Wymagania techniczne dla instalacji elektrycznych niskiego napięcia w budynkach wyd.2 Vademecum elektro.info 2014

Wymagania techniczne dla instalacji elektrycznych niskiego napięcia w budynkach
tytuł serii: Vademecum elektro.info

rok wydania: 2014, wydanie drugie
ilość stron: 248
ISBN: 978-83-64094-22-4
format: 21x14,5 cm
oprawa: miękka

Spis treści
Wstęp / 9
1. Układy sieci / 12
2. Główne i dodatkowe połączenia wyrównawcze ochronne / 17
3. Przewody uziemiające / 19
4 Główny zacisk uziemiający / 20
5. Przewody ochronne / 21
6. Uziomy / 25
7. Zasady ochrony przeciwporażeniowej / 30
7.1. Rodzaje i środki ochrony przeciwporażeniowej / 34
7.1.1.  Samoczynne wyłączenie zasilania / 35
7.1.1.1. Samoczynne wyłączenie zasilania w układzie sieci TN / 37
7.1.1.2. Samoczynne wyłączenie zasilania w układzie sieci TT / 39
7.1.1.3. Samoczynne wyłączenie zasilania w układzie sieci IT / 40
7.1.2.  Izolacja podstawowa części czynnych / 43
7.1.3.  Izolacja podwójna lub izolacja wzmocniona / 43
7.1.4.  Przegrody lub obudowy / 44
7.1.5.  Separacja elektryczna / 44
7.1.6.  Bardzo niskie napięcie SELV lub PELV / 45
7.1.7.  Bardzo niskie napięcie funkcjonalne FELV / 47
7.1.8.  Przeszkody / 48
7.1.9.  Umieszczenie poza zasięgiem ręki / 48
7.1.10. Izolowanie stanowiska / 49
7.1.11. Nieuziemione połączenia wyrównawcze miejscowe / 49
7.1.12. Ochrona uzupełniająca / 49
7.2. Warunki stosowania urządzeń elektrycznych, w tym opraw oświetleniowych o określonych klasach ochronności, zapewniających ochronę przed porażeniem prądem elektrycznym / 50
7.3. Urządzenia ochronne różnicowoprądowe / 50
7.4. Instalacje elektryczne w warunkach zwiększonego zagrożenia porażeniem prądem elektrycznym / 55
7.4.1.  Pomieszczenia wyposażone w wannę lub prysznic / 56
7.4.2.  Baseny pływackie i inne / 61
7.4.3.  Tereny budowy i rozbiórki / 64
7.4.4.  Gospodarstwa rolne i ogrodnicze / 71
7.4.5.  Przestrzenie ograniczone powierzchniami przewodzącymi / 71
7.4.6.  Urządzenia przetwarzania danych / 72
7.4.7.  Kempingi i pojazdy wypoczynkowe / 73
7.4.8.  Pomieszczenia i kabiny zawierające ogrzewacze sauny / 75
7.4.9.  Instalacje oświetleniowe o bardzo niskim napięciu / 76
7.4.10. Instalacje oświetlenia zewnętrznego / 77
7.4.11. Wystawy, pokazy i stoiska / 78
8. Zasady ochrony przed prądem przetężeniowym / 81
8.1. Zabezpieczenia przeciążeniowe / 82
8.2. Zabezpieczenia zwarciowe / 83
8.3. Zabezpieczenia przeciążeniowo-zwarciowe / 86
8.4. Zabezpieczenia przewodów liniowych / 86
8.5. Zabezpieczenie przewodu neutralnego N w układzie sieci TT i TN / 86
8.6. Rozłączanie i załączanie przewodu neutralnego / 87
8.7. Selektywność (wybiórczość) zabezpieczeń / 87
8.7.1. Selektywność działania przy kaskadowym połączeniu bezpieczników topikowych / 87
8.7.2. Selektywność działania przy kaskadowym połączeniu bezpiecznika topikowego z wyłącznikiem nadprądowym / 90
8.7.3. Selektywność działania przy kaskadowym połączeniu dwóch wyłączników nadprądowych / 94
9. Zasady ochrony przeciwprzepięciowej / 97
10. Zasady ochrony przed skutkami doziemień w sieciach wysokiego napięcia / 102
10.1. Stacja transformatorowa z bardzo dobrze uziemionymi częściami przewodzącymi dostępnymi / 104
10.2. Systemy uziemień w sieci niskiego napięcia / 104
11. Ochrona przed skutkami oddziaływania cieplnego spowodowanymi przez instalacje i urządzenia elektryczne / 108
11.1. Ochrona przed ogniem / 108
11.2. Ochrona przed łukiem elektrycznym lub iskrzeniem / 109
11.3. Ochrona przed promieniowaniem cieplnym / 109
11.4. Ochrona przed palnymi cieczami / 109
11.5. Ochrona przed oparzeniem / 109
11.6. Ochrona przed przegrzaniem / 110
11.7. Środki ostrożności, w przypadku szczególnego ryzyka ognia / 111
11.8. Dobór i budowa instalacji w pomieszczeniach z zagrożeniem dóbr znaczącej wartości / 112
12. Systemy i rozwiązania instalacji elektrycznych w budynkach / 113
12.1. Systemy instalacji elektrycznych / 113
12.2. Prowadzenie instalacji elektrycznych / 114
12.3. Przyłączanie urządzeń elektrycznych do instalacji / 115
12.4. Połączenia przewodów elektrycznych / 116
12.5. Oznaczanie żył kabli i przewodów kolorami / 117
12.6. Instalacje elektryczne prowadzone w podłożu i na podłożu palnym / 118
12.6.1. Prowadzenie instalacji elektrycznych wewnątrz ścian i przegród budowlanych w przestrzeni pomiędzy płytami okładzinowymi, a także w przestrzeni pomiędzy stropem a sufitem podwieszanym (sprzęt i osprzęt instalacyjny w wykonaniu podtynkowym) / 119
12.6.2. Prowadzenie instalacji elektrycznych po wierzchu ścian i przegród budowlanych (sprzęt i osprzęt instalacyjny w wykonaniu natynkowym,
obudowany z każdej strony) / 119
12.6.3. Prowadzenie instalacji elektrycznych w meblach / 120
12.7. Przeciwpożarowy wyłącznik prądu / 121
12.8. Oświetlenie awaryjne zapasowe i ewakuacyjne / 122
13. Instalacje elektryczne w mieszkaniach i budynkach mieszkalnych / 124
13.1. Przyłączanie instalacji elektrycznej do sieci elektroenergetycznej / 124
13.2. Przewody i sposoby ich prowadzenia w wewnętrznych liniach zasilających / 125
13.3. Instalacje zasilające odbiory administracyjne / 128
13.4. Obwody odbiorcze instalacji elektrycznych w mieszkaniach / 128
13.5. Instalacje telekomunikacyjne / 130
13.6. Ochrona przeciwporażeniowa / 131
13.7. Zasady wyznaczania mocy zapotrzebowanej dla mieszkań i budynków mieszkalnych / 132
13.8. Kompensacja mocy biernej indukcyjnej / 134
13.9. Modernizacja instalacji elektrycznych w budynku mieszkalnym / 140
14. Użytkowanie instalacji elektrycznych i piorunochronnych / 141
14.1. Próba ciągłości elektrycznej przewodów / 143
14.2. Pomiar rezystancji izolacji instalacji elektrycznej / 144
14.3. Pomiary rezystancji izolacji w poszczególnych rodzajach obwodów oraz w kablach / 145
14.4. Sprawdzenie ochrony za pomocą SELV, PELV, separacji elektrycznej lub nieuziemionych połączeń wyrównawczych miejscowych / 147
14.5. Pomiar rezystancji/impedancji izolacji podłóg i ścian / 148
14.6. Pomiar rezystancji uziomu / 149
14.7. Sprawdzenie skuteczności ochrony przy uszkodzeniu za pomocą samoczynnego wyłączenia zasilania / 150
14.7.1. Układ sieci TN / 150
14.7.2. Układ sieci TT / 151
14.7.3. Układ sieci IT / 151
14.8. Sprawdzanie działania urządzeń ochronnych różnicowoprądowych / 153
14.9. Sprawdzanie okresowe / 155
14.10. Wzory protokółów z przeprowadzonych sprawdzeń instalacji elektrycznych / 157
14.10.1. Protokół sprawdzeń odbiorczych/okresowych instalacji elektrycznych / 157
14.10.2. Tablica 1. Sprawdzenia odbiorcze/okresowe, oględziny / 158
14.10.3. Tablica 2. Sprawdzenia odbiorcze/okresowe, pomiary i próby / 160
14.10.4. Wzory protokółów z pomiarów w instalacjach elektrycznych / 161
14.11. Badania techniczne i pomiary kontrolne urządzenia piorunochronnego / 167
Literatura / 171
Dodatki / 179
Dodatek 1. Silniki elektryczne / 181
Dodatek 2. Zespoły prądotwórcze oraz zasilacze UPS w układach zasilania awaryjnego/ 196
Dodatek 3. Ochrona odgromowa budynków /224

O autorze
mgr inż. Andrzej Boczkowski – absolwent Wydziału Elektrycznego Politechniki Warszawskiej. Pracę zawodową rozpoczął w 1956 r. w Biurze Projektów Budownictwa Komunalnego w Warszawie. Następnie, począwszy od 1958 r., pracował w jednostkach organizacji „Elektromontaż”, to jest w przedsiębiorstwie „Elektromontaż” i w Zjednoczeniu „Elektromontaż” w Warszawie, w przedsiębiorstwie „Elektromontaż-Export” na budowie zagranicznej, a od 1986 r. do 2001 r. w Centralnym Ośrodku Badawczo-Rozwojowym Instalacji i Urządzeń Elektrycznych w Budownictwie „Elektromontaż” w Warszawie, gdzie od 1997 r. pełnił funkcję dyrektora Ośrodka. Posiada uprawnienia budowlane do sporządzania projektów oraz kierowania robotami budowlanymi w zakresie instalacji i urządzeń elektrycznych. Ukończył I stopień specjalizacji zawodowej inżyniera w dziedzinie elektrotechniki na kierunku instalacje i urządzenia elektryczne. Jest również rzeczoznawcą SEP w specjalności instalacje i urządzenia elektryczne. Jako członek Komitetu Technicznego nr 55 ds. instalacji elektrycznych i ochrony odgromowej obiektów budowlanych Polskiego Komitetu Normalizacyjnego bierze udział w opracowaniu Polskich Norm dotyczących instalacji elektrycznych i instalacji piorunochronnych w obiektach budowlanych.
Współautor opracowań: „Warunki techniczne, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie”, „Warunki techniczne użytkowania budynków mieszkalnych” oraz „Warunki techniczne wykonania i odbioru robót budowlanych”. Współtwórca dwóch patentów. Laureat nagród Ministra Nauki, Szkolnictwa Wyższego i Techniki, Ministra Budownictwa i Przemysłu Materiałów Budowlanych, Ministra Gospodarki Przestrzennej i Budownictwa oraz Ministra Spraw ¬Wewnętrznych i Administracji. Autor i współautor dwudziestu jeden książek technicznych, ponad stu czterdziestu artykułów w prasie technicznej, opracowań publikowanych na stronie internetowej Stowarzyszenia Elektryków Polskich „Opracowania” i na stronie internetowej Wydawnictwa Wiedza i Praktyka „Instalacje elektryczne” oraz licznych referatów i wystąpień na konferencjach naukowo-technicznych, sympozjach, seminariach oraz kursach szkoleniowych.
Czynny działacz Stowarzyszenia Elektryków Polskich. Przewodniczący Centralnego Kolegium Sekcji Instalacji i Urządzeń Elektrycznych SEP, członek Polskiego Komitetu Ochrony Odgromowej SEP oraz członek Komisji Kwalifikacyjnej dla osób zajmujących się eksploatacją urządzeń, instalacji i sieci elektroenergetycznych.
Za działalność zawodową i stowarzyszeniową odznaczony Srebrnym i Złotym Krzyżem Zasługi, Krzyżem Kawalerskim Orderu Odrodzenia Polski oraz szeregiem odznak stowarzyszeniowych i resortowych.

Wstęp
Od instalacji elektrycznych wymaga się, by były funkcjonalne, trwałe, estetyczne oraz bezpieczne w użytkowaniu.
Bezpieczeństwo użytkowania instalacji elektrycznych niskiego napięcia sprowadza się do zapewnienia ochrony przed następującymi podstawowymi zagrożeniami:
•    porażeniem prądem elektrycznym,
•    prądami przeciążeniowymi i zwarciowymi,
•    przepięciami łączeniowymi i pochodzącymi od wyładowań atmosferycznych,
•    skutkami cieplnymi.
Skuteczność ochrony przed wyżej wymienionymi zagrożeniami zależy od zastosowanych w instalacjach elektrycznych rozwiązań oraz środków technicznych. Miarą skuteczności tej ochrony jest liczba śmiertelnych wypadków porażeń prądem elektrycznym oraz liczba pożarów będących następstwem wad lub nieprawidłowej eksploatacji instalacji elektrycznych.
Z przeprowadzonych analiz wynika, że liczba śmiertelnych wypadków porażeń prądem elektrycznym w ciągu roku, przypadająca na jeden milion mieszkańców w Polsce, zmniejszyła się z 9,5 w latach 1980–1985 do 3,8 w latach 2000–2011, z tendencją dalszego zmniejszania się w następnych latach. Jednak nadal liczba śmiertelnych wypadków porażeń prądem elektrycznym jest w Polsce 2–3-krotnie większa niż w krajach Europy Zachodniej. Liczba śmiertelnych wypadków poza statystycznym miejscem pracy, spowodowanych porażeniem prądem elektrycznym, w stosunku do ogółu śmiertelnych wypadków porażeń prądem elektrycznym wynosi w Polsce około 80%.
Wynika z tego, że niebezpieczeństwo śmiertelnych porażeń prądem elektrycznym występuje przede wszystkim w mieszkaniach i budynkach mieszkalnych oraz w gospodarstwach rolnych i ogrodniczych.
Nadal do największej liczby wypadków dochodzi na wsi, gdzie odnotowano prawie dwukrotnie większy wskaźnik śmiertelnych wypadków w stosunku do wypadków w mieście. Równie częste są przypadki powstania pożarów spowodowanych niesprawną instalacją elektryczną. Ich procentowy udział w ogólnej liczbie pożarów w budynkach, według danych za 2011 rok, jest na poziomie 10%.
Zasadniczy wpływ na dużą liczbę śmiertelnych porażeń prądem elektrycznym oraz pożarów w Polsce ma na ogół zły stan techniczny instalacji elektrycznych w obiektach budowlanych, w tym w mieszkaniach i budynkach mieszkalnych oraz w gospodarstwach rolnych i ogrodniczych, a także stosowanie niedoskonałych i niewystarczających środków ochrony przed zagrożeniami w tych instalacjach, a mianowicie:
•    powszechne stosowanie układu sieci TN-C w instalacjach elektrycznych z przewodami o małych przekrojach (1,5–10 mm2), przeważnie aluminiowymi, zwiększającymi możliwość uszkodzeń mechanicznych i przerw, szczególnie w przewodach ochronno-neutralnych PEN występujących w tym układzie sieci. Stąd wynikające często przypadki pojawiania się na obudowach metalowych odbiorników napięć dotykowych wyższych od dopuszczalnych długotrwale. Również pojawianie się na przewodzie PEN napięcia niekorzystnego dla użytkowanych odbiorników, wywołanego przepływem przez ten przewód prądu wyrównawczego, spowodowanego zaistnieniem asymetrii prądowej w instalacji,
•    stosowanie układu sieci TT, nie zawsze gwarantującego skuteczność ochrony przeciwporażeniowej, głównie z uwagi na dość często występujące trudności w zapewnieniu wymaganych rezystancji uziemień oraz przypadki przerw w przewodach uziemiających,
•    niestosowanie dodatkowych połączeń wyrównawczych ochronnych, a także bardzo często głównych połączeń wyrównawczych ochronnych,
•    niestosowanie ochrony przy uszkodzeniu w pomieszczeniach o podłodze źle przewodzącej, przeznaczonych na stały pobyt ludzi, pomimo występowania w tych pomieszczeniach metalowych uziemionych rur i grzejników centralnego ogrzewania oraz metalowych rur wodociągowych i gazowych,
•    niestosowanie wyłączników ochronnych różnicowoprądowych,
•    niestosowanie ograniczników przepięć,
•    w rozwiązaniach instalacji elektrycznych prowadzenie przewodów w sposób wykluczający ich wymienialność,
•    stosowanie zbyt małej liczby obwodów odbiorczych oraz gniazd wtyczkowych i wypustów oświetleniowych.
W Polsce, w miastach i na wsi, istnieje ponad 11 milionów mieszkań oraz ponad 2 miliony gospodarstw rolnych i ogrodniczych.
Instalacje elektryczne w tych obiektach, z wyjątkiem budowanych w ostatnich latach, nie odpowiadają wymaganiom Rozporządzenia Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 roku w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU nr 75 z 2002 r., poz. 690; DzU nr 33 z 2003 r., poz. 270; DzU nr 109 z 2004  r., poz. 1156; DzU nr 201 z 2008 r., poz. 1238; DzU nr 228 z 2008 r., poz. 1514; DzU nr 56 z 2009 r., poz. 461; DzU nr 239 z 2010 r., poz. 1597; DzU z 2012  r., poz. 1289) oraz wymaganiom Polskich Norm, powołanych w tych Warunkach Technicznych, w tym przede wszystkim normom PN-IEC 60364 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych i PN-HD 60364 Instalacje elektryczne niskiego napięcia. Są to instalacje elektryczne nie w pełni sprawne, będące źródłem wyżej wymienionych zagrożeń.
Istnieje w związku z tym konieczność modernizacji instalacji elektrycznych w obiektach budowlanych, w tym szczególnie w mieszkaniach i budynkach mieszkalnych oraz w gospodarstwach rolnych i ogrodniczych.
W instalacjach modernizowanych i przebudowywanych lub nowo budowanych należy zapewnić konieczność realizacji nowych, preferowanych rozwiązań, które są objęte wymaganiami warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, oraz Polskich Norm, powołanych w tych warunkach technicznych, w tym przede wszystkim wymaganiami norm PN-IEC 60364 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych i PN-HD 60364 Instalacje elektryczne niskiego napięcia.
Pozostałe normy oraz opracowania techniczne można stosować w projektowaniu i budowie, zgodnie z Ustawą Prawo budowlane, jako zasady wiedzy technicznej (tekst jednolity DzU nr 243 z 2010 r., poz. 1623; DzU nr 32 z 2011 r., poz. 159; DzU nr 45 z 2011 r., poz. 235; DzU nr 94 z 2011 r., poz. 551; DzU nr 135 z 2011 r., poz. 789; DzU nr 142 z 2011 r., poz. 829; DzU nr 185 z 2011 r., poz. 1092; DzU nr 232 z 2011 r., poz. 1377; DzU z 2012 r., poz. 472, poz. 951, poz. 1256). Do tych norm i opracowań należą między innymi:
Normy wydane przez Stowarzyszenie Elektryków Polskich, a w tym:
–    N SEP-E-001 Sieci elektroenergetyczne niskiego napięcia. Ochrona przeciwpora¬żeniowa,
–    N SEP-E-002 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Instalacje elektryczne w obiektach mieszkalnych. Podstawy planowania,
–    N SEP-E-003 Elektroenergetyczne linie napowietrzne. Projektowanie i budowa. Linie prądu przemiennego z przewodami pełnoizolowanymi oraz z przewodami niepełnoizolowanymi,
–    N SEP-E-004 Elektroenergetyczne i sygnalizacyjne linie kablowe. Projektowanie i bu¬dowa,
–    N SEP-E-005 Dobór przewodów elektrycznych do zasilania urządzeń przeciwpożarowych, których funkcjonowanie jest niezbędne w czasie pożaru.
Warunki Techniczne Wykonania i Odbioru Robót Budowlanych wydane przez Instytut Techniki Budowlanej, a w tym:
–    Warunki Techniczne Wykonania i Odbioru Robót Budowlanych. Część D: Roboty Instalacyjne. Zeszyt 1. Wydanie II. Instalacje elektryczne i piorunochronne w budynkach mieszkalnych,
–    Warunki Techniczne Wykonania i Odbioru Robót Budowlanych. Część D: Roboty Instalacyjne. Zeszyt 2. Instalacje elektryczne i piorunochronne w budynkach użyteczności publicznej,
–    Warunki Techniczne Wykonania i Odbioru Robót Budowlanych. Część D: Roboty instalacyjne. Zeszyt 3: Instalacje elektryczne i piorunochronne w obiektach przemysłowych,
–    Warunki Techniczne Wykonania i Odbioru Robót Budowlanych. Część D: Roboty instalacyjne elektryczne. Zeszyt 4: Linie kablowe niskiego i średniego napięcia.
Przytoczone wyżej przepisy techniczne, normy oraz opracowania wymagają, aby w modernizowanych i przebudowywanych lub nowo budowanych instalacjach elektrycznych niskiego napięcia w budynkach były stosowane rozwiązania i środki techniczne przedstawione w poniższej publikacji.