Elektryczność

Chcemy aby Czytelnicy ,,INPE", zajmujący się projektowaniem. wykonawstwem i eksploatacja sieci, instalacji i urządzeń elektrycznych otrzymali w tych zeszytach potrzebne im dane i wskazówki zebrane z obowiązujących przepisów, aktualnych zasad wiedzy technicznej i Polskich Norm.
Podręcznik jest adresowany do osób pełniących samodzielne funkcje techniczne w budownictwie, osób zatrudnionych na stanowisku dozoru i eksploatacji sieci, instala­cji i urządzeń elektrycznych, osób i firm prowadzących usługi w zakresie elektryki oraz do inwestorów i użytkowników obiektów budowlanych, a także osób uczących się, studiujących bądź przygotowujących się do egzaminów na uprawnienia budowlane.

brak opisu

brak opisu

Wyłączniki

Od autorów

Spis treści
Część I  Ochrona przeciwporażeniowa w instalacjach elektrycznych niskiego napięcia
1. Ważniejsze określenia 
2. Działanie prądu elektrycznego na ciało ludzkie
3. Warunki środowiskowe
3.1. Klasyfikacja warunków środowiskowych
3.2. Dobór środków ochrony przed porażeniem w zależności od warunków środowiskowych
4. Klasy ochronności urządzeń elektrycznych
5. Stopnie ochrony zapewnianej przez obudowy urządzeń elektrycznych
6. Napięcia
7. Układy sieci
8. Uziomy
9. Przewody uziemiające
10. Główna szyna uziemiająca
11. Przewody ochronne
12. Główne i dodatkowe połączenia wyrównawcze ochronne
13. Ogólne zasady ochrony przeciwporażeniowej
14. Samoczynne wyłączenie zasilania
14.1. Samoczynne wyłączenie zasilania w układzie sieci TN
14.2. Samoczynne wyłączenie zasilania w układzie sieci TT
14.3. Samoczynne wyłączenie zasilania w układzie sieci IT
15. Izolacja podstawowa części czynnych
16. Izolacja podwójna lub izolacja wzmocniona
17. Przegrody lub obudowy
18. Separacja elektryczna
19. Bardzo niskie napięcie SELV lub PELV
20. Bardzo niskie napięcie funkcjonalne FELV
21. Przeszkody
22. Umieszczenie poza zasięgiem ręki
23. Izolowanie stanowiska
24. Nieuziemione połączenia wyrównawcze miejscowe
25. Ochrona uzupełniająca
26. Stosowanie urządzeń ochronnych różnicowoprądowych
27. Warunki stosowania urządzeń elektrycznych, w tym opraw oświetleniowych o określonych klasach ochronności, zapewniające ochronę przed porażeniem prądem elektrycznym 
28. Instalacje elektryczne w warunkach zwiększonego zagrożenia porażeniem prądem elektrycznym
28.1. Pomieszczenia wyposażone w wannę lub prysznic
28.2. Baseny pływackie i inne
28.3. Tereny budowy i rozbiórki
28.4. Gospodarstwa rolne i ogrodnicze
28.5. Przestrzenie ograniczone powierzchniami przewodzącymi
28.6. Urządzenia przetwarzania danych
28.7. Kempingi i pojazdy wypoczynkowe
28.8. Pomieszczenia i kabiny zawierające ogrzewacze sauny
28.9. Instalacje oświetleniowe o bardzo niskim napięciu
28.10. Instalacje oświetlenia zewnętrznego
28.11. Wystawy, pokazy i stoiska
28.12. Ochrona przeciwporażeniowa w obiektach szpitalnych
29. Ochrona przeciwporażeniowa w mieszkaniach i budynkach mieszkalnych
30. Modernizacja instalacji elektrycznych w budynku mieszkalnym
31. Badania skuteczności ochrony przeciwporażeniowej
31.1. Próba ciągłości elektrycznej przewodów
31.2. Pomiar rezystancji izolacji instalacji elektrycznej
31.3. Sprawdzenie ochrony za pomocą SELV, PELV, separacji elektrycznej lub nieuziemionych połączeń wyrównawczych miejscowych
31.4. Pomiar rezystancji/impedancji izolacji podłóg i ścian
31.5. Sprawdzenie skuteczności ochrony przy uszkodzeniu za pomocą samoczynnego wyłączenia zasilania
31.5.1. Układ sieci TN
31.5.2. Układ sieci TT
31.5.3. Układ sieci IT
31.6. Pomiar rezystancji uziomu
31.7. Sprawdzenie działania urządzeń ochronnych różnicowoprądowych
32. Ochrona przeciwporażeniowa przy zasilaniu z zespołów prądotwórczych (ZP) i UPS oraz zasady oceny jej skuteczności
32.1.  Zasady projektowania ochrony przeciwporażeniowej1
32.2. Projektowanie i badanie ochrony przeciwporażeniowej przez samoczynne 
wyłączenie zasilania w obwodach o układzie zasilania TN, zasilanych przez UPS-y
32.3. Ocena skuteczności samoczynnego wyłączenia zasilania w instalacjach zasilanych przez zespół prądotwórczy

Część II  Dobór przewodów i ich zabezpieczeń
1. Zwarcia
1.1. Obliczanie zwarć. Początkowy prąd zwarciowy
1.2. Parametry elementów obwodu zwarciowego
1.2.1. Parametry zwarciowe systemu elektroenergetycznego
1.2.2. Parametry zwarciowe pozostałych elementów obwodu zwarciowego
1.3. Obliczanie prądów zwarciowych
1.3.1. Prąd zwarciowy udarowy
1.3.2. Prąd zwarciowy wyłączeniowy
1.3.3. Prąd zwarciowy zastępczy cieplny
1.3.4. Udział silników w prądzie zwarciowym
2. Dobór przewodów w instalacjach elektrycznych
2.1. Nagrzewanie kabli i przewodów
2.2. Zasady doboru przewodów i kabli w instalacjach elektrycznych
2.3. Dobór przewodów na długotrwałą obciążalność i przeciążalność prądową
2.4. Sprawdzenie dobranych przewodów lub kabli na warunki zwarciowe
2.5. Sprawdzenie dobranych kabli lub przewodów na warunek spadku napięcia
2.5.1. Sprawdzenie dobranych przewodów na spadek napięcia przy rozruchu silników
2.6. Sprawdzenie dobranych przewodów z warunku samoczynnego wyłączenia zasilania
2.7. Wyznaczanie przekroju przewodu neutralnego w obwodach zasilających odbiorniki nieliniowe
3. Dobór zabezpieczeń kabli i przewodów elektrycznych
3.1. Zasady zabezpieczania przetężeniowego
3.2. Zabezpieczenia przewodów
3.3. Wymagania zwarciowe stawiane zabezpieczeniom
3.4. Selektywność (wybiórczość) zadziałania zabezpieczeń
3.4.1. Selektywność (wybiórczość) działania przy kaskadowym połączeniu bezpieczników topikowych
3.4.2. Selektywność (wybiórczość) działania przy kaskadowym połączeniu bezpiecznika topikowego z wyłącznikiem nadprądowym
3.4.3. Selektywność (wybiórczość) działania przy kaskadowym połączeniu dwóch wyłączników nadprądowych
3.4.4. Selektywność przy kaskadowym połączeniu dwóch wyłączników różnicowoprądowych3
3.5. Zabezpieczanie silników
3.5.1. Zabezpieczenie zwarciowe
3.5.2. Zabezpieczenie bezpiecznikiem topikowym
3.5.3. Zabezpieczenie przeciążeniowe
3.5.4. Zabezpieczenie zanikowe

Część III  Dodatki
1. Zasady instalowania  przeciwpożarowego wyłącznika prądu
2. Instalacje elektryczne funkcjonujące w czasie pożaru oraz ich ochrona
1. Pożary w pomieszczeniach i krzywe symulujące pożary
2. Bezpieczeństwo pożarowe
2.1. Rozwiązania techniczno-budowlane

...Skrypt jest przeznaczony dla studentów wydziałów elektrycznych politechnik i wyższych szkół zawodowych studiujących na specjalności Elektrotechnika oraz grona inżynierów i techników elektryków zajmujących się projektowaniem sieci elektroenergetycznych niskiego i średniego napięcia w obiektach przemysłowych. Omówiono w nim problematykę wyznaczania obciążeń elektroenergetycznych, metody obliczeń technicznych i ekonomicznych oraz niezawodnościowych sieci przemysłowych. Przedstawiono analizę techniczną układów sieci przesyłowych oraz omówiono zagadnienia jakości energii i niezawodności zasilania obiektów przemysłowych.

...Drugi tom Poradnika obejmuje elektroenergetyczną automatykę zabezpieczeniową (w tym pomiary, sterowanie i sygnalizację), elektrotermię (z uwzględnieniem różnych metod nagrzewania, np. rezystancyjnych, promiennikowych, łukowych, pojemnościowych, indukcyjnych, mikrofalowych, plazmowych, elektrodowych i laserowych), technikę świetlną (w tym m.in. dokumentację projektową i układy sterowania), oświetlenia zewnętrzne oraz akumulatory jako źródła energii. Przy omawianiu poszczególnych tematów podano także praktyczne informacje, dotyczące montażu i uruchomienia omawianego sprzętu, jego eksploatacji, konserwacji oraz wymagań, jakie powinien spełniać ze względu na ochronę środowiska i bezpieczeństwo pracy.

Podręcznik poświęcony zagadnieniom dotyczącym działalności gospodarczej w branży elektrycznej, napisany zgodnie z nową podstawą programową kształcenia w zawodach. Opisano w nim warunki i zasady funkcjonowania przedsiębiorstw w gospodarce rynkowej w odniesieniu do branży elektrycznej, zasady planowania własnej działalności, procedurę postępowania przy zakładaniu własnej firmy jednoosobowej, obowiązki przedsiębiorcy w zakresie rozliczeń z Urzędem Skarbowym i Zakładem Ubezpieczeń Społecznych, koszty i przychody działalności gospodarczej, obowiązki pracodawcy związane z zatrudnieniem pracownika, zasady prowadzenia korespondencji firmowej, programy komputerowe wspomagające prowadzenie firmy oraz podstawowe zasady przestrzegania prawa autorskiego. Na końcu każdego rozdziału zamieszczono pytania i ćwiczenia kontrolne umożliwiające samoocenę stopnia przyswojenia wiedzy, również dwa testowe sprawdziany wiadomości. 
Książka jest przeznaczona dla uczniów kształcących się w zawodach technika elektryka i elektryka. 
Nr ewidencyjny w wykazie podręczników MEN: 31 /2016 

W opracowaniu przedstawiono wybrane zagadnienia dotyczące: obliczania i analizy wyników symulacji komputerowych dynamiki ruchu zestyku łącznika szybkiego, analizy rozkładu pola elektrycznego w przestrzeni międzystykowej zestyku łącznika szybkiego, analizy dynamiki ruchu styków na przykładzie układu styku tulipanowego, analizy nagrzewania prądem ciągłym styku wielkoprądowego płaskiego oraz komputerowego projektowania elektromagnesów.

...W skrypcie przedstawiono zagadnienia związane z cyfrową elektroenergetyczną automatyką zabezpieczeniową. Przedstawiono opisy ćwiczeń bazujących na sprzęcie dostępnym w laboratoriach Instytutu Elektroenergetyki Politechniki Warszawskiej. W ramach opracowanych ćwiczeń omówiono zagadnienia dotyczące: testowania układów automatyki elektroenergetycznej (za pomocą testerów mikroprocesorowych oraz symulatorów działających w czasie rzeczywistym); automatyki zabezpieczeniowej pól sieci SN, linii WN, transformatorów i generatorów silników; rejestracji zakłóceń; monitoringu parametrów transformatorów dużej mocy; automatyki samoczynnego załączania rezerwy; systemów sterowania stacji elektroenergetycznych; zagadnień dotyczących badania zawartości harmonicznych w obiektach elektroenergetycznych oraz przekaźników pomocniczych COMBIFLEX.

Spis treści
OD AUTORÓW / 6
1. PODSTAWY TEORII POŻARU / 8
1.1. Opis środowiska pożarowego / 8
1.2. Krzywe symulujące przebieg pożaru / 12
1.3. Właściwości palne materiałów i ich wpływ na dynamikę rozwoju pożaru / 20
1.4. Szybkość rozwoju pożaru i spodziewana moc pożaru / 22
2. ZASILANIE URZĄDZEŃ PRZECIWPOŻAROWYCH, KTÓRE MUSZĄ FUNKCJONOWAĆ W CZASIE POŻARU / 26
3. TEMPERATURA POŻARU A PARAMETRY DOSTARCZANEJ ENERGII ELEKTRYCZNEJ. STAN BEZPIECZEŃSTWA INSTALACJI I URZĄDZEŃ ELEKTRYCZNYCH FUNKCJONUJĄCYCH W CZASIE AKCJI RATOWNICZO GAŚNICZEJ / 36
4. ZASADY INSTALOWANIA PPOŻ. WYŁĄCZNIKA PRĄDU / 44
5. CHARAKTERYSTYKA WYBRANYCH URZĄDZEŃ PRZECIWPOŻAROWYCH / 55
6. PARAMETRY JAKOŚCIOWE NAPIĘCIA I JEGO WPŁYW NA PRACĘ WYBRANYCH URZĄDZEŃ ELEKTRYCZNYCH / 75
7. KABLE I PRZEWODY STOSOWANE DO ZASILANIA URZĄDZEŃ PRZECIWPOŻAROWYCH, KTÓRYCH FUNKCJONOWANIE JEST NIEZBĘDNE W CZASIE POŻARU / 90
8. OCHRONA PRZECIWPORAŻENIOWA URZĄDZEŃ ELEKTRYCZNYCH, KTÓRYCH FUNKCJONOWANIE JEST NIEZBĘDNE W CZASIE POŻARU (ZAGADNIENIA WYBRANE) / 99
8.1. Działanie prądów na organizmy żywe / 99
8.2. Ochrona podstawowa / 107
8.3. Ochrona przy uszkodzeniu / 108
8.4. Wyłącznik różnicowoprądowy – urządzenie nieprzydatne w instalacjach zasilających urządzenia przeciwpożarowe / 113
8.5. Ochrona przeciwporażeniowa przy uszkodzeniu przez obniżenie napięcia dotykowego / 114
8.6. Połączenia wyrównawcze / 115
Literatura / 119
DODATEK 1 Dobór mocy zespołu prądotwórczego i wymagania dotyczące jego uziemienia / 123
DODATEK 2 Definicje i wymagania dla stref pożarowych w budynku / 135
DODATEK 3 Elektryczne instalacje tymczasowe rozwijane przez jednostki ochrony przeciwpożarowej 
w czasie akcji ratowniczo-gaśniczej / 154
Przykładowy projekt zestawu tymczasowej instalacji elektrycznej rozwijanej przez jednostki ochrony przeciwpożarowej w czasie akcji ratowniczo-gaśniczej / 169
DODATEK 4 Podstawy projektowania przydomowych systemów fotowoltaicznych / 174

Płyta CD
1. Program symulacyjny – stanowisko laboratoryjne do badania zmienności spadku napięcia przewodów w funkcji temperatury U = f(T)
2. Projekt przydomowej elektrowni fotowoltaicznej

OD AUTORÓW
Bezpieczeństwo pożarowe jest jednym z najważniejszych wymagań stawianych współczesnym budynkom. Wiąże się z nim szereg wymagań technicznych, które należy spełnić na etapie projektowania. Ponieważ najważniejszym elementem działań ratowniczo-gaśniczych jest ewakuacja ludzi z budynku objętego pożarem, stawia się określone wymagania dla konstrukcji budynku oraz instalowanych w nim urządzeń elektrycznych i instalacji zasilającej te urządzenia. Sprawność przebiegu ewakuacji zależy od wielu czynników, począwszy od zagwarantowanych przez właściciela, zarządcę lub użytkownika obiektu warunków technicznych do jej przeprowadzenia (drogi ewakuacyjne, wydzielenie stref pożarowych, elementy wykończenia wnętrz, oświetlenie awaryjne, znaki bezpieczeństwa), a skończywszy na urządzeniach przeciwpożarowych (dźwiękowe systemy ostrzegawcze, systemy sygnalizacji pożaru, wentylacji pożarowej, stałe urządzenia gaśnicze, tryskacze itp.). Całość rozwiązań ma m.in. za zadanie utrzymać w budynku objętym pożarem, przez założony czas, parametry środowiska (temperaturę, promieniowanie cieplne, zasięg widzialności, stężenie tlenu oraz toksyczność środowiska) umożliwiające bezpieczną ewakuację.

Prawidłowość funkcjonowania kluczowych urządzeń przeciwpożarowych zależy nie tylko od właściwego ich doboru, montażu, ale także od jakości dostarczanej energii elektrycznej, gdyż zapewnienie niezawodnego zasilania urządzeń przeciwpożarowych jest warunkiem koniecznym dla sprawnego prowadzenia akcji ratowniczo-gaśniczej.
Przewody tych instalacji narażone są na działanie wysokiej temperatury, dlatego muszą one zapewnić ciągłość dostaw energii elektrycznej o wymaganych parametrach przez czas niezbędny do funkcjonowania zasilanych urządzeń.

Towarzysząca pożarowi temperatura powoduje zmniejszenie przewodności elektrycznej przewodów, co skutkuje pogorszeniem jakości dostarczanej energii elektrycznej objawiającej się nadmiernym spadkiem napięcia oraz pogorszeniem warunków ochrony przeciwporażeniowej tych urządzeń.

Zgodnie z wymaganiami Rozporządzenia Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 roku w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU z 2005 roku, poz. 1422), do zasilania urządzeń ppoż., które muszą funkcjonować w czasie pożaru, należy stosować „zespoły kablowe” zapewniające dostawę energii elektrycznej przez czas niezbędny do ich funkcjonowania. Czas ten wynika bezpośrednio z dokumentu określanego jako scenariusz zdarzeń pożarowych, który, zgodnie z wymaganiem Rozporządzenia Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 2 grudnia 2015 roku w sprawie uzgadniania projektu budowlanego pod względem ochrony przeciwpożarowej (DzU z 2015 roku, poz. 2117), jest opracowywany dla każdego budynku, w którym instalowany jest system sygnalizacji pożaru. Wymienione wcześniej rozporządzenie Ministra Infrastruktury określa tylko wymagania w zakresie ciągłości dostaw energii pomijając wymagania w zakresie jej jakości.

Podczas pożaru wskutek wysterowania przeciwpożarowego wyłącznika prądu urządzenia elektryczne powszechnego użytku zostają wyłączone spod napięcia. W budynku, w którym zostały zainstalowane urządzenia ppoż., niedopuszczalne jest ich wyłączenie w czasie pożaru. Urządzenia te należy zasilać sprzed przeciwpożarowego wyłącznika prądu oraz zadbać o wysoką niezawodność dostaw energii elektrycznej do ich zasilania.
W odniesieniu do obwodów zasilających urządzenia elektryczne funkcjonujące w czasie pożaru proces ich nagrzewania przebiega znacznie szybciej niż podczas normalnej eksploatacji i jest spowodowany głównie działaniem wysokiej temperatury powstającej w czasie pożaru.

Dobierane przewody lub kable o wymaganej odporności ogniowej, gwarantującej dostawę energii elektrycznej przez czas określony w scenariuszu rozwoju zdarzeń pożarowych, muszą spełniać wymagania norm i przepisów techniczno-prawnych określających zasady doboru przekroju przewodów z uwzględnieniem wymagań określonych w normie N SEP-E 005 Dobór przewodów elektrycznych do zasilania urządzeń, których funkcjonowanie jest niezbędne w czasie pożaru.
W czasie pożaru następuje znaczny wzrost temperatury otoczenia, który skutkuje wzrostem rezystancji przewodów zasilających. Wzrost rezystancji przewodów skutkuje natomiast zwiększonymi spadkami napięć oraz zakłóceniem skutecznej ochrony przeciwporażeniowej. Zawarte w niniejszym opracowaniu informacje wymagają od czytelnika znajomości zagadnień doboru przewodów i kabli elektrycznych oraz ich zabezpieczeń. Konieczna jest również znajomość zagadnień ochrony przeciwporażeniowej, dlatego też autorzy pominęli problematykę zagadnień powszechnie znanych i skupili się na zagadnieniach pomijanych w innych publikacjach z tego zakresu.