:

a) obciążenie obwodu w normalnych warunkach jest symetryczne i trzecia harmoniczna oraz
jej nieparzyste wielokrotności nie przekraczają 15% wartości obciążenia żyły liniowej,
b) żyła neutralna chroniona jest przed prądem przetężeniowym zgodnie z pkt. 431.2. normy
HD 60364-4-43:2012,
c) przekrój żyły neutralnej jest co najmniej równy 16 mm2 Cu lub 25 mm2 Al.

5.4. Podział przewodów i kabli elektrycznych
     Zgodnie z Międzynarodowym słownikiem elektrotechnicznym IEC 60050 kabel to zespół (wyrób) składający się z jednej lub wielu żył mających (lub nie) indywidualne pokrycia (izolacje, ekrany) z warstwy ochronnej (lub nie) na skręconych żyłach (izolacja rdzeniowa) oraz (lub nie) z osłon ochronnych.
     Kabel może być ułożony w ziemi lub w kanałach kablowych, na ścianie, na konstrukcjach, w rurkach, zawieszony na linkach nośnych itd. Żyły kabli są wykonywane jako jednolite druty okrągłe lub sektorowe oraz jako linki o kształtach okrągłych, sektorowych lub owalnych.
     Przewody i kable elektroenergetyczne budowane są obecnie na napięcia znamionowe : Uo / U, np. 300/300, 300/500, 450/750 oraz 600/1000, przy których mogą trwale pracować bez uszkodzeń izolacji,

przy czym:
Uo – dopuszczalna wartość skuteczna napięcia pomiędzy żyłą a ziemią lub ekranem;
U – dopuszczalna wartość skuteczna napięcia między poszczególnymi żyłami.

     Przewody o specjalnym przeznaczeniu mogą być wykonywane na inne napięcia znamionowe.
Normy polskie i międzynarodowe określają następujące znamionowe przekroje żył przewodów i kabli: 0,5; 0,75; 1; 1,5; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 35; 50; 70; 95; 120; 150; 185; 240; 300; 400; 625; 800 i 1000 mm2.
     Ogólny podział przewodów i kabli elektroenergetycznych na grupy zasadnicze, grupy wyrobów oraz ze względu na kształt, budowę i konduktywność żyły, przedstawia tablica 3.

Tablica 3. Ogólny podział przewodów i kabli elektroenergetycznych

     Budowę i typ przewodów w sposób jednoznaczny określa jego oznaczenie literowe składające się z trzech części:

a) kod literowy, który oznacza konstrukcję przewodu, materiał żyły, rodzaj izolacji
i inne szczegóły budowy,
b) napięcie znamionowe izolacji,
c) liczbę i przekrój żył.

5.5. Oznaczenia kabli i przewodów
     Istnieje duża różnorodność typów i konstrukcji kabli i przewodów, a ich budowę jednoznacznie określają znormalizowane oznaczenia literowe. Poszczególne rodzaje kabli i przewodów oznacza się literami i cyframi w zależności od materiału żył, rodzaju izolacji, powłok, opancerzenia, osłon ochronnych, budowy, przeznaczenia, liczby żył, napięcia znamionowego izolacji itp. W tablicy 4. podane są oznaczenia kabli i przewodów symbolami literowymi.

Tablica 4. Oznaczenia kabli i przewodów symbolami literowymi

      Przewody elektroenergetyczne zaleca się oznaczać zgodnie z zasadami określonymi w normie HD 361 S3:2002/A1:2007 Klasyfikacja przewodów i kabli, podanymi w tablicy 5.

Tablica 5. Oznaczenia literowe przewodów elektroenergetycznych

▲ do góry

6. Zabezpieczanie przewodów i kabli

     Przepływ prądów zwarciowych lub prądów przekraczających obciążalność prądową urządzeń, przewodów lub kabli oraz pogorszenie się warunków chłodzenia, a także przerwanie pracy urządzeń zapewniających wymuszone chłodzenie, powodują zwiększenie się temperatury żył przewodów i uzwojeń urządzeń elektrycznych, co z kolei wywołuje przyspieszone starzenie się izolacji, a niekiedy może być przyczyną jej zniszczenia, powstania pożaru lub wybuchu.
     Z tych względów urządzenia, przewody i kable elektroenergetyczne i niektóre złożone układy zasilania powinny być, w celu ich ochrony, wyposażone w skutecznie działające zabezpieczenia przetężeniowe i zwarciowe oraz inne, powodujące samoczynne wyłączenie zasilania w przypadkach zwarć i przeciążeń oraz nieprawidłowej pracy innych urządzeń zapewniających właściwe warunki chłodzenia.
     Zasady sprawdzania przekroju przewodów ze względu na zabezpieczenie przed skutkami przepływu prądów przetężeniowych zostały określone w normie PN-HD 60364-4-43:2012 – wersja polska. Instalacje elektryczne niskiego napięcia — Część 4-43: Ochrona dla zapewnienia bezpieczeństwa — Ochrona przed prądem przetężeniowym.

6.1. Rodzaje zabezpieczeń przewodów
     Według normy HD 60364-4-43:2012 wyróżnia się trzy rodzaje urządzeń zabezpieczających:

1) Urządzenia zabezpieczające tylko przed skutkami prądu przeciążeniowego – mają zdolność przerywania prądu o wartości niższej niż wartość spodziewanego prądu zwarciowego w miejscu ich zainstalowania. Zabezpieczenie przed prądem przeciążeniowym realizują zasadniczo urządzenia z opóźnionym czasem działania, przy zastosowaniu:

a) wyłączników wyposażonych w wyzwalacze termobimetalowe,
b) bezpieczników topikowych ogólnego przeznaczenia z pełnozakresową charakterystyką wyłączenia;

2) Urządzenia zabezpieczające przed prądem zwarciowym – przeznaczone tylko do ochrony przed prądem zwarciowym powinny być zdolne wyłączyć, a w przypadku wyłącznika włączyć, prąd zwarciowy aż do spodziewanej jego wartości włącznie, przy zastosowaniu:

a) wyłączników wyposażonych w wyzwalacze zwarciowe,
b) bezpieczniki z wkładkami topikowymi typu gM, aM;

3) Urządzenia zabezpieczające jednocześnie przed prądem przeciążeniowym i prądem-zwarciowym – powinny być zdolne wyłączyć, a w przypadku wyłącznika włączyć, każdy prąd przeciążeniowy aż do spodziewanego prądu zwarciowego w punkcie zainstalowania urządzenia, przy zastosowaniu:

a) wyłączników wyposażonych w wyzwalacze przeciążeniowe i wyzwalacze zwarciowe,
b) wyłączników współpracujących z bezpiecznikami,
c) bezpieczników z wkładką topikową o charakterystyce gG.

▲ do góry

6.2. Zabezpieczenie przewodów i kabli przed przeciążeniem
     Przeciążeniem jest stan, w którym sieć lub instalacja elektryczna pobiera ze źródła zasilającego prąd o wartości wyższej niż prąd znamionowy, na który została zbudowana. Przeciążenie może być krótko lub długotrwałe.
     Obciążalność długotrwała przewodu Iz powinna być niemniejsza niż prąd znamionowy (lub nastawczy) In urządzenia zabezpieczającego od przeciążeń; natomiast prąd In – powinien być niemniejszy niż obliczeniowy prąd szczytowy obwodu IB, czyli:

IzInIB

     Urządzenia zabezpieczające przewody i kable przed skutkami przeciążeń powinny być tak dobrane, aby w przypadku przepływu prądów o wartości większej od długotrwałej obciążalności prądowej przewodów Iz, następowało ich działanie zanim nastąpi nadmierny wzrost temperatury żył przewodów i zestyków w instalacji.
Wymagania te uważa się za spełnione, jeżeli zachowane są następujące warunki:

przy czym:
IB – obliczeniowy prąd szczytowy obwodu, w A;
In – prąd znamionowy lub prąd nastawienia urządzenia zabezpieczającego, w A;
Iz – obciążalność prądowa długotrwała przewodu, w A;
I2 – najmniejszy prąd zapewniający skuteczne zadziałanie urządzenia zabezpieczającego
nadpradowego, w A.

Wartość I2 można ustalić z charakterystyki czasowo-prądowej urządzenia zabezpieczającego. Wynosi ona w stosunku do prądu znamionowego lub prądu nastawczego In:

1,9 − dla wkładek topikowych o prądzie znamionowym od 6 do 13 A,
1,6 – dla wkładek topikowych o prądzie znamionowym większym niż 13 A,
1,45 − dla wyłączników nadprądowych instalacyjnych o charakterystyce B, C lub D,
1,2 − dla przekaźników termobimetalowych i elektronicznych współpracujących z wyłącznikami sieciowymi.

6.2.1. Miejsca instalowania urządzeń zabezpieczających przed przeciążeniem
     Urządzenia zabezpieczające przed przeciążeniem powinny być instalowane w miejscach, w których następuje zmniejszenie się obciążalności przewodów, spowodowane:

a) zmniejszeniem przekroju przewodów,
b) zmianą rodzaju przewodów, np. na przewody o mniejszej obciążalności prądowej długotrwałej,
c) zmianą sposobu ułożenia przewodów (nastąpiło pogorszenie się warunków chłodzenia).

     Urządzenie zabezpieczające przed przeciążeniem można instalować również wzdłuż trasy obwodu, jeżeli na odcinku trasy pomiędzy miejscem, w którym nastąpiła zmiana (przekroju przewodu, materiału oraz sposobu montażu instalacji) a miejscem umieszczenia urządzenia zabezpieczającego obwód nie zawiera odgałęzień i gniazd wtyczkowych i jest spełniony przynajmniej jeden z dwóch warunków:

a) Odcinek ten jest zabezpieczony skutecznie przed prądami zwarciowymi i do minimum ograniczona jest możliwość powstania przeciążeń;
b) Długość tego odcinka nie przekracza 3 metrów, a instalacja jest wykonana w sposób ograniczający do minimum niebezpieczeństwo powstania zwarcia, pożaru lub zagrożenia ludzi, a także zabezpieczający przed wpływami zewnętrznymi.

6.2.2. Pominięcie urządzeń zabezpieczających przed przeciążeniem
     Nie wymaga się (poza instalacjami w pomieszczeniach zagrożonych pożarem lub wybuchem)) stosowania urządzeń zabezpieczających przed przeciążeniem:

a) W przewodzie usytuowanym od strony obciążenia, przy zmianie przekroju przewodu, materiału oraz sposobu wykonania instalacji, jeżeli jest on skutecznie chroniony przez inne urządzenie zabezpieczające zainstalowane od strony zasilania;
b) W przewodzie, w którym nie wystąpi prąd przeciążeniowy, a zastosowane zabezpieczenie stanowi skuteczną ochronę przed zwarciami, a w obwodzie tym nie ma odgałęzień ani gniazd wtyczkowych;
c) W złączu instalacji elektrycznej, w którym dostawca energii elektrycznej stosuje urządzenie przed przeciążeniem i wyraża zgodę, aby zabezpieczało ono część instalacji miedzy złączem a rozdzielnicą główną instalacji, która jest wyposażona w kolejne zabezpieczenie przed przeciążeniem;
d) W obwodach telekomunikacyjnych, sterowniczych, sygnalizacyjnych itp.

     Na właściwie dobrane urządzenie zabezpieczające nie powinny reagować krótkotrwałe prądy rozruchowe napędów elektrycznych. Stosowanie zabezpieczeń przetężeniowych nie jest wymagane, gdy maksymalny prąd nie przekracza dopuszczalnej obciążalności przewodów lub urządzeń.

6.2.2.1. Wymagania dotyczące innego umieszczania lub rezygnowania z urządzeń zabezpieczających przed przeciążeniem
     Wymagania dotyczące innego umieszczania lub rezygnowania z urządzeń zabezpieczających przed przeciążeniem nie mają zastosowania w układach sieci IT, chyba że każdy obwód niezabezpieczony przed przeciążeniem jest zabezpieczony jednym z następujących sposobów:

a) Użycie środków ochrony przy uszkodzeniu: podwójna lub wzmocniona izolacja;
b) Zabezpieczenie każdego obwodu za pomocą urządzenia różnicowoprądowego (RCD), które powinno zadziałać po drugim uszkodzeniu;
c) W układach sieci IT stale nadzorowanych stosowany jest (zgodnie z EN 61557-9) monitoring, który wykryje i zlokalizuje uszkodzenie izolacji bez przerywania zasilania, albo

– spowoduje rozłączenie obwodu, gdy nastąpi pierwsze uszkodzenie, albo
– zlokalizuje uszkodzenia, które powinno być usunięte po rozpoznaniu ryzyka wynikającego z drugiego uszkodzenia, zgodnie z wymaganiami eksploatacyjnymi.

     Jeżeli w każdym obwodzie układu sieci IT bez przewodu neutralnego (N) jest zainstalowane urządzenie różnicowoprądowe (RCD), to zabezpieczenie przed przeciążeniem można pominąć w jednym z przewodów fazowych.
     Zaleca się, aby w układzie IT były zainstalowane:

a) urządzenia stałej kontroli stanu izolacji (IMD),
b) systemy lokalizacji uszkodzenia izolacji oraz
c) urządzenia monitorowania prądu różnicowego (RCM).

6.2.2.2. Pominięcie urządzeń zabezpieczających przed przeciążeniem ze względów bezpieczeństwa
     Nie stosowanie urządzeń zabezpieczających przed przeciążeniem jest dozwolone w przypadku obwodów zasilających odbiorniki elektryczne, w których nieoczekiwane rozłączenie obwodu mogłoby spowodować niebezpieczeństwo lub uszkodzenie, np.:

– wzbudzenia maszyn wirujących,
– zasilania magnesów dźwigowych,
– obwodów wtórnych przekładników prądowych,
– zasilających urządzenia gaszące pożar,
– zasilające urządzenia bezpieczeństwa (np. urządzenia alarmowe).

▲ do góry

6.3. Zabezpieczenie przewodów przed skutkami zwarć
     Przepływ prądu powstający w wyniku bezoporowego (metalicznego) połączenia dwóch lub większej liczby przewodów o różnych potencjałach nazywa się zwarciem. Urządzenia zabezpieczające przed cieplnymi skutkami przepływu prądów zwarciowych powinny być tak dobrane, aby przerwanie prądu zwarciowego w obwodzie elektrycznym następowało wcześniej aniżeli wystąpi niebezpieczeństwo uszkodzeń cieplnych i mechanicznych w przewodach oraz ich połączeniach. Zabezpieczenia zwarciowe przewodów instalacyjnych mogą być wykonane z zastosowaniem: bezpieczników, lub wyłączników samoczynnych z wyzwalaczami zwarciowymi.

6.3.1. Miejsca instalowania urządzeń zabezpieczających przed zwarciami
     Wymaga się, aby urządzenie zabezpieczające przed zwarciami było umieszczone w miejscu, w którym nastąpiło zmniejszenie przekroju przewodu lub została wprowadzona inna zmiana powodująca zmianę dopuszczalnej obciążalności przewodów, z wyjątkiem przypadków dotyczących:

1) Instalacji znajdujących się w pomieszczeniach zagrożonych pożarem lub wybuchem lub w innych pomieszczeniach, dla których szczególne przepisy precyzują odrębne wymagania, według których urządzenie zabezpieczające przed zwarciami może być umieszczone w innym miejscu niż wymienione wyżej pod warunkiem, że między punktem zmniejszenia przekroju przewodu lub wprowadzonej innej zmiany, a miejscem usytuowania urządzenia zabezpieczającego, nie może być żadnych obwodów odgałęźnych ani gniazd wtyczkowych, natomiast ta część przewodu powinna:

a) nie przekraczać 3 m długości,
b) być instalowana w taki sposób, aby zmniejszyć do minimum ryzyko powstania zwarcia (najczęściej przez zapewnienie odpowiedniego sposobu montażu instalacji),
c) zachować bezpieczne odległości od materiałów łatwopalnych;

2) Umieszczenia urządzenia zabezpieczającego przed zwarciami po stronie zasilania zmniejszonego przekroju lub innej wprowadzonej zmiany pod warunkiem, że ma ono taką charakterystykę działania, że chroni przed zwarciami oprzewodowanie znajdujące się po stronie obciążenia.
3) Jeżeli podane następujące warunki są jednocześnie spełnione:

a) zmniejszone zostało do minimum ryzyko powstania zwarcia (np. przez zapewnienie odpowiedniego montażu) oraz
b) zachowane są bezpieczne odległości od materiałów łatwopalnych. to nie jest wymagane stosowanie urządzeń do zabezpieczania przed zwarciem w przypadku:

– przewodów łączących urządzenia elektryczne takie jak, np.: prądnice, transformatory, baterie akumulatorów z tablicami sterowniczymi, urządzeniami zabezpieczającymi umieszczonym w tych tablicach,
– obwodów, których rozłączenie może spowodować niebezpieczeństwo lub uszkodzenie,
– niektórych obwodów pomiarowych,
– obwodu między złączem a główna rozdzielnicą budynku, w którym dostawca energii zapewnił co najmniej jedno zabezpieczenie przed zwarciem i wyraża zgodę, aby takie urządzenie zabezpieczało tą część instalacji.

6.3.2. Właściwości zwarciowe urządzeń zabezpieczających
     Dla każdego zabezpieczenia zwarciowego jego znamionowa zdolność wyłączania nie powinna być mniejsza niż spodziewany maksymalny prąd zwarciowy w miejscu zainstalowania urządzenia. Dopuszcza się mniejszą dopuszczalną znamionową zdolność wyłączania, jeżeli po stronie zasilania jest zainstalowane inne urządzenie zabezpieczające, mające niezbędną zdolność wyłączania oraz pod warunkiem, że charakterystyki urządzeń będą skoordynowane tak, że energia przepływająca przez urządzenia nie przekracza energii, jaką mogą wytrzymać bez uszkodzenia zarówno urządzenie po stronie obciążenia, jak i przewody chronione przez to urządzenie zabezpieczające.
     Czas od momentu powstania każdego zwarcia w dowolnym punkcie obwodu do przerwania prądu zwarciowego powinien być na tyle krótki, aby temperatura żył przewodów nie przekroczyła wartości granicznej dopuszczalnej przy zwarciu dla danego typu przewodów. Czas ten nie powinien przekroczyć wartości granicznej dopuszczalnej wyznaczonej wg wzoru:

gdzie:
t – czas trwania zwarcia, w sekundach;
S – przekrój przewodu, w mm2;
I – wartość skuteczna prądu zwarcia, w A;
k – współczynnik uwzględniający rezystywność, współczynnik temperaturowy i pojemność cieplną materiału przewodu, a także odpowiednią wartość początkową i końcową. Wartość współczynnika k przewodu o zwykłej izolacji podano w tablicy 6.

Tablica 6. Wartości współczynnika k przewodów

     Zależności powyższe obowiązują dla czasów nie dłuższych niż 5 s i przekrojów nie większych niż 300 mm2. Dla bezpieczników rzeczywisty czas trwania zwarcia wyznacza się z ich pasmowych charakterystyk czasowo-prądowych (Rys. 2).
     Dla wyłączników czas ten, jeśli prąd zwarciowy jest większy od prądu wyzwalającego wyzwalaczy zwarciowych, wynika również z ich charakterystyki czasowo – prądowej (Rys.3) i zwykle nie przekracza 0,1 s. Dla większości wyłączników instalacyjnych czas ten jest znacznie krótszy, i mieści się w zakresie 20 ÷ 40 ms.
Gdy dopuszczalny czas trwania zwarcia jest mniejszy od 0,1 s, znaczącą rolę w nagrzewaniu przewodu odgrywa składowa nieokresowa prądu. Wtedy wymaga się, aby był spełniony warunek:

     Spełnienie tego warunku oznacza, że ilość energii cieplnej I2t (zwanej całką Joule’a), jaką przenosi urządzenie zabezpieczające do chwili jego zadziałania, jest mniejsza od ilości energii cieplnej (kS)2 potrzebnej do nagrzania danego typu przewodu do temperatury granicznej dopuszczalnej przy zwarciu. Wartości I2t dla wyłączników przeciążeniowych podawane są przez producentów.

▲ do góry

6.4. Urządzenia zabezpieczające
6.4.1. Bezpieczniki topikowe – należą do powszechnie stosowanych urządzeń zabezpieczających. Stanowią doskonałe zabezpieczenie przed skutkami zwarć, natomiast ich sprawność eksploatacyjna przy przeciążeniach jest znacznie mniejsza. Bezpieczniki topikowe charakteryzują się następującymi parametrami:

a) napięcie znamionowe bezpiecznika Un,
b) prąd znamionowy ciągły In,
c) prąd znamionowy wyłączalny wkładki topikowej Icn,
d) znamionowy prąd załączalny Icm,
e) prąd ograniczony Io określający obciążenia elektrodynamiczne,
f) całkę joule’a określająca obciążenie cieplne.

     Rodzaje bezpieczników topikowych określa się przez podanie klasy oraz kategorii użytkowania. Klasa bezpiecznika oznacza typ charakterystyki czasowo-prądowej wkładki bezpiecznikowej i jest podawana, zgodnie z normalizacją międzynarodową, jako oznaczenie dwuliterowe: np. gG, gL, aM, gTr, gR, aR, przy czym:

Pierwsza litera symbolu oznacza zdolność wyłączania:
g – wkładka ogólnego przeznaczenia pełnozakresowa przeznaczona do wyłączania każdego prądu, który powoduje zadziałanie bezpiecznika (przetopienie topiku);
a – wkładka o niepełnozakresowej zdolności wyłączania, która poprawnie wyłącza prądy zwarciowe zawarte pomiędzy najmniejszym prądem wyłączalnym a znamionowym prądem wyłączalnym, dla których wytwórca podaje najmniejszy prąd wyłączalny (Ibmin), nie większy niż 4 – krotny prąd znamionowy wkładki bezpiecznikowej (In).

     Na rysunku 1 podane są charakterystyki czasowo-prądowe wkładek topikowych, natomiast na rysunku 2 – pasmowe charakterystyki czasowo-prądowe bezpieczników topikowych kategorii użytkowania gG.


Rysunek 1. Charakterystyki czasowo-prądowe wkładek topikowych
a) pełnozakresowej, In – prąd znamionowy ciągły, Inf – prąd graniczny dolny (prąd niezadziałania), b) niepełnozakresowej, Ibmin – najmniejszy prąd wyłączalny

Druga litera symbolu oznacza kategorię użytkowania:
G – wkładka ogólnego przeznaczenia, do zabezpieczania przewodów o charakterystyce czsowo-prądowej t – f(I) wkładki topikowej zwłocznej; zbliżonej do charakterystyki dawnej wkładki topikowej zwłocznej;
M – wkładka do zabezpieczania silników i urządzeń rozdzielczych;
Tr – wkładka do zabezpieczania transformatorów po stronie dolnego napięcia;
R – wkładka do zabezpieczania urządzeń półprzewodnikowych;
B – wkładka topikowa przeznaczona do zabezpieczania urządzeń w górnictwie.

     Przykładowe pasmowe charakterystyki czasoso-prądowe bezpieczników topikowych pełnozakresowych kategorii użytkowania gG przedstawia rysunek 2.


Rys. 2. Pasmowe charakterystyki czasowo-prądowe bezpieczników topikowych
kategorii użytkowania gG

     Na wkładkach topikowych, w celu jednoznacznego ich odróżnienia, zamieszczane są kolorowe napisy podające klasę, kategorię użytkowania i prąd znamionowy. Barwy cechowania bezpieczników różnych klas są następujące:

Gg, gL – czarna;
gM – zielona;
aR, gR – niebieska;
gTr – brązowa;
gB – czerwona.

     Wkładki topikowe wszystkich typów przeznaczone są do jednorazowego użytku. Zabrania się ich naprawiania. Zadziałanie wkładki topikowej podczas zwarć lub przeciążeń powoduje konieczność wymiany jej na nową o takich samych parametrach.
     Typy i zakresy pradów znaminowych wkładek topikowych podane sa w tablicy 7.

Tablica 7. Zakresy prądów znamionowych wkładek topikowych

     Z uwagi na bezpieczeństwo – wkładki topikowe przeznaczone są do jednorazowego użytku. Zabrania się naprawiania wkładek topikowych. Zadziałanie wkładki topikowej podczas zwarć lub przeciążeń powoduje konieczność wymiany jej na nową o takich samych parametrach.

6.4.2. Wyłączniki nadprądowe
     Wyłączniki nadprądowe stosuje się do zabezpieczania:

a) pojedynczych obwodów odbiorników małej mocy,
b) obwodów rozdzielczych, wyposażonych w nastawialne lub nienastawialne wyzwalacze zwarciowe lub przeciążeniowe, a niekiedy w wyzwalacze różnicowoprądowe.

     Wyłączniki nadprądowe dzieli się na dwie kategorie:

I – wyposażone tylko w wyzwalacze bezwłoczne (nie przystosowane do wspólnej pracy z zabezpieczeniami zwarciowymi zainstalowanymi bliżej odbiornika);
II – wyposażone w wyzwalacze zwłoczne, dzięki czemu możliwa jest ich współpraca z zabezpieczeniami zwarciowymi zainstalowanymi bliżej odbiornika.

     Zabezpieczenia przetężeniowe chroniące przed skutkami zwarć i przeciążeń wykonane są z zastosowaniem:

a) jednego urządzenia, np wyłącznika nadprądowego lub bezpiecznika topikowego, który zabezpiecza przed skutkami zwarć lub przeciążeń,
b) dwóch różnych urządzeń, z których jeden zabezpiecza przed skutkami przeciążeń, a drugi przed zwarciami.

     W takim przypadku są one instalowane w zestawach, np. bezpiecznik topikowy lub wyłącznik nadprądowy, stycznik z przekaźnikiem termobimetalowym.
     W instalacjach elektrycznych stosuje się wyłączniki nadprądowe o charakterystyce A, B, C, D i prądzie znamionowym nie większym niż 63 A (obecnie produkowane są aparaty o prądzie do 100 A).
Na rysunku 3. przedstawiono charakterystyki czasowo-prądowe A, B, C i D wyłączników nadprądowych.


Rys. 3. Charakterystyki czasowo-prądowe wyłączników nadprądowych
a) o charakterystyce A, B, C i D, b) o charakterystyce B,
gdzie In – jest znamionowym prądem wyłącznika nadprądowego

     W instalacjach elektrycznych stosuje się wyłączniki nadprądowe o charakterystyce A, B, C lub D i prądzie znamionowym nie większym niż 63 A (obecnie nawet o prądzie do 100 A). Przeznaczenie wyłączników nadprądowych w zależności od typu charakterystyki jest następujące:

A – zabezpieczenie przewodów, odbiorników elektronicznych i elementów sterowania, jeżeli urządzenia przyłączone do instalacji charakteryzują się prądem rozruchowym nie większym niż 2In;
B – zabezpieczenie przewodów i odbiorników w obwodach oświetleniowych, gniazd wtyczkowych i sterowania, jeżeli przyłączone do instalacji urządzenia charakteryzują się prądem rozruchowym nie większym niż 3In;
C – zabezpieczenie przed skutkami zwarć i przeciążeń w instalacji, w której zastosowano urządzenia o prądzie rozruchowym do 5In;
D – zabezpieczenie przed skutkami zwarć i przeciążeń w instalacji, w której zastosowano urządzenie o prądzie rozruchowym do 10 In;

     gdzie In jest prądem znamionowym wyłącznika.

     Właściwości wyłączników nadprądowych podane są w tablicy 8.

Tabela 8. Właściwości wyłączników nadprądowych

6.4.3. Parametry wyłączników nadprądowych
     Wyłączniki nadprądowe charakteryzują następujące parametry:

a) napięcie znamionowe wyłącznika Un,
b) prąd znamionowy ciągły In,
c) prąd nastawczy wyzwalacza lub przekaźnika,
d) prąd nastawczy wyzwalacza lub przekaźnika zwarciowego,
e) prąd znamionowy krótkotrwały wytrzymywany (jest to wartość prądu zwarciowego, którą wyłącznik kategorii B może wytrzymać w określonym przedziale czasowym bez obniżania swoich parametrów znamionowych),
f) znamionowy prąd włączalny zwarciowy,
g) prąd wyłączalny zwarciowy graniczny (jest to największa wartość prądu, którą wyłącznik może wyłączyć w cyklu łączeniowym, po czym może być niezdolny do dalszej pracy),
h) znamionowy prąd wyłączalny zwarciowy eksploatacyjny (jest to prąd jaki wyłącznik może wyłączyć w cyklu łączeniowym, pozostając zdolnym do dalszej pracy),
i) całka Joule’a (I2t), określająca narażenie cieplne,

     Miarą narażeń elektrodynamicznych i cieplnych w instalacji za wyłącznikiem może być:

a) prąd zwarciowy udarowy skutek cieplny prądu zwarciowego
b) całka Joule’a (I2t) wyznaczona dla prądu zwarciowego zastępczego cieplnego oraz czasu trwania zwarcia.

▲ do góry

6.5. Zabezpieczenie przewodów połączonych równolegle

     W instalacjach elektrycznych zachodzi często konieczność prowadzenia kilku przewodów połączonych równolegle przeznaczonych np. do zasilania rozdzielnicy lub jednego odbiornika.
     Takie przypadki występują najczęściej::

a) gdy wymagany przekrój pojedynczej żyły przewodu zasilającego jest większy od przekroju przewodu dostępnego w handlu, lub gdy promień gięcia jest zbyt duży,
b) przy projektowaniu i budowie układów zasilania awaryjnego i gwarantowanego, gdzie zastosowano źródła o dużych mocach,
c) w przypadkach wymaganej dużej pewności zasilania oraz
d) ze względu na występujące znaczne prądy robocze.

     Obciążalność prądowa przewodów połączonych równolegle może być wyznaczona jako suma obciążalności prądowej wszystkich przewodów, pod warunkiem, że w każdym z przewodów płynie prąd proporcjonalny do ich obciążalności prądowej. Oznacza to, że przewody powinny być tej samej długości, tego samego typu oraz ułożone w podobnych warunkach.
     Przykłady zabezpieczenia przewodów połączonych równolegle przedstawia rysunek 118.


Rys. 4. Przykłady umieszczenia zabezpieczeń w przewodach połączonych równolegle
a) wspólne zabezpieczenie wszystkich przewodów połączonych równolegle,
b) indywidualne zabezpieczenie poszczególnych przewodów połączonych równolegle.

6.5.1. Warunki wspólnego zabezpieczenia przewodów połączonych równolegle
     W przypadku wspólnego zabezpieczenia przewodów połączonych równolegle (Rys. 4) powinny być spełnione następujące warunki:

a) wymagany przy zabezpieczaniu przewodów przed skutkami przeciążeń – IBInIZ oraz
b) dotyczący czasu liczonego od chwili powstania zwarcia do przerwania prądu zwarciowego – t = (kS)2 / I2

     Dopuszcza się, aby jedno zabezpieczenie zwarciowe chroniło kilka równolegle połączonych przewodów pod warunkiem, że ilość energii cieplnej wytwarzanej przepływem prądu zwarciowego, jaką może przenieść urządzenie zabezpieczające, nie będzie większa od energii cieplnej, jaką bez szkody mogą przenieść zabezpieczane przewody, czyli I2t(kS)2.
     Sprawdzenie czy warunek ten jest spełniony polega na:

a) obliczeniu rozpływu prądów zwarciowych w równolegle połączonych przewodach,
b) określeniu sumy iloczynów (kS)2 dla wszystkich przewodów i porównaniu jej z wartością I2t urządzenia zabezpieczającego.

     Zabezpieczenia wspólne przewodów połączonych równolegle dobiera się przy założeniu, że wszystkie przewody są sprawne i biorą udział w przewodzeniu prądu oraz nie mają żadnych odgałęzień ani łączników umożliwiających przerwanie ciągłości jednego z przewodów. W takim przypadku dobierane zabezpieczenie przeciążeniowe dotyczy całej linii, natomiast wymagania dotyczące obciążalności zwarciowej dotyczą każdego z przewodów osobno.
     Wspólne zabezpieczenie nadprądowe można stosować w przypadku przewodów układanych równolegle w instalacjach o wymaganej dużej niezawodności zasilania z uwagi na to, że po przerwaniu jednego z nich pozostałe mogą być przeciążone, a zabezpieczenie nadprądowe może tego nie wykryć.
     Z tego powodu obciążalność zwarciową należy określać dla najbardziej niekorzystnej sytuacji, która wystąpi przy zwarciu symetrycznym na początku dowolnego przewodu wchodzącego w skład przewodów połączonych równolegle (Rys. 4b).
     Sprawdzenie skuteczności ochrony przeciwporażeniowej przez samoczynne wyłączenie zasilania należy wykonać przy założeniu zwarcia jednego z przewodów połączonych równolegle z uziemionym przewodem ochronnym (PE) lub ochronno-neutralnym (PEN).

6.5.2. Zabezpieczenie poszczególnych przewodów połączonych równolegle
     Jeżeli poszczególne przewody połączone równolegle mają być zabezpieczone osobno (Rys. 4b), to wymagania dotyczące długotrwałej obciążalności i przeciążalności oraz odporności zwarciowej dotyczą każdego przewodu osobno. Natomiast po zwarciu w jednym z równolegle łączonych przewodów zostanie wyłączony zasilany obwód.
Urządzenia zabezpieczające powinny być zainstalowane zarówno na początku, jak i na końcu poszczególnych przewodów. Wartości prądu znamionowego urządzeń zabezpieczających zainstalowanych na początku i na końcu przewodów mogą być jednakowe.
     Zastosowane na początku i końcu przewodu zabezpieczenie zwarciowe musi gwarantować wybiórcze obustronne wyłączenie zasilania w przewodzie objętym zwarciem. Do tego celu najbardziej nadają się bezpieczniki topikowe, takiej samej klasy i kategorii oraz takiej samej wartości znamionowej prądu. Wybiórczość przy zwarciu w takim przypadku można będzie uzyskać dzięki temu, że przez bezpiecznik który ma wyłączyć zwarcie płynie prąd (n-1) razy większy niż przez bezpiecznik, który ma zwarcie przetrzymać.
     Wyłączniki nadprądowe na końcu przewodu powinny być wyłącznikami wyposażonymi w przekaźniki kierunkowo-mocowe, które działają bezzwłocznie po odwróceniu przepływu prądu zwarciowego.
Jeżeli przekrój przewodu neutralnego (N) jest co najmniej równy lub równoważny przekrojowi przewodów liniowych, nie wymaga się stosowania w tym przewodzie zabezpieczeń przetężeniowych i wyposażania go w urządzenia do przerywania przepływu prądu.
     W przypadku, gdy przekrój przewodu neutralnego (N) jest mniejszy niż przekrój przewodów liniowych, wymagane jest zastosowanie w tym przewodzie zabezpieczenia przetężeniowego, odpowiedniego do jego przekroju.
     Jeżeli przewiduje się rozłączanie i włączanie przewodu neutralnego,

a) to rozłączanie przewodu neutralnego nie powinno następować wcześniej niż przewodów liniowych, natomiast
b) włączanie przewodu neutralnego powinno następować jednocześnie lub wcześniej niż przewodów liniowych.

▲ do góry

7. Połączenia elektryczne przewodów

     Połączenia elektryczne wykonywane w czasie montażu pomiędzy przewodami i pomiędzy przewodami i innymi urządzeniami powinny zapewniać trwałą ciągłość elektryczną oraz odporność na narażenia mechaniczne i ochronę.
     Przy dobrze sposobu połączenia elektrycznego przewodów należy w szczególności uwzględnić:

– materiał i przekrój żyły przewodu,
– rodzaj izolacji,
– kształt i liczbę drutów w żyle przewodu,
– liczbę przewodów, które należy ze sobą połączyć.

7.1. Sposoby połączenia elektrycznego przewodów
     Wyróżnia się następujące sposoby połączenia elektrycznego przewodów, niezależnie od sposobu ich układania:

1) Połączenie mechaniczne – wykonuje się przy pomocy spajania żył lub za pomocą zacisków gwintowych, np.:

a) spajanie żył pośrednie, zwane zaprasowywaniem, wykonuje się za pomocą kapturków łączeniowych i pras hydraulicznych. Połączenie dwóch żył odbywa się przy użyciu złączek do zaprasowywania, a przyłączanie do urządzeń – końcówek do zaprasowywania,
b) połączenie za pomocą zacisków wykonuje się z wykorzystaniem zacisków gwintowych, przy czym żyły wielodrutowe należy wcześniej ocynować w miejscu łączenia;

2) Połączenie za pomocą lutowania – odbywa się przy użyciu specjalnych zacisków przystosowanych do lutowania. Połączenia za pomocą lutowania zaleca się stosować tylko w uzasadnionych przypadkach, z uwzględnieniem pełzania i naprężeń mechanicznych oraz wzrostu temperatury przy zwarciu;
3) Połączenie za pomocą spawania – stosuje się jako sposób łączenia przewodów, końcówek szynowych z przewodami i kablami, elementami instalacji uziemiających, żyłami w mufach kablowych itp.

7.2. Zasady wykonywania połączeń elektrycznych przewodów
     Wymaga się, aby połączenia i punkty połączeń kabli i przewodów były wykonane bez naprężeń mechanicznych. Przy montażu zacisków mocujących należy unikać mechanicznego uszkodzenia kabli lub przewodów.
     Należy również zapewnić, aby wszystkie połączenia przewodów były umieszczone w odpowiednich obudowach, np. w skrzynkach połączeniowych, puszkach końcowych lub w urządzeniach. Jeżeli połączenia przewodów zostały umieszczono w obudowie, to powinna ona zapewnić odpowiednią ochronę mechaniczną oraz ochronę przed wpływami zewnętrznymi.
     Wymaga się, aby do wykonanych połączeń elektrycznych przewodów i kabli był zapewniony dostęp w celu przeprowadzenia oględzin, prób i konserwacji, z wyjątkiem połączeń:

a) kabli ułożonych w ziemi,
b) zatopionych w masie izolacyjnej (np. połączenia wypełnione żywicą) lub wykonanych
w szczelnych obudowach,
c) między zimnymi końcami i elementami grzejnymi (np. w systemach ogrzewania sufitowego,
podłogowego i wykonanego z taśm grzejnych),
d) wykonanych za pomocą spawania, lutowania, lutowania twardego lub z wykorzystaniem prasy
mechanicznej,
e) stanowiących część urządzenia, wykonanych zgodnie z normą wyrobu.

     Podczas wykonywania połączeń elektrycznych przewodów należy przedsięwziąć takie środki ostrożności, aby temperatura występująca na połączeniach w warunkach normalnych nie zmniejszała skuteczności izolacji łączonych przewodów.

7.3. Połączenia przewodów o małym oraz bardzo małym przekroju
     Przy wykonywaniu połączeń elektrycznych przewodów o małym lub bardzo małym przekroju należy zapobiegać oddzieleniu lub rozwidleniu poszczególnych drutów przewodów wielodrutowych, jednodrutowych o małym przekroju oraz jednodrutowych o bardzo małym przekroju oraz lutowaniu ich końcówek, należy stosować odpowiednie zaciski oraz końcówki.
     Zabrania się łączenia i przyłączenia ocynowanych końcówek przewodów o małym oraz bardzo małym przekroju w miejscach, w których możliwe jest wzajemne przemieszczanie elementów ocynowanych oraz nieocynowanych przewodów.
     Zaleca się, aby żyły kabli w powłokach ochronnych przeznaczonych do usunięcia, i kabli bez powłok na końcu rury, listwy i kanału instalacyjnego, powinny być umieszczone wyłącznie w odpowiednich obudowach, np. w skrzynkach połączeniowych, puszkach końcowych lub w urządzeniach.

▲ do góry

8. Ograniczenie rozprzestrzeniania się ognia

     Na etapie projektowania oraz montażu i użytkowania oprzewodowania instalacji elektrycznej należy, zgodnie z normą PN-HD 60364-5-52:2011, zminimalizować ryzyko rozprzestrzeniania się ognia poprzez zastosowanie odpowiednich materiałów i wykonanie instalacji zgodnie z wymaganiami tej normy,
a w szczególności:

1) Jeżeli zastosowane przewody i kable spełniają wymagania IEC 60332-1-1 a wyroby zostały sklasyfikowane jako nierozprzestrzeniające ognia można instalować bez specjalnych zabezpieczeń, ale w sposób nie zmniejszający wytrzymałości konstrukcji budowlanej i bezpieczeństwa pożarowego. W przypadku, gdy przewiduje się wystąpienie w instalacji szczególnego zagrożenia dla oprzewodowania, to należy zastosować kable o większej wytrzymałości na rozprzestrzenianie się ognia;
2) Jeżeli przewody i kable nie spełniają minimalnych wymagań w zakresie odporności na nierozprzestrzenianie się płomienia, to powinny mieć ograniczoną długość dla połączenia urządzeń ze stałym oprzewodowaniem i w żadnym przypadku nie powinny przechodzić z jednej komory ognioszczelnej do drugiej;
3) Wyroby zakwalifikowane wg norm przedmiotowych jako nierozprzestrzeniające ognia lub wyroby spełniające wymagania norm w tym zakresie, można instalować bez specjalnych środków ostrożności;
4) Elementy lub części oprzewodowania – z wyjątkiem przewodów, które nie spełniają minimalnych wymagań norm w zakresie nierozprzestrzeniania się ognia, ale spełniają wszystkie pozostałe wymagania w zakresie norm przedmiotowych – powinny być instalowane w obudowie całkowicie zamkniętej, wykonanej z niepalnych materiałów.

8.1. Instalacje elektryczne w obszarach o zwiększonym zagrożeniu pożarem
     Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz.U. 2015.1422):
1) (…) Przewody i kable elektryczne oraz światłowodowe wraz z ich zamocowaniami, zwane dalej „zespołami kablowymiˮ, stosowane w systemach zasilania i sterowania urządzeniami służącymi ochronie przeciwpożarowej, powinny zapewniać ciągłość dostawy energii elektrycznej lub przekazu sygnału przez czas wymagany do uruchomienia i działania urządzenia.
Ocena zespołów kablowych w zakresie ciągłości dostawy energii elektrycznej lub przekazu sygnału, z uwzględnieniem rodzaju podłoża i przewidywanego sposobu mocowania do niego, powinna być wykonana zgodnie z warunkami określonymi w Polskiej Normie dotyczącej badania odporności ogniowej;
2) Zespoły kablowe umieszczone w pomieszczeniach chronionych stałymi wodnymi urządzeniami gaśniczymi powinny być odporne na oddziaływanie wody. Jeżeli przewody i kable ułożone są w ognioochronnych kanałach kablowych, to wówczas wymaganie odporności na działanie wody uznaje się za spełnione;
3) Przewody i kable elektryczne w obwodach urządzeń alarmu pożaru, oświetlenia awaryjnego i łączności powinny mieć klasę PH odpowiednią do czasu wymaganego do działania tych urządzeń, zgodnie
z wymaganiami Polskiej Normy dotyczącej metody badań palności cienkich przewodów i kabli bez
ochrony specjalnej stosowanych w obwodach zabezpieczających;
4) Zespoły kablowe powinny być tak zaprojektowane i wykonane, aby w wymaganym czasie nie nastąpiła przerwa w dostawie energii elektrycznej lub przekazie sygnału spowodowana oddziaływaniami elementów budynku lub wyposażenia;
5) Czas zapewnienia ciągłości dostawy energii elektrycznej lub sygnału do urządzeń może być
ograniczony do 30 minut, o ile zespoły kablowe znajdują się w obrębie przestrzeni chronionych stałymi
samoczynnymi urządzeniami gaśniczymi wodnymi (…).

8.2. Właściwości i stosowanie przewodów i kabli bezhalogenowych
     W budynkach lub obszarach o zwiększonym zagrożeniu pożarowym zaleca się stosowanie przewodów i kabli bezhalogenowych, które nie wydzielają toksycznych spalin pod działaniem ognia.
Przewody i kable uznaje się za bezhalogenowe wtedy, kiedy użyte do ich produkcji materiały nie zawierają chloru, fluoru, bromu i jodu.
     Przewody i kable bezhalogenowe przeznaczone dla celów bezpieczeństwa wykonane są w wersji trudnoopalnej i samogasnącej poprzez zastosowanie mieszanki specjalnych polimerow, które zawierają istotny procent zawartości środków chroniących przed płomieniami.
     Przewody i kable bezhalogenowe są to przewody o konstrukcji zbliżonej do przewodów YDY, YLY o izolacji, powłoce wypełniającej i powłoce zewnętrznej z tworzyw bezhalogenowych, dzięki czemu nie wydzielają podczas spalania chlorowodorów, tzn. gazów i dymów toksycznych i korozyjnych.
     Przeznaczone są do instalacji w budynkach, w których występują zaostrzone wymagania przeciwpożarowe. Stosowanie bezhalogenowych kabli i przewodów bezpieczeństwa zaleca się w budynkach ze skupiskami ludzi lub tam, gdzie należy chronić duże wartości rzeczowe, jak np.:

a) szpitale, lotniska, domy towarowe, wieżowce, hotele, teatry, kina, szkoły, itd.,
b) zakłady przemysłowe o dużym potencjałem zagrożenia, np.: elektrownie, kopalnie, stocznie, itp.,
c) instalacje przeciwpożarowe, instalacje alarmowe, wentylacyjne, schody ruchome, windy,
oświetlenie bezpieczeństwa, sale operacyjne i sale intensywnej opieki medycznej,
d) urządzenia do przetwarzania danych,
e) instalacje awaryjnego zasilania prądem.

1) Właściwości przewodów i kabli bezhalogenowych ognioodpornych o małej emisji dymów typu „Flame – X 950” są następujące:

a) Maksymalna temperatura żyły podczas pracy kabla: +90 oC;
b) Minimalna temperatura otoczenia dla kabli ułożonych na stałe: – 25 oC;
c) Minimalna temperatura otoczenia przy układaniu kabli: – 10 oC;
d) Maksymalna temperatura żyły kabli podczas zwarcia: + 250 oC.

2) Odporność na ogień kabli bezhalogenowych o małej emisji dymów typu Flame-X 950 wynosi:

a) kable kategorii C – odporność na ogień: 3 h, 950 oC,
b) kable kategorii W – odporność na ogień przy jednoczesnym działaniu wody, 15 min., 650 oC,
c) kable kategorii Z – odporność na pogień z jednoczesnym działaniem udaru mechanicznego,
15 min, 950 oC.

3) Montaż kabli bezhalogenowych ognioodpornych;
     Kable bezhalogenowe ognioodporne typu Flame-X 950 powinny być mocowane bezpośrednio
na podłożu albo podwieszone do dolnej strony korytek kablowych lub podobnych konstrukcji przy użyciu uchwytów metalowych.
     Kable tego typu mogą być również układane na innych systemach kablowych nośnych, np. drabinkach, korytkach, uchwytach pojedynczych, o odporności ogniowej odpowiadające odporności ogniowej kabla.

4) Zasilanie urządzeń w warunkach pożaru
     Kable bezhalogenowe ognioodporne stosuje się do zasilania urządzeń, których działanie w warunkach pożaru jest niezbędne, np.:

– oświetlenie awaryjne,
– wyciągi dymu,
– systemy alarmowe,
– windy osobowe.

▲ do góry

9. Zbliżenie przewodów lub kabli do innych instalacji

9.1. Układanie obwodów I i II zakresu napięcia
     Wymaga się, aby obwodów I i II zakresu napięcia nie układać w tym samym oprzewodowaniu. Dopuszcza się układanie obwodów I i II zakresu napięcia w tym samym oprzewodowaniu pod warunkiem zastosowania jednej z następujących metod:

a) przewody lub kable posiadają izolację przewidzianą dla najwyższego zastosowanego w oprzewodowaniu napięcia,
b) żyły przewodu wielożyłowego posiadają izolację przewidzianą dla najwyższego zastosowanego w oprzewodowaniu napięcia,
c) kable ułożone w osobnych przegrodach i posiadają izolację przewidzianą dla zakresu ich napięcia,
d) kable ułożone w korytkach instalacyjnych, są oddzielone od siebie przegrodą,
e) zostały zastosowane osobne systemy rur, listew lub kanałów instalacyjnych.

     Zbliżenie obwodów SELV i PELV do innych obwodów powinno być zgodne z wymaganiami normy PN-HD 60364-4-41:2017-09. Zbliżenie oprzewodowania do urządzeń piorunochronnych powinno być zgodne z wymaganiami wieloczęściowej normy EN 62305 o ochronie odgromowej.

9.2. Zbliżenie do kabli telekomunikacyjnych
     Skrzyżowanie lub zbliżenie podziemnych kabli telekomunikacyjnych i elektroenergetycznych o napięciu do 1 kV należy wykonać przy zachowaniu minimalnej odległości 100 mm lub spełnić następujące wymagania:

a) kable należy oddzielić przegrodę ogniochronną wykonaną np. z cegły, pokrycia ochronnego kabli (glina, beton), kształtek betonowych lub zapewnić dodatkową ochronę wykonaną z ognioodpornej rury lub kanału kablowego;
b) w miejscach skrzyżowań należy wykonać ochronę mechaniczną pomiędzy kablami, np. stosując rurę kablową, betonową zasłonę kablową lub kształtki betonowe.

9.3. Zbliżenie do instalacji nieelektrycznych
     Oprzewodowania instalacji elektrycznych nie należy układać blisko urządzeń wydzielających ciepło, dym i pary, które mogłyby powodować uszkodzenia przewodów, z wyjątkiem sytuacji, kiedy przed szkodliwymi skutkami byłyby one zabezpieczone tak umieszczonymi przesłonami, aby nie miały one wpływu na oddawanie ciepła z tych przewodów.
     W kanałach technologicznych i wnękach nie przeznaczonych dla instalacji oprzewodowania, kable należy tak układać tak, aby nie były one narażone na działanie wszystkich szkodliwych wpływów przy normalnej pracy sąsiednich instalacji (np. gazu, wody lub rurociągów parowych).
     W przypadku, gdy oprzewodowanie elektryczne ułożone jest poniżej instalacji, które mogą powodować kondensację (np. wody, pary, gazu), to oprzewodowanie elektryczne należy odpowiednio zabezpieczyć przed uszkodzeniami.
     Jeżeli prowadzi się instalację elektryczną w sąsiedztwie instalacji nieelektrycznej, to prace montażowe należy wykonać w taki sposób, aby nie spowodować uszkodzenia instalacji nieelektrycznej. Takie zabezpieczenie można uzyskać stosując odpowiednie odstępy między instalacjami lub mechaniczne lub cieplne osłony.

W przypadku, gdy instalacja elektryczna jest umieszczona w bezpośrednim sąsiedztwie instalacji nieelektrycznej, to powinny być spełnione następujące warunki:

a) oprzewodowanie należy odpowiednio zabezpieczyć przed zagrożeniami wynikającymi z obecności innych nieelektrycznych instalacji,
b) ochrona przed porażeniem elektrycznym przy uszkodzeniu powinna być wzmocniona, zgodnie z wymaganiami PN-HD 60364-4-41:2009, przyjmując części metalowe nieelektrycznej instalacji jak części przewodzące obce.

▲ do góry

10. Instalowanie oprzewodowania

10.1. Metody instalacji przewodów i kabli
     W normie PN-HD 60364-5-52:2011 określone zostały metody wykonania instalacji w zależności od rodzaju stosowanych przewodów i kabli elektrycznych. Poszczególne rodzaje przewodów i kabli można instalować przy wykorzystaniu następujących dopuszczalnych sposobów montażu oprzewodowania, np.:

1) przewody gołe:

– na izolatorach,

2) przewody izolowane b):

– w rurach instalacyjnych,
– w listwach instalacyjnych a) (w tym w listwach przypodłogowych),
– w kanałach instalacyjnych,
– na izolatorach,

3) kable w powłokach (łącznie z opancerzonymi i w izolacji mineralnej):

a) Wielożyłowe:

– bez zamocowań,
– bezpośrednio na uchwytach,
– w rurach instalacyjnych,
– w listwach instalacyjnych (w tym w listwach przypodłogowych i zlicowanych z podłogą),
– w kanałach instalacyjnych,
– na drabinkach instalacyjnych, w korytkach kablowych, na wspornikach,
– na ogół nie są stosowane w praktyce,
– przewody zawieszone na linkach nośnych,

b) Jednożyłowe

– bezpośrednio na uchwytach,
– w rurach instalacyjnych,
– w listwach instalacyjnych (w tym w listwach przypodłogowych i zlicowanych z podłogą),
– w kanałach instalacyjnych,
– na drabinkach instalacyjnych, w korytkach kablowych, na wspornikach,
– na ogół nie są stosowane w praktyce,
– przewody zawieszone na linkach nośnych.

gdzie:
a) izolowane przewody są dopuszczone, jeżeli system listew izolacyjnych otwieranych zapewnia co najmniej stopień ochrony IP4X lub IPXXD i jeżeli jego pokrycie można zdjąć tylko za pomocą narzędzia lub w ramach umyślnego działania,
b) izolowane przewody, jeżeli są wykorzystywane jako przewody ochronne lub przewody wyrównawcze, można instalować dowolną metodą i nie jest wymagane układanie ich w rurkach instalacyjnych czy listwach instalacyjnych zamykanych i otwieranych.

10.2. Metody instalowania oprzewodowania podane w PN-HD 60364-5-52:2011 jako „Metody referencyjne, oznaczone literami A,B,C,D,E,F i G, wymienione są w tablicy 9.

Tablica 9. Metody referencyjne instalowania oprzewodowania

10.3. Inne metody instalowania przewodów i kabli
     Do innych metod instalowania przewodów i kabli wg 60364-5-52 należy zaliczyć:

1) Układanie przewodów na podłodze lub pod sufitem – wykonuje się podobnie jak opisano w metodzie referencyjnej C, z tym że wartość znamionowa dla przewodu pod sufitem jest nieznacznie zmniejszona w stosunku do wartości na ścianie, gdyż ograniczona jest naturalna konwekcja;
2) Układanie przewodów w korytkach instalacyjnych perforowanych z regularnie rozmieszczonymi otworami, w sposób ułatwiający mocowanie przewodów, podobna do metody referencyjnej C. Obciążalność prądową długotrwałą przewodów układanych w korytkach perforowanych określono na podstawie badań korytek, których otwory zajmują 30% powierzchni podłoża. Jeżeli otwory zajmują mniej niż 30%, korytko należy traktować tak jak korytko bez perforacji;
3) Układanie przewodów lub kabli na drabinkach instalacyjnych, których konstrukcja zapewnia minimalny opór przepływu powietrza wokół przewodu, np. podpory pod kablami, zajmujące mniej niż 10% powierzchni poziomej;
4) Układanie kabli w suficie – wykonuje się podobnie jak w przypadku metody referencyjnej A. Przy tej metodzie może być konieczne zastosowanie współczynników zmniejszających ze względu na wyższe temperatury otoczenia, które mogą powstać w wyniku obecności puszek łączeniowych montowanych w suficie. Na przykład, jeżeli puszka łączeniowa w suficie służy do zasilania opraw oświetleniowych, to rozpraszane ciepło od tych opraw może powodować wzrost temperatury otoczenia powyżej wartości dopuszczalnych.Temperatura może mieścić się w zakresie od 40 oC do 50 oC i wówczas należy zastosować współczynnik zmniejszający zgodnie z „tablicą B.52.14”.

     Przy układaniu przewodów i kabli stosuje się następujący osprzęt instalacyjny:

a) uchwyty izolacyjne i opaski kablowe jako elementy mocujące kable w korytkach kablowych lub spinające kable ze sobą;
b) wieszaki instalacyjne i podpory kabli wykorzystywane do mocowania przewodu w odstępach wzdłuż jego długości, w sposób i zapewniający swobodny przepływ powietrza wokół przewodu.

10.4. Szczelność przepustów przewodów i kabli
     W przypadkach, gdy przewody i kable przechodzą przez elementy konstrukcji budowlanej (np. przez podłogi, ściany, sufity lub otwory pozostałe po przejściu oprzewodowania), to w tych miejscach powinny być one uszczelnione zgodnie ze stopniem odporności ogniowej (wg serii ISO 834).
     Jeżeli oprzewodowanie przechodzi przez elementy konstrukcji budowlanej o określonej wytrzymałości ogniowej, to należy uszczelnić wewnątrz – w celu utrzymania tego samego stopnia odporności ogniowej jaką elementy konstrukcji budowlanej miały przez tym przejściem – jak również od zewnątrz, zgodnie z wymaganiami określonymi w 527.2.1 PN-HD 60364-5-52:2011.
     Nie wymagają wewnętrznych uszczelnień systemy rur, listew i kanałów instalacyjnych zakwalifikowanych jako nierozprzestrzeniające ognia, o maksymalnym wewnętrznym przekroju 710 mm2, jeżeli:

a) stosowane rury i listwy instalacyjne spełniają wymagania prób podanych w IEC 60529 dla IP 33,
b) wszystkie zakończenia rur i listew instalacyjnych wchodzących do jednej przegrody budowlanej i oddzielone konstrukcją przegrody, przez które przechodzą, spełniają wymagania prób podanych w IEC 60529 dla IP 33.

     Instalowane oprzewodowanie nie powinno być prowadzone przez elementy nośne konstrukcji budowlanej, z wyjątkiem sytuacji, kiedy można zapewnić integralność tych elementów po ich naruszeniu (patrz seria ISO 834).
     Zastosowane uszczelnienia przepustów przewodów i kabli wykonanie zgodnie z normą HD 60364-5-52:2011 powinny być odporne na oddziaływanie czynników zewnętrznych.
Uszczelnienia przepustów powinny:

a) posiadać odpowiednią odporność na produkty spalania, jak elementy konstrukcji budowlanej,
b) mieć taki sam poziom ochrony przed wnikaniem wody w elementy konstrukcji budowlanej,
c) chronić uszczelnienia przepustów przed wodą, która może spływać wzdłuż oprzewodowania lub gromadzić się wokół uszczelnienia, chyba że materiały użyte do uszczelnienia są odporne na wilgoć.

     Uszczelnienia przepustów powinny być kompatybilne z materiałami stosowanymi w oprzewodowaniu oraz pozwalać na przemieszczanie się oprzewodowania w wyniku rozszerzalności cieplnej bez obniżania jakości uszczelnienia.
     Uszczelnienia przepustów powinny posiadać odpowiednią stabilność mechaniczną pozwalającą wytrzymywać naprężenia, które mogą występować w razie uszkodzenia wsporników oprzewodowania w wyniku działania ognia. Wyżej podane postanowienia będą spełnione, jeżeli zaciski lub wsporniki przewodów lub kabli:

a) są instalowane w odległości nie większej niż 750 mm od uszczelnienia,
b) mogą wytrzymać obciążenia mechaniczne powstałe w wyniku zerwania wsporników
od strony ściany, gdzie wybuchł pożar, tak że nie zostanie przeniesione żadne naprężenie
na miejsce uszczelnienia, a konstrukcja uszczelnienia zapewnia odpowiednie podparcie.

▲ do góry

11. Praktyczne sposoby instalowania oprzewodowania w obiektach budowlanych

     Wybór określonego rodzaju instalacji zależy w głównej mierze od potrzeb użytkowych, rodzaju pomieszczeń oraz konstrukcji budowlanej obiektu. W każdym przypadku ustalić należy prawidłowy sposób wykonania instalacji, dostosowując się do aktualnych możliwości materiałowych. Ze względu na sposób ułożenia przewodów instalacje elektryczne dzieli się na: natynkowe, wtynkowe i podtynkowe.

11.1. Strefy układania przewodów
     Zgodnie z normą N- SEP – E – 002 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Instalacje elektryczne w budynkach mieszkalnych. Podstawy planowania – przewody instalacyjne umieszczane na ścianach powinny być układane, o ile jest to tylko możliwe, w określonych strefach instalacyjnych poziomych i pionowych przedstawionych na rysunku 5.
1) Poziome strefy instalacyjne (SH) o szerokości 30 cm
SH-g Górna pozioma strefa instalacyjna od 15 do 45 cm pod gotową powierzchnią sufitu;
SH-d Dolna pozioma strefa instalacyjna od 15 do 45 cm ponad gotową powierzchnią podłogi;
SH-s Środkowa pozioma strefa instalacyjna od 90 do 120 cm ponad gotową powierzchnią podłogi.
Środkowe, poziome strefy instalacyjne należy zaplanować jedynie w tych pomieszczeniach,
w których powierzchnia robocza przewidziana jest na ścianach, np. w kuchni.
2) Pionowe strefy instalacyjne (SP) o szerokości 20 cm
SP-d Pionowe strefy instalacyjne przy drzwiach od 10 do 30 cm od skraju ościeżnicy drzwi.
SP-o Pionowe strefy instalacyjne przy oknach od 10 do 30 cm od skraju ościeżnicy okna.
SP-k Pionowe strefy instalacyjne w kątach pomieszczeń od 10 do 30 cm od linii zbiegu ścian w kącie.

     Pionowe strefy instalacyjne sięgają od linii zbiegu ściany i sufitu do linii zbiegu ściany z podłogą. Przy oknach i drzwiach dwuskrzydłowych pionowe strefy instalacyjne prowadzone są po obu stronach okna czy drzwi. W przypadku drzwi jednoskrzydłowych strefę pionową należy prowadzić tylko po stronie zamka drzwi.
W pomieszczeniach ze ścianami skośnymi, np. w zabudowanych strychach, strefy pionowe prowadzone są z góry na dół równolegle do linii zbiegu ścian. Są one traktowane jako strefy pionowe również wówczas, jeśli rzeczywista pozycja ściany jest ukośna.
     Dla instalacji prowadzonej pod podłogami i w suficie nie ustala się żadnych stref instalacyjnych.


Rys. 5. Strefy układania przewodów
Źródło: norma N -SEP 002

3) Rozmieszczenie urządzeń
Przewody elektryczne należy prowadzić w określonych strefach.

a) Zalecane trasy układania przewodów na ścianach powinny się znajdować:
dla tras poziomych:
SH-g: 30 cm pod gotową powierzchnią sufitu,
SH-d: 30 cm powyżej gotowej powierzchni podłogi,
SH-s: 100 cm powyżej gotowej powierzchni podłogi;
dla tras pionowych 15 cm od ościeżnic bądź linii zbiegu ścian.
b) Nie określa się tras prowadzenia przewodów w sufitach i pod podłogami.
c) Łączniki należy umieszczać obok drzwi w strefie pionowej tak, aby środek najwyżej położonego łącznika
znajdował się nie wyżej niż 115 cm ponad gotową powierzchnią podłogi;
d) Gniazda wtyczkowe i łączniki instalowane ponad powierzchniami pracy powinny być umieszczane w poziomej
strefie instalacyjnej na zalecanej wysokości 105 cm ponad gotową powierzchnią podłogi;
e) Gniazda wtyczkowe, łączniki i wypusty przyłączeniowe, które muszą być umieszczone poza zalecanymi strefami
instalowania, powinny być zasilane liniami biegnącymi prostopadle do najbliżej położonej poziomej strefy instalacyjnej.

     Wewnętrzne linie zasilające w budynkach wielokondygnacyjnych (wielorodzinnych) powinny być prowadzone w miejscach łatwo dostępnych, poza mieszkaniami w rurkach stalowych lub izolacyjnych z zewnętrzną osłoną stalową. Do tego celu stosuje się najczęściej system ZELP (Zespół Elektrycznych Linii Pionowych). Jest to obudowa o prostokątnym przekroju poprzecznym, wykonana z blachy stalowej, wewnątrz której prowadzone są przewody WLZ oraz umieszczone są zabezpieczenia przedlicznikowe i liczniki energii elektrycznej.

▲ do góry

11.2. Kolejność prac montażowych instalacji
     Przy montażu instalacji należy zachować następującą kolejność robót:

– trasowanie,
– wykonanie otworów, wnęk, podkuć,
– osadzanie kołków stalowych i haków,
– osadzanie uchwytów,
– osadzanie puszek i osprzętu,
– rozwijanie i prostowanie przewodów,
– układanie i mocowanie przewodów,
– wprowadzenie do osprzętu i łączenie przewodów.

11.2.1. Instalacje przewodami wielożyłowymi na tynku
     Instalacje przewodami wielożyłowymi na tynku osadza się na specjalnych uchwytach zamocowanych do konstrukcji budowlanej. Zgodnie z wymaganiami normy SEP – E – 002, trasowanie należy wykonywać zgodnie z projektem technicznym instalacji, uwzględniając konstrukcję budynku oraz zapewniając bezkolizyjność z innymi instalacjami i ciągami technologicznymi. Trasy przewodów powinny przebiegać pionowo lub poziomo, w wyznaczonych strefach, jak na rys. 5.
     Dla instalacji w wykonaniu szczelnym (hermetycznym) dodatkowo powinny być spełnione następujące wymagania:

a) zaciski lub wsporniki przewodów powinny być instalowane w odległości nie większej niż 750 mm od uszczelnienia,
b) odstępy między uchwytami w ciągach poziomych i pionowych powinny wynosić nie więcej niż 500 mm,
c) odległość od puszki rozgałęźnej do pierwszego uchwytu nie powinna wynosić więcej niż 100 mm,
d) odległość od łącznika lub gniazda do pierwszego uchwytu nie powinna wynosić więcej niż 800 mm.

     Montaż uchwytów odbywa się w zależności od podłoża za pomocą: kołków stalowych mocowanych (wstrzeliwanych) do podłoża, kołków rozporowych, klejenia i w inny sposób.
Instalacje w wykonaniu szczelnym należy:

a) wykonać na uchwytach z materiału izolacyjnego w odległości przewodu od podłoża nie mniejszej niż 0,3 średnicy tej rury,
b) w pomieszczeniach wilgotnych nie należy stosować gipsu do osadzania klocków i kotew pod uchwyty i osprzęt instalacyjny.

     Osprzęt instalacyjny należy mocować za pomocą wkrętów lub w inny trwały sposób, przy czym osprzęt szczelny z tworzywa lub żeliwa należy mocować co najmniej dwoma śrubami z łbem półkolistym.
     Przejścia przez ściany i stropy należy wykonywać w przepustach wykonanych z rury metalowej lub rury z tworzywa sztucznego odpowiednio uszczelnionych (Rys. 6).
     Przed wprowadzeniem przewodu wielożyłowego do puszki rozgałęźnej należy powłokę przewodu obciąć w takim miejscu, aby po wprowadzeniu przewodu do osprzętu czoło powłoki pokryło się z wewnętrzną powierzchnią puszki.


Rys. 6. Przejście przewodu kabelkowego przez strop
Źródło: Bibliografia – poz.8.


Rys. 7. Prawidłowy montaż przewodu kabelkowego w puszce
Oznaczenia: 1 – puszka bakelitowa ze zdjętą pokrywą, 2 – uszczelka gumowa,
3 – wkrętka dławikowa, 4 – pierścienie stalowe kadmowe
Źródło: Bibliografia – poz.8.

     Połączenia i rozgałęzienia instalacji wykonuje się wyłącznie w natynkowych puszkach rozgałęźnych, przy czym połączenia przewodów należy wykonać za pomocą odpowiedniego osprzętu. Żyły należy obciąć na długość potrzebną do wykonania połączeń z naddatkiem od 10 do 20 mm. Przewody wielożyłowe w osprzęcie i aparatach należy uszczelniać dławikami. W instalacjach w wykonaniu szczelnym należy dodatkowo:

a) uszczelniać dławiki kitem lub inną masą,
b) instalacje pomalować lakierem ochronnym, chroniącym przed wilgocią i wyziewami chemicznymi.

     Instalacje wykonane przewodami wielożyłowymi na tynku są w zasadzie łatwe do wykonania oraz zapewniają możliwość dogodnej konserwacji i remontów. Wadą ich jest niezbyt estetyczny wygląd i dlatego są one stosowane głównie w pomieszczeniach przemysłowych i rzadziej w pomieszczeniach o charakterze ogólnym (np. garaże, piwnice, pralnie, kotłownie itp.).

11.2.2. Instalacje wykonane przewodami wielożyłowymi w korytkach
     Wykonanie instalacji przewodami wielożyłowymi w korytkach z aluminium lub ze stali ocynkowanej uzasadnione jest przy prowadzeniu w ciągu więcej niż 4 przewodów. Ten sposób wykonania instalacji umożliwia również wielowarstwowe układanie przewodów. Trasowanie ciągu należy wykonać zgodnie z dokumentacją techniczną. Ciągi korytek układa się na podporach, mocuje przez podwieszenie, bądź też układa się bezpośrednio na ścianach lub sufitach. Największa odległość punktów podparcia korytek nie może być większa niż 3 m.


Rys. 8. Mocowanie korytek przez podwieszenie
Źródło: Bibliografia poz.8.

     Łączenie elementów korytek wykonuje się przez skręcenie śrubami z nakrętkami i podkładkami sprężystymi. Ciągi mocuje się wsporników za pomocą śrub, wykorzystując w tym celu perforację korytek.
     Pokrywy korytek przykręca się śrubami w taki sposób, aby między korytkiem a pokrywą powstała szczelina wentylacyjna o szerokości równej szerokości podkładki i nakrętki.
     Przewody wielożyłowe w ciągach poziomych korytek układa się obok siebie bez mocowania. Przewody są wprowadzane i wyprowadzane z korytek przez otwory (perforację) w dnie korytek. W ciągach pionowych przewody tworzące wiązki mocuje się za pomocą odcinków typowego płaskownika perforowanego i śrub odpowiedniej grubości.
     Puszki odgałęźne do wyprowadzenia poszczególnych obwodów należy mocować bezpośrednio do korytka łub na typowych perforowanych płaskownikach, przymocowanych do dna korytka dwiema śrubami M 4.

11.2.3. Instalacje wykonane przewodami wielożyłowymi na drabinkach
     Ciąg drabinek powstaje z połączenia ze sobą drabinek o długości 6 lub 9 m, przy czym dla ciągów poziomych drabinki o szerokości do 400 mm nie powinny być dłuższe niż 9 m, dla szerokości zaś drabinek do 600 mm, długości odcinków nie powinny przekraczać 6 m.
     Dla łączenia drabinek o różnych szerokościach służą elementy redukcyjne. Zmiany kierunków ciągów wykonuje się, używając narożnych elementów pionowych lub poziomych. Odgałęzienia od drabinek wykonuje się przy użyciu elementów rozgałęźnych. Przewody na drabinkach należy układać w jednej warstwie, z odstępami równymi dwóm średnicom grubszego przewodu, mocując je jednocześnie do perforacji drabinek.

11.2.4. Instalacje wykonane przewodami jednożyłowymi w rurkach układanych po wierzchu
     Instalacje wykonane przewodami umieszczonymi w rurkach stalowych lub z tworzywa sztucznego, mocowanych na ścianie lub suficie, mogą być w wykonaniu zwykłym lub szczelnym. Instalacje tego rodzaju zapewniają ochronę przewodów przed uszkodzeniami mechanicznymi i dlatego stosowane są głównie w pomieszczeniach przemysłowych.
     Wykonanie instalacji polega w pierwszej kolejności na montażu uchwytów z elastycznymi ramionami do podłoża za pomocą kołków stalowych mocowanych do ściany, kołków z tworzyw sztucznych, za pomocą kleju lub, w przypadku prowadzenia kilku rur równolegle, osadzając uchwyty w listwie zbiorczej. Odstępy między uchwytami przy poziomym układaniu rur powinny wynosić 50—80 cm, przy pionowym zaś – od 80 do 100 cm.
Łączenie rur wykonuje się dwoma sposobami:

1) jako łączenie przelotowe – za pomocą złączek dwukielichowych lub
2) jako łączenie jednokielichowe, które polega na wsunięciu końca jednej rury w kielichowe zakończenie drugiej rury, co umożliwia wyeliminowanie złączek.

     W instalacjach tego rodzaju w wykonaniu szczelnym należy dodatkowo końce rur, przed wciśnięciem do złączek, pokryć cienką warstwą kleju. Ze względu na znaczną wydłużalność cieplną rur z tworzyw sztucznych należy pozostawić w złączkach pewien luz w przypadku połączeń nieklejonych lub stosować kompensację przez wmontowanie rury elastycznej.
     Łuki wykonuje się z rur elastycznych, które w temperaturze 20 o C można formować w rękach, lub z rur twardych, podgrzewając je uprzednio do temperatury ok. 130 o C.
     W wykonaniu zwykłym rury łączy się z osprzętem przez bezpośrednie wkręcenie nagwintowanych końców rur typu ciężkiego w wyloty puszek, przez włożenie końca rury zwykłej w otwór puszki lub przez zastosowanie wciskanych na rury łączników kielichowych.
     W przypadku osprzętu w wykonaniu szczelnym stosuje się dodatkowo klejenie. Przed zamocowaniem rur należy sprawdzić, czy nie są one zatkane. Przewody wciąga się dopiero po ułożeniu rur, przy użyciu taśmy stalowej (sprężyny, „stalki”) o grubości ok. 0,54 mm i szerokości 4 mm, zakończonej z jednej strony kulką, a z drugiej uszkiem.
     W pomieszczeniach, w których instalacja może być narażona na uszkodzenia mechaniczne, należy stosować osłonę do wysokości 1,5 m z rury stalowej lub blachy – w przypadku kilku rur ułożonych równolegle.
Wszelkie połączenia i rozgałęzienia instalacji powinny być wykonywane wyłącznie w natynkowych puszkach rozgałęźnych. Stosowane w tych instalacjach elementy łączące (złączki karbowane-kompensacyjne) i mocujące (uchwyty) pozwalają łatwo i szybko wykonać instalację elektryczną, a współczesna jakość stosowanych tworzyw i staranność wykonania rur mogą zapewnić właściwy efekt estetyczny.
     Na krajowym rynku dostępny jest nowy system rurek elektroinstalacyjnych, będący kombinacją klasycznych instalacji rurowych i otwartego układania przewodów. Wzdłużny wycinek rurki (około 20% powierzchni) stanowi pokrywę, która przy obrocie rurki w uchwycie zamyka się.
     Wykonywanie instalacji w tym systemie jest proste. Najpierw montuje się uchwyty na ścianie lub suficie, następnie w uchwyty wciska się rurki, układa w rurkach przewody i obraca się rurki w uchwycie. System rurek uzupełniają specjalne kształtki (mufa, trójnik i łuk), które są dwuczęściowe i mogą być montowane po zakończeniu układania instalacji.

11.2.5. Instalacje wykonane przewodami w listwach i kanałach naściennych
     Od kilkunastu lat produkuje się na świecie systemy instalacji listwowych i kanałowych przeznaczonych do stosowania we wszystkich rodzajach pomieszczeń: mieszkalnych, ogólnych i przemysłowych. Zadaniem tych systemów jest możliwość prowadzenia w nich równocześnie wielu różnych obwodów: np. elektrycznych, telefonicznych, telewizji kablowej i komputerowych.
     Zarówno listwy, jak i kanały mają to samo przeznaczenie, są tak samo mocowane do elementów budowlanych. Listwy, nazywane również minikanałami, mają mniejsze wymiary i przekroje poprzeczne niż kanały elektroinstalacyjne, a zatem w kanałach można poprowadzić większą liczbę obwodów lub ułożyć żyły o większych przekrojach.
     Naścienne kanały elektroinstalacyjne są stosowane w szczególności tam, gdzie wymagane jest zainstalowanie dużej liczby odbiorników i zachodzi konieczność częstej zmiany ich usytuowania przy zachowaniu wysokiej estetyki pomieszczenia.
     Po wykonaniu trasowania należy przyciąć podstawy listew na odpowiednie długości, wywiercić otwory w podstawach listew i na ścianach w odległości nie większej niż 30 mm na obu końcach listwy i maksimum co 600 mm wzdłuż podstaw. Listwy przypodłogowe i naścienne należy mocować wkrętami z kołkami rozporowymi (Rys. 9). Dopuszcza się klejenie podstawy listwy do podłoża.
     Po zamocowaniu podstaw przycina się pokrywy listew na odpowiednie długości, uwzględniając przebieg instalacji, odgałęzienia, połączenia z osprzętem instalacyjnym (gniazda, puszki odgałęźne itp.). Po ułożeniu przewodów wewnątrz listwy zakłada się pokrywy listew (Rys. 10).


Rys. 9. Mocowanie podstawy listwy za pomocą wkrętów i kołków rozporowych;

Oznaczenia: 1 – pokrywa listwy, 2 – podstawa listwy, 3 – wkręt z łbem stożkowym,
4 – wkręt z łbem kulistym, 5 – kołek rozporowy
Źródło: Bibliografia – poz. 8]


Rys. 10. Zatrzaskiwanie pokrywy na podstawie listwy naściennej
Źródło: Bibliografia – poz. 8.

      Instalacje elektryczne w listwach i kanałach naściennych nie wymagają żadnego szczególnego przygotowania podłoża w miejscu ich ułożenia i spełniają wszystkie wymagania stawiane nowoczesnym instalacjom elektrycznym, takie jak: możliwość wymiany instalacji bez naruszania struktury budynku, wygodny i łatwy montaż bez względu na rodzaj konstrukcji budynku, łatwość rozbudowy instalacji, możliwość prowadzenia w jednej obudowie (osłonie) obwodów o różnych napięciach, estetyczny wygląd i wygoda użytkowania.

      Instalacje listwowe (zwane też minikanałami) polegają na układaniu przewodów w specjalnych listwach mocowanych do ściany przy podłodze (listwy przypodłogowe) lub w pewnej odległości od podłogi (listwy ścienne).W tego typu instalacjach ochrona przeciwporażeniowa przed dotykiem bezpośrednim musi być zapewniona również po zdjęciu pokryw. Minikanały są zwykle jednokomorowe, wyposażone w pokrywę zatrzaskową.

      Instalacje w kanałach, podobnie jak instalacje listwowe, polegają na układaniu przewodów w kanałach mocowanych do ściany przy podłodze (kanały przypodłogowe) lub w pewnej odległości od podłogi (kanały ścienne). Przewody i kable układane są w kanale o przekroju zwykle prostokątnym. Kanał zamykany jest pokrywami, na których umieszcza się osprzęt. Kanały wytwarzane są zwykle z następujących materiałów: PCV i jego trudno palnych odmian, tworzyw sztucznych bezchlorowych (w razie pożaru nie wydzielających trujących i agresywnie działających na otoczenie gazów) nie podtrzymujących palenia, blachy stalowej ocynkowanej i powlekanej lakierem.

      Najczęściej do układania przewodów stosuje się następujące rodzaje kanałów:
kanały naścienne i sufitowe otwierane z oddzielną pokrywą, jedno- i wielokomorowe, wyposażone w dodatkowe elementy do maskowania połączeń i rozgałęzień oraz przegrody do oddzielania komór,
kanały naścienne i sufitowe z listwą, którą (co około 1 m) mocuje się do podłoża,
kanały naścienne i sufitowe sprzętowe, których wymiary pozwalają na mocowanie w nich puszek sprzętowych (np. do gniazd wtyczkowych), a ich pokrywy mają otwory montażowe o różnych kształtach; kanały tej grupy, o dużych wymiarach, mogą służyć jako kanały doprowadzające i odprowadzające energię z szafek rozdzielczych,
kanały do oprzewodowania – służące do poziomego lub pionowego układania przewodów w skrzynkach lub szafach rozdzielczych,
kanały zasileniowe – są to krótkie odcinki kanałów służące do ochrony i osłony przejść przewodów z szafek rozdzielczych (lub sterowniczych) do kanałów instalacyjnych,
kanały podparapetowe – są to kanały przeznaczone do montażu pod parapetami okien; w których można mocować puszki i gniazda wtyczkowe, podobnie jak w kanałach naściennych,
kanały do mocowania opraw oświetleniowych.
     Oprócz kanałów naściennych w wielu obiektach konieczne jest układanie instalacji w podłodze. Obok tradycyjnego wykorzystania do tego celu rur stalowych coraz częściej stosowane są kanały ułożone w podłodze. Wewnątrz kanałów układa się kable i przewody. Kanały wykonywane są w stropie, w czasie wykonywania konstrukcji budynku lub w warstwie podłogowej, w czasie wykonywania prac wykończeniowych.
     Stosowane są różne techniki wykonywania kanałów, jak np.: z wykorzystaniem pokryw (klap) w podłogach podwójnych, z budową instalacji w podłogach pustakowych z wykorzystaniem pokryw uchylnych lub puszek rewizyjnych, z kanałami współpoziomymi otwieranymi na całej długości, montowanymi w wylewce podłogi betonowej.

11.2.6. Instalacje wykonane przewodami wtynkowymi i w rowkach prefabrykowanych
Instalacje wykonane przewodami wtynkowymi były i są obecnie nadal najczęściej stosowane w budownictwie mieszkaniowym i ogólnym, ponieważ należą do instalacji najtańszych zarówno pod względem kosztu materiałów, jak i kosztów robocizny.
Instalacje te nadal dopuszczone są do wykonywania w nowych obiektach budowlanych przy spełnieniu następujących warunków : przewody na całej długości powinny być pokryte warstwą tynku o grubości co najmniej 5 mm, trasy ułożenia przewodów powinny być równoległe do krawędzi ścian i sufitów. Instalacje wtynkowe nie mogą być układane na ścianach wykonanych z materiałów łatwopalnych ani na ścianach wykonanych z płyt gipsowo-papierowych.
     W nowych instalacjach coraz częściej rezygnuje się ze stosowania puszek rozgałęźnych (podsufitowych), których funkcję przejmują puszki do zabudowy gniazd i łączników o zwiększonej głębokości. W puszkach tych na ich dnie wykonuje się połączenia przewodów przy użyciu zacisków odgałęźnych lub złączek typu WAGO.
     Instalacje w rowkach prefabrykowanych są zbliżone swoją budową do instalacji wtynkowych. Rowki przygotowuje się w czasie wznoszenia budynku, co wymaga koordynacji wykonywania prac budowlanych. Nie przewiduje się kucia rowków w procesie budowy instalacji elektrycznej. Po ułożenia przewodów w rowkach wypełnia się je zaprawą łatwą do ewentualnego usunięcia.
     Zaletą instalacji wtynkowych jest niski koszt i duża estetyka wnętrz z tak wykonanymi instalacjami, porównywalna z wnętrzami wyposażonymi w instalacje wykonane w rurkach umieszczonych pod tynkiem. Wadą instalacji wtynkowych jest ich niewymienialność oraz, przy nieostrożnym użytkowaniu pomieszczeń, podatność na uszkodzenia.

11.2.7. Wykonanie instalacji wtynkowych
     Sposób prowadzenia i mocowania przewodów zależy od rodzaju podłoża oraz od technologii robót budowlanych. W budownictwie tradycyjnym przewody układa się mocując je do podłoża za pomocą klamerek. Przewody należy prowadzić równolegle bądź prostopadle do podłóg i sufitów. Do ścian i sufitów betonowych przewody należy przyklejać.
     Mocowanie przewodów przed pokryciem ścian czy sufitów tynkiem powinno być wykonane w sposób nie niszczący izolacji przewodów: za pomocą gipsu, klejów, taśm izolacyjnych samoprzylepnych lub ewentualnie przy użyciu specjalnych gwoździ pokrytych materiałem izolacyjnym. Wszystkie połączenia przewodów instalacyjnych powinny być wykonywane tylko w puszkach rozgałęźnych wykonanych z materiałów izolacyjnych.
     Do wykonania instalacji wtynkowych stosuje się przewody wtynkowe wielożyłowe o izolacji polwinitowej typu DYt. Można również układać w tynku przewody płaskie typu DYp, YDYp.
Puszki należy osadzać na ścianach tynkowanych przez ich zagipsowanie. Na ścianach drewnianych puszki należy mocować za pomocą wkrętów do drewna. Można je również przyklejać do ścian.
     Na podłożu z materiałów łatwo palnych, np. na drewnie, można układać przewody na warstwie zaprawy grubości co najmniej 5 mm, oddzielającej przewód od ściany. Można układać bezpośrednio na podłożu z materiałów łatwo palnych przewody mające dwie warstwy izolacji, tzn. izolację żyły oraz wspólną powłokę izolacyjną, pod warunkiem, że zabezpieczenie obwodu wynosi nie więcej niż 16 A. Na przewody narzuca się zaprawę gipsową w odstępach około 50 cm, a następnie pokrywa się tynkiem.

11.2.8. Instalacje w rurkach pod tynkiem
     Instalacje umieszczone w rurkach pod tynkiem należą do instalacji z przewodami wymienialnymi i stosowane są głównie w pomieszczeniach mieszkalnych oraz o przeznaczeniu ogólnym. Należą do instalacji niewidocznych dla użytkownika, zapewniają najwyższy poziom estetyczny, ale wadą ich jest duża pracochłonność i koszt wykonania. Mogą być wykonywane tam, gdzie dopuszczalne jest kucie bruzd w ścianach i sufitach oraz przewidywane jest pokrycie ścian i sufitów warstwą tynku.
     Rurki instalacyjne są jednościenne, gładkie lub karbowane, przeznaczone do prowadzenia przewodów w budynkach. Duża wytrzymałość mechaniczna rurek umożliwia ich umieszczenie w betonie. Najczęściej dostępne są rurki o średnicach: 16, 20, 25, 32 oraz 40 mm. Rurki mogą być wykonane z materiałów niepalnych i zaopatrzone w linkę stalową ułatwiającą wciąganie przewodów. Na rynku dostępne są również wykonywane na zamówienie użytkownika rurki elektroinstalacyjne z wciągniętymi przewodami gotowe do zainstalowania.
     Nierozłączną częścią systemu instalacji są puszki podtynkowe osadzane w murze lub – jeżeli pozwalają na to względy konstrukcyjno-budowlane – w ścianach betonowych.
Osobną grupę stanowią puszki przeznaczone do mocowania w ściankach szkieletowych. Puszki takie, wyposażone w kołnierz, mocuje się w otworze dopasowanym do średnicy zewnętrznej zasadniczej części puszki.

11.2.9. Instalacje zatapiane w konstrukcjach
     Instalacje zatapiane w konstrukcjach stosowane są obecnie rzadko, najczęściej w budownictwie ogólnym. Są one przygotowywane w czasie produkcji ścian i stropów w formie prefabrykatów lub, w przypadku konstrukcji monolitycznych, w trakcie wykonywania ścian.
     W budownictwie betonowym prefabrykowanym rozróżnia się zasadniczo dwie metody produkcji: lokalną i wielkopłytową. W metodzie lokalnej na miejscu ustawia się oszalowanie, które następnie zalewa się płynnym betonem. W metodzie wielkopłytowej, stosowanej obecnie w budownictwie mieszkaniowym bardzo rzadko, elementy ścienne i sufitowe produkowane były przemysłowo. W instalacjach zatapianych wszystkie puszki i rurki muszą być zamocowane w oszalowaniu przyszłych elementów ściennych lub sufitowych. System instalacyjny musi spełniać wysokie wymagania pod względem obciążalności mechanicznej, gdyż elementy instalacyjne poddane znacznemu naciskowi muszą zachować pełną stabilność. System obejmuje puszki osprzętowe łączące, skrzynki łączące i oraz puszki sufitowe.
     Do zainstalowania puszek i skrzynek rozgałęźnych wykorzystuje się puste rury przewodowe. Puszki, rury oraz skrzynki tworzą zamknięty system. Muszą one być dokładnie do siebie dopasowane, aby zapewnić szczelność systemu.
     Przy betonowaniu na miejscu budowy stosuje się przeważnie oszalowanie drewniane, do którego puszki mocowane są gwoździami lub wkrętami. Przy stosowaniu oszalowania stalowego puszki mocowane są przy użyciu specjalnych plastikowych kołków rozporowych lub śrub spawanych punktowo do oszalowania.
     Nowością jest barwne znakowanie elementów: kolorem zielonym oznaczone są elementy frontowe przeznaczone do montażu na oszalowaniu, kolorem żółtym oznaczone są tylne części puszki przeznaczonej do wbudowania w ścianę, kolorem czerwonym oznaczone są tylne części przeznaczone do montażu w suficie, kolorem szarym oznaczone są elementy przeznaczone do mocowania i łączenia.
     Montaż instalacji rozpoczyna się od umocowania na oszalowaniu elementów zielonych. Po wykonaniu ścian i stropów wciąga się przewody i mocuje sprzęt.

11.2.10. Montaż instalacji przewodami grzejnymi
     Polega na układaniu przewodów grzejnych, tzw. ogrzewania podłogowego, w celu ogrzewania lub dogrzewania pomieszczeń.
     Na warstwie izolacyjnej (styropian, twarda wełna mineralna) o grubości 2 ÷ 5 cm wylewa się cienką (1 cm) warstwę betonu. Na niej (po zastygnięciu betonu) rozkłada się równomiernie kabel na listwie lub siatce montażowej i pokrywa 3 ÷ 7 cm warstwą betonu.
     W miejscach, w których jest planowane późniejsze ustawienie mebli, wanien, brodzików itp., nie należy układać kabli grzejnych. Nie należy stosować mniejszych odstępów między zwojami przewodu niż podaje producent przewodów.
     W przypadku przewidywania regulacji ogrzewania podłogi przy użyciu termostatu należy między dwiema gałęziami grzejnymi umieścić w betonie rurkę o średnicy 5/8”, do umieszczenia w niej czujnika podłogowego lub zamontować na ścianie pomieszczenia czujnik powietrzny.
     W przypadku podłogi z desek, przewód układa się na warstwie izolacyjnej między legarami. Można układać przewody grzejne na istniejącej podłodze, nawet drewnianej, po rozprowadzeniu warstwy uplastycznionej masy betonowej (2 cm), w której układa się przewód grzejny.

11.2.11. Instalacje kanałowe w podłogach
     Przewody rozprowadzane są w dzielonych kanałach (rurkach) podłogowych z blach lub PVC. Stanowiska pracy są wyposażone w puszki podłogowe (kasetony, rewizje), w których montuje się dowolny zestaw gniazd.
     Puszki podłogowe wkomponowane są w sieć kanałów (rurek) podłogowych. Całość umieszczona jest w szlichcie i pokryta dowolną wykładziną.
     Kanały mogą być w podłogach:

a) betonowych (warstwa konstrukcyjna lub szlichta),
b) podwójnych (puszki z osprzętem montowane w płycie górnej),
c) pustakowych (puszki montowane w warstwie wierzchniej podłogi).

     Puszki podłogowe różnią się rodzajami pokryw (uchylne, ślepe), funkcją (rewizyjne i na osprzęt), liczbą instalowanych gniazd. Uzupełnieniem kanałów podłogowych są kanały napodłogowe układane wzdłuż ścian.

11.2.12. Instalacje wykonywane przewodami szynowymi
     Stosuje się najczęściej w halach fabrycznych w razie zmian zakresu i rodzaju produkcji, powodujących konieczność przegrupowania, wymiany bądź zainstalowania nowych maszyn. Stałe połączenie maszyn z siecią zasilającą za pomocą kabli lub przewodów ułożonych w rurach utrudnia przestawienie maszyny.
     Przewody szynowe, wykonane z łączonych ze sobą gotowych elementów, umożliwiają wykonanie od nich odgałęzień co 1 m – bez potrzeby wyłączania napięcia. Odległość między punktami podparcia (zawieszenia) przewodów szynowych nie powinna przekraczać 6 m. Ciąg szynowy można ułożyć na podporach, wysięgnikach lub podwiesić na linkach lub prętach.
     Skrzynki bezpiecznikowe należy mocować do dodatkowych podpór, aby zapobiec kołysaniu się przewodu szynowego podczas wymiany wkładki bezpiecznikowej. Montaż przewodów szynowych należy prowadzić według instrukcji producenta.
     Do zasilania urządzeń i odbiorników ruchomych, takich jak suwnice lub elektrowciągi oraz w pomieszczeniach z dużą ilością często przestawianych maszyn i narzędzi, wykorzystuje się przewody szynowe ślizgowe.

11.2.13. Instalacje elektryczne prowadzone w podłożu i na podłożu palnym
     Do wykonywania ścian konstrukcyjnych i działowych w budynkach zwykle stosuje się materiały niepalne, jednak w dużej mierze ściany konstruowane są także z surowców palnych. Instalacje elektryczne w budynkach mogą być prowadzone w podłożach i na podłożach niepalnych (np. na ścianach betonowych, z cegły, gipsowych, z płyt gipsowo-kartonowych, itp.) lub na podłożach palnych (np. na ścianach z płyt drewnianych, pilśniowych, wiórowych, sklejek, itp.).
     Instalacje mogą być również prowadzone na panelach sufitów podwieszanych, boazeriach, tapetach lub innych wykładzinach ściennych i podłogowych wykonanych z tkanin lub tworzyw sztucznych.
     Miejscem, w którym również występują instalacje elektryczne, są meble (np. instalacje oświetlenia wewnątrz szafy czy sekretarzyka) oraz, coraz częściej, wydzielone garderoby. Materiały te są materiałami palnymi. Ich kontakt z instalacjami elektrycznymi wymaga szczególnego uwzględnienia istniejącego zagrożenia pożarowego, co należy uwzględnić przy doborze przewodów, sprzętu, osprzętu oraz zabezpieczeń.

11.2.13.1 Instalacje elektryczne w budynkach o zwiększonym zagrożeniu pożarowym
     W budynkach o zwiększonym zagrożeniu pożarowym zaleca się stosowanie przewodów i kabli bezhalogenowych, które nie wydzielają toksycznych spalin pod działaniem ognia.
     Przewody i kable bezhalogenowe są to przewody o konstrukcji zbliżonej do przewodów YDY, YLY o izolacji, powłoce wypełniającej i powłoce zewnętrznej z tworzyw bezhalogenowych, dzięki czemu nie wydzielają podczas spalania chlorowodorów, tzn. gazów i dymów toksycznych i korozyjnych.
     Przeznaczone są do instalacji w budynkach, w których występują zaostrzone wymagania przeciwpożarowe (hotele, hale sportowe, supermarkety, tunele, metra itp.). Ich oznaczenia odbiegają często od zasad podanych w ww. tabelach, na przykład kabel bezhalogenowy N2XCH. Kable bezhalogenowe nie powodują rozprzestrzeniania ognia i przy tym nie emitują toksycznych lub agresywnych produktów gazowych.

11.2.13.2 instalacje elektryczne prowadzone wewnątrz ścian i przegród budowlanych
     Wewnątrz ścian, sufitów i podłóg wykonywanych z płyt palnych, gdzie w środku występuje wypełnienie izolacyjne (często również palne), występują znacznie gorsze warunki odprowadzania ciepła niż na zewnątrz ścian. Wnętrze ściany wypełnione jest przeważnie w całości lub w części materiałem izolacyjnym. Po zabudowaniu ściany nie jest możliwe dokonywanie oględzin fragmentów instalacji prowadzonej w ścianie.
     Z tego powodu przy wyborze tego sposobu prowadzenia instalacji należy zachować szczególną ostrożność, aby tak wykonana instalacja elektryczna przy wystąpieniu jakichkolwiek uszkodzeń nie stała się przyczyną pożaru. Montaż instalacji nie powinien naruszać w zasadniczy sposób struktury ściany. Instalacja powinna być wymienialna.
Proponuje się następujące sposoby układania przewodów:

a) w rurach instalacyjnych wykonanych z tworzyw sztucznych niepodtrzymujących i nierozprzestrzeniających ognia,
b) w rurach instalacyjnych metalowych (zastosowanie w pomieszczeniach, w których zagrożenie pożarowe może mieć szczególnie groźne skutki, np. pomieszczenia o trudnych warunkach ewakuacji lub dużym zagęszczeniu przebywających osób),
c) w korytkach i na drabinkach instalacyjnych metalowych (przewodowych lub/i kablowych) w przestrzeni pomiędzy stropem a sufitem podwieszanym (zastosowanie w pomieszczeniach użyteczności publicznej),
d) w kanałach instalacyjnych podłogowych metalowych i z tworzyw sztucznych niepodtrzymujących i nierozprzestrzeniających ognia (zastosowanie w pomieszczeniach o charakterze biurowym, handlowym, laboratoryjnym itp.).

     Do układania przewodów w rurach instalacyjnych należy stosować rury np. z PVC lub metalowe (w warunkach szczególnego zagrożenia). Rury powinny być zamocowane do podłoża za pomocą uchwytów, z tym że do rur metalowych należy stosować uchwyty metalowe.
     Należy stosować gniazda wtyczkowe i łączniki w wykonaniu podtynkowym, przystosowane do mocowania za pomocą wkrętów w puszkach instalacyjnych podtynkowych. Odgałęzienia przewodów należy wykonywać w puszkach instalacyjnych odgałęźnych podtynkowych.
     Należy stosować puszki z PVC lub z innych tworzyw niepodtrzymujących i nierozprzestrzeniających ognia. W budynkach, gdzie wymagane są warunki wysokiego bezpieczeństwa pożarowego, należy stosować puszki metalowe.
     Instalacje pod podłogą należy układać w specjalnie do tego przeznaczonych kanałach instalacyjnych podłogowych, jeżeli konieczne jest zamontowanie gniazd wtyczkowych w podłodze.
     Jeżeli instalacja pod podłogą nie jest wykorzystywana do instalowania gniazd wtyczkowych w podłodze, przewody należy układać w rurach instalacyjnych.

11.2.14. instalacje elektryczne układane po wierzchu ścian i przegród budowlanych
Proponuje się następujące sposoby układania przewodów instalacyjnych:

a) w listwach lub kanałach instalacyjnych naściennych wykonanych z materiałów niepalnych lub niepodtrzymujących i nierozprzestrzeniających ognia, np.w listwach z PVC,
b) w kanałach z blachy stalowej lub aluminiowej (zastosowanie w pomieszczeniach użyteczności publicznej),
c) w rurach instalacyjnych wykonanych z materiałów niepalnych lub niepodtrzymujących i nierozprzestrzeniających ognia, np. w rurach instalacyjnych PVC i w rurach instalacyjnych metalowych (zastosowanie w uzasadnionych technicznie przypadkach),
d) w korytkach i na drabinkach instalacyjnych metalowych (przewodowych lub/i kablowych; zastosowanie w pomieszczeniach technicznych),
e) przewodami wielożyłowymi ułożonymi na ścianie, mocowanymi do podłoża za pomocą uchwytów (zastosowanie niezalecane), można stosować w uzasadnionych technicznie przypadkach i pod warunkiem wykonania instalacji przewodami wielożyłowymi typu YDY, YDYp lub YLY o napięciu znamionowym izolacji 750V).

11.2.15. Instalacje elektryczne układane w meblach.
     We wnętrzu lub na powierzchni mebli można układać przewody, instalować gniazda wtyczkowe, łączniki i oprawy oświetleniowe pod warunkiem, że instalacja będzie zasilana napięciem jednofazowym nieprzekraczającym 230V. Prąd obciążenia instalacji nie powinien przekraczać 16 A.
     Połączenie z instalacją elektryczną pomieszczenia należy wykonywać jako połączenie stałe lub za pomocą gniazda wtyczkowego w instalacji pomieszczenia.
Instalacje układane w meblach mogą być wykonane:

a) przewodem sztywnym do połączenia przewidzianego jako połączenie zainstalowane na stałe,
b) przewodem giętkim, jeżeli połączenie jest wykonane za pomocą wtyczki i gniazda wtyczkowego.

     Zaleca się stosowanie przewodów o przekroju 2,5 mm2 Cu. Przewody giętkie, jeżeli nie zasilają gniazda wtyczkowego, mogą mieć przekrój 0,75 mm2, pod warunkiem że ich długość nie przekracza 10 m. Przewody należy układać w rurach lub kanałach instalacyjnych. Rury i kanały instalacyjne powinny być mocowane do mebli za pomocą uchwytów.
     Przewody powinny być zabezpieczone przed rozciąganiem i skręcaniem. Sprzęt i osprzęt instalacyjny powinien być w wykonaniu natynkowym, obudowany z każdej strony, mocowany do mebli za pomocą wkrętów.
     Oprawy oświetleniowe do mocowania w meblach (również inne urządzenia) powinny mieć temperaturę nie przekraczającą 90 oC w czasie normalnej pracy, a w przypadku uszkodzenia – 115 o C. Oprawy powinny być instalowane w bezpiecznych odległościach od elementów łatwo palnych i w odpowiedni sposób ustawione, według informacji podanych w instrukcji producenta. W oprawach nie należy instalować źródeł światła o większej mocy niż podana na oprawie.
     Jeżeli zainstalowane urządzenie podczas normalnej pracy nagrzewa się do temperatury 90 oC i powoduje podwyższenie temperatury w najbliższym otoczeniu do wartości mogącej wywołać pożar, należy zainstalować wyłącznik sterowany drzwiami w meblach, aby zasilane odbiorniki były odłączone, gdy drzwi mebli są zamknięte. Wyłącznik taki zaleca się stosować we wszystkich meblach, w których występuje instalacja elektryczna.

12. Prace konserwacyjne

     Dla osiągnięcia założonego czasu użytkowania instalacji elektrycznej należy ustalić częstość i zakres jej konserwacji. Sprawy związane z konserwacją instalacji elektrycznej powinny być uzgadniane z osobami odpowiedzialnymi za jej prawidłowe działanie. Przy określeniu zasad konserwacji należy uwzględnić wymagania zawarte w normie wieloarkuszowej HD 60364 tak, aby w założonym okresie eksploatacji instalacji elektrycznej były wykonywane:

a) okresowe oględziny i przeglądy instalacji i wyposażenia oraz
b) okresowe kontrole stanu technicznego instalacji elektrycznych, w szczególności środków ochrony przed porażeniem elektrycznym (wg 60364-4-41:2017-09), ochrony przeciwprzepięciowej (wg 60364-5-534) i ochrony odgromowej (wg EN 62305).

     W przypadku, gdy przeprowadzenie naprawy lub konserwacji instalacji lub wyposażenia wymaga wyłączenie jednego ze środków ochrony, należy wówczas zapewnić takie skuteczne zabezpieczenia, aby nie uległ obniżeniu przewidywany stopień ochrony przy ponownym zainstalowaniu tego środka ochrony.
Powinny być również podjęte odpowiednie środki zapewniające bezpieczny i odpowiedni dostęp do wszystkich części oprzewodowania podlegających konserwacji.

▲ do góry