EI Skripta OO
Click here to load reader
description
Transcript of EI Skripta OO
Pripremio: Mato Filakovi ć, dipl. ing.
Električne instalacije Mato Filaković, dipl. ing.
2
SADRŽAJ
1. UVOD............................................................................................................................................................. 1
1.1. MJESTO ELEKTRIČNIH INSTALACIJA U EES-U...............................................................................................1 1.2. DEFINICIJA POJMOVA................................................................................................................................1 1.3. TEHNIČKI PROPISI I STANDARDI .................................................................................................................2 1.4. GRAFIČKI SIMBOLI ....................................................................................................................................3
2. VRSTE SHEMA I CRTEŽA................................................................................................................................. 4
2.1. SHEMA DJELOVANJA.................................................................................................................................4 2.2. PREGLEDNA SHEMA .................................................................................................................................4 2.3. STRUJNE SHEME......................................................................................................................................5 2.4. PLAN INSTALACIJA....................................................................................................................................5
3. PROJEKT ELEKTRIČNE INSTALACIJE.............................................................................................................. 6
4. ENERGETSKI VODOVI ................................................................................................................................... 7
4.1. KONSTRUKCIJA ENERGETSKIH IZOLIRANIH VODOVA ....................................................................................7 4.2. OZNAČAVANJE ENERGETSKIH VODOVA ......................................................................................................8
5. NEENERGETSKI I OSTALI INSTALACIJSKI VODIČI......................................................................................... 9
6. IZBOR PRESJEKA NISKONAPONSKOG VODA ........................................................................................... 10
7. ELEMENTI INSTALACIJA .............................................................................................................................. 11
7.1. ELEMENTI PODŽBUKNIH INSTALACIJA.......................................................................................................11 7.2. ELEMENTI NADŽBUKNIH INSTALACIJA .......................................................................................................11 7.3. RASTALNI OSIGURAČI .............................................................................................................................12 7.4. SKLOPKE I PREKIDAČI.............................................................................................................................15 7.5. RAZVODNI NISKONAPONSKI UREðAJI .......................................................................................................17 7.6. OSTALI ELEMENTI ELEKTRIČNIH INSTALACIJA ...........................................................................................18
8. ELEKTRIČNA TROŠILA .................................................................................................................................. 19
8.1. RASVJETNA TROŠILA ..............................................................................................................................19 8.2. UDARNA IONIZACIJA ...............................................................................................................................20 8.3. VISOKOTLAČNI (VT) IZVORI SVJETLA .......................................................................................................21 8.4. TOPLINSKA TROŠILA ...............................................................................................................................22 8.5. MOTORSKA TROŠILA ..............................................................................................................................22 8.6. UTJECAJ TROŠILA NA OKOLINU................................................................................................................23
9. PODJELA MREŽA ......................................................................................................................................... 23
10. ZAŠTITA ...................................................................................................................................................... 25
10.1. DJELOVANJE STRUJE NA ČOVJEKA ........................................................................................................25 10.2. PRVA POMOĆ PRI STRUJNOM UDARU .....................................................................................................25 10.3. NAPON DODIRA I NAPON KORAKA ..........................................................................................................26 10.4. ZAŠTITA OD NEPOSREDNOG DODIRA......................................................................................................27 10.5. ZAŠTITA OD POSREDNOG DODIRA..........................................................................................................27
11. KLASIFIKACIJA POGONSKIH SREDSTAVA ............................................................................................... 28
11.1. ZAŠTITA BEZ ZAŠTITNOG VODIČA...........................................................................................................28 11.2. ZAŠTITNO IZOLIRANJE ..........................................................................................................................28 11.3. ZAŠTITNI MALI NAPON...........................................................................................................................28 11.4. ZAŠTITNO ODJELJIVANJE ......................................................................................................................28 11.5. ZAŠTITNO UZEMLJENJE.........................................................................................................................28 11.6. NULOVANJE .........................................................................................................................................29 11.7. STRUJNA ZAŠTITNA SKLOPKA FID ILI FID.................................................................................................30 11.8. ZAŠTITA KOD IT MREŽA .........................................................................................................................31 11.9. MOGUĆNOST UPORABE ZAŠTITNIH MJERA..............................................................................................31 11.10. ISPITIVANJE ZAŠTITNIH MJERA.............................................................................................................32 11.11. MJERENJE RZ I RPE .............................................................................................................................32
12. VRSTE ELEKTRIČNIH INSTALACIJA ............................................................................................................ 33
12.1. ELEKTRIČNE INSTALACIJE U SUHIM PROSTORIJAMA ................................................................................33 12.2. INSTALACIJE U STANOVIMA ...................................................................................................................34
Električne instalacije Mato Filaković, dipl. ing.
2
12.3. INSTALACIJE U VLAŽNIM PROSTORIJAMA ................................................................................................34 12.4. POSEBNE IZVEDBE INSTALACIJA ............................................................................................................35 12.5. GROMOBRANSKE INSTALACIJE ..............................................................................................................35
13. ANTENSKE, SIGNALNE I OSTALE NEENERGETSKE INSTALACIJE .............................................................. 36
14. PROPISI O PROJEKTIRANJU I IZVOðENJU ELEKTRIČNIH INSTALACIJA................................................... 37
Električne instalacije Mato Filaković, dipl. ing.
1. UVOD
1.1. MJESTO ELEKTRIČNIH INSTALACIJA U EES-U
Instalacije se nalaze na samom kraju EES-a, ali su ipak vrlo značajne jer se preko njih troši
gotovo sva električna energija.
Visokonaponska trošila su dosta rijetka pa unatoč velikoj snazi troše u postotku malo energije.
Nešto električne energije se izgubi u prijenosu i električnim instalacijama, ali to je takoñer svega
nekoliko posto.
Ukupna duljina instalacijskih vodiča daleko nadmašuje duljine svih dalekovoda. U suvremeni
stan ili kuću ugrañuje se i do 1 km raznih instalacijskih vodiča koji čine i do 20 strujnih krugova.
U instalacije se investira oko 35 % ukupnih sredstava namijenjenih EES-u. Instalacije počinju od
kućnog priključnog ormarića (KPO) za domaćinstva i od industrijskih TS za industriju. Industrije često
imaju i vlastite NN mreže koje onda ne pripadaju u električne instalacije u užem smislu.
Osim energetskih instalacija (230/400 V) postoje još i telefonske, antenske, signalne, mjerne,
gromobranske i druge instalacije.
1.2. DEFINICIJA POJMOVA Pogonska sredstva – su svi ureñaji koji omogućavaju uporabu električne energije (mreže,
instalacije, transformatori, svjetiljke …).
Trošilo – je pogonsko sredstvo koje električnu energiju pretvara u neki drugi oblik energije.
Potrošač – je fizičko ili pravna osoba, korisnik električne energije.
Potrošačko postrojenje – su sva pogonska sredstva u vlasništvu potrošača.
Sklopni aparati – su ureñaji za spajanje, prekidanja ili rastavljanje strujnih krugova.
Razvodni ureñaji – su pogonska sredstva koja služe za razvoñenje električne energije npr.
rasklopna postrojenja na visokom naponu ili razvodni ormari, baterije i sl. na niskom naponu.
Vodovi – su pogonska sredstva koja služe za provoñenje električne energije, a mogu biti
nadzemni, kabelski i instalacijski.
Instalacijski materijal – je pomoćni materijal koji služi za polaganje instalacijskih vodova (cijevi,
kutije, nosači, držači …).
Nazivna ili nominalna veličina – je ona vrijednost za koju je neko je pogonsko sredstvo
grañeno: napon [V], struja [A], snaga [W], (230V, 400V…10A, 16A).
Strujni krug – je zatvoreni put struje izmeñu izvora i trošila.
Fazni vodiči – imaju oznake (L1, L2, L3), a povezuju izvor struje s trošilom.
Neutralni vodič – ima oznaku N, a priključen je zvjezdište trofaznog sustava, ne mora biti
uzemljen.
Elektrana
KPO
Proizvodnja Prijenos Distribucija
10 / 110 kV 110 / 35 kV 35 / 10 kV 10 / 0.4 kV
Električne instalacije Mato Filaković, dipl. ing.
2
Zaštitni vodič – ima oznaku PE (Protection Earth), spaja kućište ureñaja s nekim od zaštitnih
sustava, najčešće je uzemljen.
Nulvodič – ima oznaku PEN (Protection Earth Neutral), spojen je na zvjezdište trofaznog sustava
i neprestano je uzemljen, pa se može koristiti i kao zaštitni vodič.
Masa – su metalni dijelovi trošila i razvodnih ureñaja koji u normalnim uvjetima rada nisu pod
naponom.
Otpor petlje (Rs) – je zbroj otpora strujnog kruga trošila.
1.3. TEHNIČKI PROPISI I STANDARDI Naslov obuhvaća tehničke propise, standarde, preporuke i smjernice. Zbog toga što
električnim instalacijama rukuju i nestručne osobe, one moraju biti izvedene vrlo sigurno. Moraju biti
prilagoñene svakoj okolini, a ne okolina njima kao što je kod VN mreža. I pored toga broj nesreća ja
velik što je razlog više da se sve u vezi s električnim instalacijama propiše i standardizira.
Nisu dozvoljene nikakve improvizacije niti vlastita rješenja. Tehnički propisi su u velikoj mjeri
meñunarodno usklañeni, pa ne treba očekivati velike promjene promijene kada se bude stvarao
H RVATSK I S TAN DARD kao zamjena za još važeći JUS.
Tehnički propis je zakon koji odreñuje kako nešto mora biti izvedeno, ispitano, održavano.
Nepridržavanje tehničkih propisa povlači kaznene posljedice.
Standard je dogovor često meñunarodni, kako neki proizvod treba izgledati i koja svojstva
treba imati.
Standardizacija sprječava preveliko šarenilo materijala i proizvoda kojih i unatoč tome ima
jako puno npr. standardni presjeci instalacijskih vodiča su:
1 , 1.5 , 2.5 , 4 , 6 , 10 , 16 , 25 , 35 , 50 , 70 , 95 , 120 , 150 …mm2.
Vodiči izvan tog standarda ne smiju se koristiti jer se ne uklapaju u tehničke propise.
Preporuke i smjernice donose meñunarodne komisije i IEC. Nakon nekog vremena te
preporuke postaju standardi jer nitko više neće kupiti što nije po preporuci IEC-a.
Tipizacija je izvod iz standarda (npr. firma odluči koristiti samo neke točno definirane kabele,
da bi se lakše mogla držati rezerva na skladištu, a to smanjuje troškove i povećava pogonsku
sigurnost).
Električne instalacije Mato Filaković, dipl. ing.
3
1.4. GRAFIČKI SIMBOLI Za crtanje električnih shema instalacija koriste se grafički simboli koji su takoñer standardizirani i
meñunarodno usklañeni. Često postoji više raznih simbola za isti ureñaj, a i više načina crtanja.
Opširno Pojednostavljeno Jednopolno
Transformator
Motor
Sklopka
Uzemljenje
Spoj s masom
Kvar (proboj, preskok, ks)
Bimetalni relej
Vod s odvojkom
Nerazrješivi spoj Razrješivi spoj
vod
vod u gradnji
vod u planu
Mehanički spoj
Elektromotorno
upravljanje
Elektromagnetsko
upravljanje
Elektromag. upravljanje s vremenskim zatezanjem
Ručno upravljanje
Jednopolna instalacijska
sklopka
Tropolna instalacijska
sklopka
Serijska instalacijska
sklopka
Izmjenična sklopka Križna sklopka
Tipkalo
Priključnica
Priključnica sa zaštitnim kontaktom
Telefonska priključnica
Antenska priključnica
Utikač
Žarulja Fluorescentna rasvjeta
Zvonce
M
ili
1 2
3 4 5 5 V 3 V
230 V
5 VA
M ≈
1 2
500 W M ≈
M ≈
Električne instalacije Mato Filaković, dipl. ing.
4
2. VRSTE SHEMA I CRTEŽA U području električnih instalacija koriste se 3 vrste shema što je meñunarodno usklañeno:
2.1. SHEMA DJELOVANJA Prikazuje sve detalje neke instalacije osim fizičkog rasporeda ureñaja. Na njoj su označeni broji
priključnih mjesta, brojevi pojedinih vodiča, tipovi ureñaja, presjeci vodiča, ako je potrebno. Zbog
svih tih detalja sheme djelovanja složenijih instalacija postaju nepregledne, pa su razvijeni
jednostavniji načini crtanja. Razdvojeni su energetski od upravljačkih i dr. tzv. pomoćnih krugova.
2.2. PREGLEDNA SHEMA - crta se jednopolno i prikazuje energetski dio instalacije. Uz simbole pojedinih ureñaja upisuju
se svi potrebiti podatci, kao što su: tipovi ureñaja i njihove nazivne vrijednosti.
L1
L2
L3
N
TB2
TB1
O1 NVO-00 50/100
2
1
4
3
7
8
1
2
1
2
2
1 1
2
3 4
4 7 8 9 6
M 3~
O2 EZ
6/25
2G 63/10-2/2
16kW ; 955min-1
1 11
12
13
1 1 1
W1 10Ω
S2 CN2
0
VR1
S1 CNR80
BR1
Shema djelovanja pogona ASM-a
Električne instalacije Mato Filaković, dipl. ing.
5
2.3. STRUJNE SHEME Prikazuju pomoćne strujne krugove i to na osnovu
toka struje kroz pojedine ureñaje. Kontakti pojedinih
sklopnih ureñaja ne crtaju se uz njih nego odvojeno zbog
preglednosti. Uz svaki kontakt mora biti napisano kojem
ureñaju pripada, takoñer ispod simbola elektromagnetnog
svitka mora biti popis kontakata tog sklopnog ureñaja s
oznakama gdje se oni nalaze. Strujne sheme su vrlo
praktične pri traženju kvarova, ali je za njihovo čitanje
potrebno poznavati tehnološki proces. To znači da se
mora znati što instalacija mora „raditi“.
2.4. PLAN INSTALACIJA - je prostorni raspored instalacijskih vodova i trošila,
a potreban je kod samog postavljanja instalacija, ali i
kasnije radi lakšeg snalaženja. Tehnička dokumentacija
ima vrijednost samo ako odgovara stvarno izvedenom stanju električnih instalacija. To znači da se
svaka izmjena ili dopuna mora ucrtati u sve primjerke koji su u uporabi ili u arhivu.
4x(40x5) Cu 3x400/230
M 3~
NVO-00 50/100
2G 63/10-2/2
CNR80 Reg.24-45
Bimetalni relej GO 4x102
16kW; 955min-1
W1 10ΩCN 20
S2
S1 TB2
TB1
O1
Pregledna shema pogona ASM-a
Strujna shema upravljanja ASM-om
O2
TB2
TB1
S2
1
2
3
4
8
7
2
1
2
1
S1
VR1 S2
VR1 3 3
44 4
5
6
L
N
Električne instalacije Mato Filaković, dipl. ing.
6
3. PROJEKT ELEKTRIČNE INSTALACIJE Osim shema, projekt instalacije ima i tekstualni dio u kojem moraju biti slijedeća poglavlja:
– uvod,
– projektni zadatak,
– regulacijski dio,
– tehnički opis,
– tehnički proračun,
– troškovnik,
– specifikacija materijala. U uvodu su navedeni osnovni podatci o investitoru i
projektantu te nazivu objekta.
Projektni zadatak je zadatak projektantu što i na koji način treba projektirati.
U regulacijskom dijelu su propisane i opisane zaštitne mjere protiv strujnog udara, požara i dr.
nezgoda kojima uzrok može biti električna instalacija.
Tehnički opis – opisuje djelovanje električnih instalacija u službi tehnološkog procesa, posebno
se opisuje djelovanje onih strujnih krugova čiji način rada nije lako vidljiv iz sheme ili nacrta.
Tehnički proračun – obuhvaća odreñivanje snage pojedinih trošila (P), vršnog opterećenja
(Pv), faktor istovremenosti (fi), vrste i presjeka vodiča, proračun otpora uzemljenja (Rz), otpora petlje i
dr. bitnih elemenata.
Troškovnik mora novčano obuhvatiti sve troškove do završetka izvedbe projekta. To su troškovi
rada, materijala i posebni troškovi npr. trošak probnog pogana, trošak tehničkog pregleda i sl.
Specifikacija mora obuhvatiti sav materijal i ureñaje potrebne za izradu instalacije. Podatci
moraju biti detaljni i točni tako da se na osnovi specifikacije može unaprijed nabaviti sve potrebno.
Navodi se ukupan broj komada iste vrste bez obzira na mjesto ugradnje. Specifikacija je važna i pri
davanju ponude za izvedbu instalacije.
Električne instalacije Mato Filaković, dipl. ing.
7
4. ENERGETSKI VODOVI
4.1. KONSTRUKCIJA ENERGETSKIH IZOLIRANIH VODOVA Instalacijski vodovi se sastoje od samog vodiča koji je od bakra ili aluminija, izolacije i po
potrebi mehaničke ili električne zaštite. Vodiči mogu biti od jedne ili više žica presjeka do 1000 mm2.
Ovisno o namijeni i presjeku koriste se jednožični ili višežični vodiči. Oblik presjeka može biti kružni ili
sektorski (kružni isječak).
Više pojedinačnih izoliranih vodiča s dodatnom izolacijom čini kabel.
Vodiči do 10 mm2 su jednožični, a preko toga od više meñusobno neizoliranih žica, da bi bili
savitljivi.
Zbog niza loših svojstava ne koristi se aluminij za instalacije. Tzv. glavni dovodi, koji su većeg
presjeka rade se ipak s kabelima čije su žile od aluminija. Takvi kabeli su i jeftiniji i lakši, a ako su
spojeni po propisima traju kao i oni od bakra (Cu).
Pojedinačni izolirani vodiči su uvijek kružnog presjeka, a kabelske žile često imaju sektorski
presjek čime se postiže manji vanjski promjer kabela.
Presjeci pojedinačnih vodiča i kabelskih žila odreñeni su propisima. Unutar razvodnih ureñaja
mogu se koristiti bakreni vodiči 0.5 mm2 i 1 mm2, a izvan njih 1.5, 2.5, 4, 6, 10, 16, 25, 35, 50…mm2. Za
prijenosna trošila koriste se kabeli s finožičnim vodičem presjeka od 0.75, 1.5 do 2.5 mm2.
Izolacije su gotovo isključivo od PVC-a, a rjeñe od gume. Za povišene temperature rade se
izolacije od silikona ili teflona.
Boja izolacije je propisana i boje imaju točno odreñena značenja npr.:
zzeelleennoo–žžuuttaa znači da se taj vodič može isključivo koristiti kao zaštitni,
plava znači da se taj vodič koristi za nul-vodič, a može i za zaštitu (nulovanje),
crna ili smeña znači da se ti vodiči koriste za faze.
Električne instalacije Mato Filaković, dipl. ing.
8
4.2. OZNAČAVANJE ENERGETSKIH VODOVA Osim bojama izolirani vodiči i kabeli označavaju se slovima i brojčanim oznakama točno
odreñenog značenja. Oznake su ponekad ispisane i na samom vodiču, a uvijek su ispisane na
ambalaži. Označavanje obuhvaća: izvedbu, vrstu izolacije, oblik presjeka, konstrukciju vodiča,
presjek u mm, nazivni napon, namjenu voda itd.
Namjena: Vrsta izolacije: Materijal, oblik Osobine uporabe:
A – za automobile
P – PVC A – vodič od aluminija A – otporan na kišu
D – za dizalice G – guma S – sektorski presjek vodiča F – finožičan
S – za svjetiljke E – polietilen J – jednožilni vodič J – ojačan plašt
Z – za zavarivanje
Ep – etil-propilen R – razmaknute žile
B – brodski N – neopren S – naročito savitljiv
Ž – željeznički Si – silikonska guma
Y – žuto-zelena izolacija
O – olovni plašt
Neka slova ponavljaju se s različitim značenjem, ovisno o tome na kojem se mjestu u oznaci se
nalaze.
Iza slovnih oznaka dolaze brojčane od 00 do 69 koji označavaju vrstu mehaničke zaštite. Kod
aluminijskih kabela javlja se dodatna oznaka A, a kod bakrenih nema posebnih oznaka.
Presjek žila ili pojedinačnih vodiča označava se u mm2, ali bez oznake mjere npr. 3 ×××× 120.
Primjeri označavanja instalacijskih vodiča i kabela:
PP/R 3 ×××× 1.5, 308 V – 2 ×××× PVC s razmaknutim žilama, 3 x 1.5 mm2 (Cu) za 400 V.
PP00-YS, 4 ×××× 50, 1kV – 2 ×××× PVC, bez mehaničke zaštite, žuto-zelena izolacija, sektorski presjek
žila, 4 x 50 mm2 za napon do 1kV.
PP41 – YASJ, 3 ×××× 120 + 70, 1kV – 2 ×××× PVC, zaštita od čeličnih traka, jedna žuto-zelena žila,
aluminij, sektorski presjek žila, pojačani vanjski plašt, 3 × 120 + 70 mm2 za napon do 1kV.
Električne instalacije Mato Filaković, dipl. ing.
9
5. NEENERGETSKI I OSTALI INSTALACIJSKI VODIČI U ovu grupu spadaju upravljački, signalni, mjerni, telefonski i drugi vodiči i kabeli. Upravljački,
signalni i mjerni vodiči slične su konstrukcije kao i energetski, samo imaju veći broj žila (od 7 do preko
100), a presjeci žila su od 1.5 do 10 mm2.
Ovisno o potrebi i ovi kabeli imaju mehaničku i drugu zaštitu, pa se mogu postavljati u svim
uvjetima prostora. Ne mogu se koristiti za dizalice i liftove jer su im žile od samo jedne žice, pa nisu
otporni na savijanje.
Označavanje je slično kao kod energetskih:
PP45 – 61 x 6/6, 1kV – što znači 2 x PVC, mehanička zaštita za teške uvjete, 61 žila od 6 mm2 +
zaštitni vodič takoñer 6 mm2.
Zbog velikog broja žila i lakšeg spajanja na žilama su često utisnuti brojevi ili je u svakom sloju
vodiča jedna žila npr. bijela, a ostale su crne. Pri spajanju se onda broji od bijele ulijevo ili udesno.
Telefonski kabeli imaju žile promjera: 0.5 mm, 0.6 mm i 0.8 mm.
Izolacija je od PVC-a, a broj žila ponekad premašuje više stotina. I ovi kabeli mogu imati
mehaničku i električnu zaštitu. Električna zaštita je posebno važna jer je telekomunikacijski sustav
osjetljiv na smetnje. Otpor izolacije mora biti vrlo velik, a kapacitet meñu žilama što manji.
Da bi se olakšalo spajanje, žile su upletene u parice (2 žice), četvorke (4 parice), zvijezde (4
četvorke) itd.
Uz 12 osnovnih boja izolacije i ovakvu izvedbu omogućeno je relativno jednostavno spajanje i
kad je broj žila velik.
Za antenske instalacije koriste se koaksijalni kabeli koji imaju jedan izolirani vodič u sredini i
oplet od bakrenih žica oko njega. Oplet štiti od utjecaja smetnji, a debela izolacija centralnog
vodiča nije zbog napona nego zbog što manjeg kapaciteta prema opletu. Izolacija srednjeg vodiča
nije od PVC-a jer on na visokim frekvencijama ima velike dielektrične gubitke.
Za prijenosna trošila koriste se savitljivi finožični kabeli s 2 do 5 žila presjeka od 0.75 do 4 mm2.
Izolacija je od mekog PVC-a ili gume.
Električne instalacije Mato Filaković, dipl. ing.
10
6. IZBOR PRESJEKA NISKONAPONSKOG VODA Nakon što je izvršen izbor vrste niskonaponskog voda (vrsta izolacije, mehaničke zaštite,
materijal vodiča i sl.) slijedi izbor presjeka, a za to postoji više kriterija.
Dva najvažnija su pad napona i zagrijavanje voda u normalnim i nenormalnim okolnostima.
Iako niskonaponski vodovi imaju i induktivitet i kapacitet računa se uvijek kao da imaju samo
radni otpor. Zbog njega se vodiči griju i nastaje pad napona. Gubitci u vodu i temperatura rastu s
kvadratom struje ( I2 ), a hlañenje ovisi o ukupnim toplinskim otporima izmeñu vodiča i okoline.
Dozvoljene temperature su propisane i ovise o vrsti izolacije (70°C za PVC). Struje koje pojedini
niskonaponski vodovi podnose su dosta velike npr. bakreni vodič od 1.5 mm2 ako je sam u
instalacijskoj cijevi podnosi struju od 16 A. Jedan vodič nikad nije sam, uvijek su 2 ili više, u tom slučaju
se vodiči lošije hlade pa je dozvoljena struja manja.
Veličinu struje odreñuje trošilo i ne možemo ju smanjiti, ali možemo i moramo povećati presjek
vodiča ako su uvjeti za hlañenje lošiji. Stvarni potrebni presjek se onda računa pomoću korekcijskih
faktora koji se nalaze u priručnicima i propisima za sve izvedbe instalacije. Samo kratki niskonaponski
vodovi mogu se opteretiti do struje ograničene zagrijavanjem.
Kod dužih vodova kriterij dozvoljenog pada napona (∆u) nastupa prije nego kriterij struje
(granična dužina od 70 do 100 m). Dozvoljeni padovi napona odreñeni su propisima za pojedine
odsjeke instalacije, a ovise i o vrsti trošila (3 % je za kućne instalacije).
[ ]
%
% 2
2 100%
2%100
P l uu I R u
U S UP l
uS U
ρ
ρ
⋅ ∆∆ = ⋅ = ⋅ ∆ = ⋅
⋅ ⋅∆ =⋅
⋅
Umnožak pada napona i struje daje snagu gubitaka u vodu te je i to kriterij za izbor većeg
presjeka vodiča. Veći presjeci su skuplji, ali na duži rok (30 g.) ulaganje isplati, jer i ti gubitci imaju
svoju cijenu, a i napon na kraju voda će biti bolji.
Kratki spojevi opterećuju vodiče mehanički i temperaturno. Za vrijeme trajanja kratkog spoja
vod se ne hladi nego se sva toplinska energija akumulira u vodu i povisuje mu temperaturu. Zbog
kratkog trajanja pojave, dozvoljene su i veće temperature (140°C za PVC). Brzina djelovanja zaštite
(osigurača) koja iskopča vod ima velikog utjecaja na izbor presjeka vodiča. Aluminij ima bolji
toplinski kapacitet od bakra.
Za mehanička naprezanja mjerodavna je udarna struja kratkog spoja. Sile u tom slučaju nisu
tako velike da bi mehanički ugrozile niskonaponske vodiče ili kabele. Po ovom kriteriju se
proračunavaju sabirnice, nosači sabirnica u razvodnim ureñajima.
Električne instalacije Mato Filaković, dipl. ing.
11
7. ELEMENTI INSTALACIJA
7.1. ELEMENTI PODŽBUKNIH INSTALACIJA Podžbukne instalacije rade se u suhim prostorijama kao što su stanovi, uredi, škole, bolnice i sl.
Ove instalacije rade se pomoću instalacijskih cijevi i razlikuju se od instalacija u žbuci koje se rade
pomoću PP/R vodiča.
Glavni elementi podžbuknih instalacija su instalacijske cijevi, montažne i razvodne kutije, pribor
za cijevi i kutije, vodiči raznih presjeka, instancijske sklopke, priključnice i dr.
Instalacijske cijevi su rebraste, plastične standardnih
promjera (11, 13.5, 16, 23, 29, 36 mm itd.). Cijevi su savitljive i
proizvode se u duljinama od 25 do 50 m. Polažu se u žljebove na
neožbukanom zidu ili se postavljaju u oplatu prije betoniranja.
Protiv ispadanja iz žlijeba osiguravaju se sadrom (gipsom). U oplati
se vežu za armaturu da se ne pomaknu pri nalijevanju betona.
Polažu se samo vodoravno i okomito.
Cijevi završavaju u montažnim ili razvodnim kutijama
(standardizirane od PVC-a). Za instalacijske sklopke standardni
∅∅∅∅ = 60 mm, a za trofazne priključnice 70 ili 78 mm. Okrugle razvodne kutije su promjera 78 mm, a
kvadratne 95 x 95 ili veće po potrebi. Ako postoji opasnost da se cijevi napune žbukom ili betonom
treba koristiti posebne gumene uvodnice na spoju cijevi i kutije.
Sklopke i priključnice pričvršćuju se u kutije kanñama ili vijcima ako u stjenkama kutija postoje
predviñena mjesta.
U pribor za cijevi i kutije spadaju: uvodnice, spojnice, lule, obujmice, čelični čavlići, zidni
umetci (tipli), vijci za drvo i dr. Nakon završenog žbukanja u cijevi se uvlače P vodiči potrebnih
presjeka.
U jednoj cijevi trebaju biti vodiči jednog strujnog kruga. U razvodnoj kutiji smiju se križati razni
strujni krugovi. Ni u kom slučaju ne smiju u jednoj cijevi biti različite instalacije npr. instalacije za zvonce
i rasvjetu.
U podžbukne instalacije spadaju i one izvedena s PP00 kabelima, ukopanima u zid bez
instalacijske cijevi (u kupaonicama).
Instalacije u žbuci imaju istu primjenu kao i prethodne samo se rade s PP/R-om. PP/R vodovi se
smiju provući i kroz šuplje grañevinske elemente. U tom slučaju se vodiči lošije hlade, što treba uzeti u
obzir. Na mjestu izlaska PP/R-a iz zida ili stropa mora se ostaviti krajnica učvršćena vijkom da se
spriječi čupanje vodiča iz zida ili stropa. Izmeñu paralelnih PP/R vodova mora se ostaviti oko 1 cm da
se osigura dobro prianjanje žbuke i hlañenje vodiča.
PP/R instalacije su jeftinije od onih u cijevima, ali kod njih nisu moguće nikakve naknadne
preinake kao npr. zamjena tanjeg ili oštećenog vodiča debljim ili ispravnim.
7.2. ELEMENTI NADŽBUKNIH INSTALACIJA Nadžbuknih instalacija ima mnogo vrsta, a izvode se u trajno vlažnim prostorima i u
industrijskim postrojenjima, za rasvjetu, priključnice, i elektromotorni razvod. Često se još nazivaju
vodotijesne instalacije.
Vodovi su najčešće PP00, a iznimno PP41 ili sl.
Električne instalacije Mato Filaković, dipl. ing.
12
Najstariji način polaganja vodiča je na obujmicama. One su od PVC-a, dvodijelne, a
postavljaju se na svakih 30 cm, za svaki kabel posebno. Pričvršćuju se na podlogu vijcima ili ljepilom.
Uz ovaj tip instalacija idu posebne razvodne kutije, vodotijesne izvedbe s gumenim prstenima
na mjestu ulaska kabela. Instalacijske sklopke i priključnice imaju svoja vodotijesna kućišta s brtvama,
pa ne trebaju posebne kutije. Razvodne kutije i kućišta sklopki i priključnica su od čvrste plastike ili
aluminijske legure.
Za mehaničku zaštitu kabela na priključnicama strojeva koriste se savitljive metalne cijevi s
oznakom STAPA ili GUPA.
Da bi se smanjio vrlo veliki broj obujmica koriste se krute plastične cijevi standardnih promjera,
a u jednu cijev smije se uvući više kabela. Ostala oprema jednaka je kao i za prethodni način
postavljanja kabela.
Kod velikog broja kabela koristi se postavljanje na zidne i stropne police ili u podnim kanalima.
Police su od pocinčanog rupičastog lima raznih širina i dubina s poklopcem ili bez, a kabeli u njima
leže slobodno. Police mogu biti izrañene i u obliku metalnih ljestvi s prečkama na svakih 40 cm. Podni
kanali su od betona s mentalnim ili betonskim poklopcem u kojima kabeli leže na dnu ili na policama.
U industriji s velikim brojem malih motora (tekstilna industrija) koristi se razvod na nosivom užetu.
Od zida do zida zategne se čelično uže ili žica na koju se pričvrsti kabel s razvodnim kutijama na
svakih nekoliko metara.
Sabirnički razvod se koristi za motore većih snaga. Sastoji se od neizoliranih sabirnica koje su
montirane u plastične kanale. Odvojak s osiguračima i drugim priborom može se postaviti bilo gdje
duž razvoda, ako se skine poklopac i na njega stavi odvojak (skup razvod).
Osim nabrojanih postoji još čitav niz posebnih instalacija npr. podvodne, brodske, rudničke,
protueksplozijske itd. Protueksplozijske ili tzv. S – instalacije javljaju se češće na mjestima gdje postoji
ili mogu postojati eksplozivni plinovi ili zapaljive tekućine, to su skladišta tekućih goriva, benzinske
crpke i sl. Ove instalacije imaju poseban pribor i podliježu vrlo strogoj kontroli.
7.3. RASTALNI OSIGURAČI Vrlo su važni sklopni ureñaji koji štite instalacije od prevelikih struja opterećenja ili struja kvara
(kratki spoj). Taljenjem posebno dimenzionirane žice u umetku osigurača prekida se strujni krug.
Najčešći tipovi niskonaponskih osigurača su tip-D i tip-NH.
D-tip se koristi u rasvjetnim instalacijama i za manje motore. Postoje nekoliko veličina u koje se
mogu umetnuti razni umetci od (2 do 25 A); (35 do 63 A); (80 do 125 A); (160 do 200 A). Čitav sklop se
sastoji od podnožja, kape, vijka ili prstena i rastalnog umetka.
Električne instalacije Mato Filaković, dipl. ing.
13
2 A 4 A 6 A
10 A 16 A 20 A 25 A
RUŽIČASTA SMEðA ZELENA CRVENA SIVA PLAVA ŽUTA
ELEMENT 25 A
35 A 50 A 63 A
CRNA BIJELA BAKRENA
ELEMENT 63 A
80 A 100 A
SREBRNA CRVENA ELEMENT 100 A
Kalibarski vijak ima važnu ulogu jer sprječava da se umjesto pregorjelog umetka postavi jači.
S obzirom na način učvršćenja podnožja na podlogu i način priključenja vodiča razlikujemo tri tipa:
EZ, UZ, TZ.
UZ TZ
NH-tip osigurača se koriste za zaštitu većih postrojenja, sastoje se samo od podnožja i
rastalnog umetka koji se umeće posebnim alatom.
Nazivne struje NH osigurača su:
6 do 125 A; 25 do 160 A; 315 do 400 A; 500 i 630A.
Nazivni naponi NH osigurača su:
230, 400, 500, 660 i 900 V.
Postoji pet veličina podnožja: 00, 0, 1, 2, 3. Kod ovih
osigurača moguće je postaviti umetak veće snage pa je zbog toga izmjena dozvoljena samo
stručnim osobama koje su svjesne opasnosti od takvog zahvata.
Osim nazivne struje kod rastalnih umetaka pojavljuju se još dvije struje:
Id = 1.3 – 1.5In – struja koju umetak mora izdržati propisano vrijeme iako je veća od nazivne.
Ig = 1.6 – 2.1In – struja pri kojoj osigurač mora pouzdano prekinuti strujni krug u propisanom
vremenu.
Pri kratkom spoju struja je velika i nastaje u umetku električni luk. Kvarcni pijesak u umetku
mora ugasiti luk sve do veličine struje kratkog spoja koja je napisana na NH umetku. Ta struja može
iznositi i preko 100kA.
Električne instalacije Mato Filaković, dipl. ing.
14
Osigurači se dijele na dva funkcijska razreda:
g – za opću uporabu i a – za posebnu namjenu.
Razlikuju se po brzini djelovanja. Daljnja podjela je na pogonske razrede:
L – za kabele i vodove,
M – za sklopne aparate,
R – za poluvodiče,
B – rudarstvo.
Prema ovim podjelama osigurači se označavaju npr. gL, aR i sl.
Brzina djelovanja osigurača mora biti što veća što je struja veća, ali ne bilo kako, nego prema
propisanoj krivulji za odreñeni tip umetka. Na taj način može se postići selektivnost zaštite, tj. mora
pregorjeti onaj osigurač koji je najbliže mjestu kvara. Da bi se to postiglo moraju se poštovati nazivne
struje, razredi podjele i druge značajke rastalnog oblika.
Svi potrebiti podatci su otisnuti na NH umetcima, a D umetci se označavaju bojama. U novije
vrijeme i na D umetcima u utisnuti podatci o nazivnoj struji i naponu. Stara podjela osigurača bila je
na brze i trome. Razvoj elektrotehnike nametnuo je drugačiju podjelu pa su npr. za elektroničke
sklopove potrebni osigurači koji djeluju za manje od 5 ms, tj. prije nego što je struja dosegla
maksimum.
Električne instalacije Mato Filaković, dipl. ing.
15
7.4. SKLOPKE I PREKIDAČI Sklopke koje se koriste u električnim instalacijama možemo podijeliti u tri velike grupe:
– Postavne sklopke
– Impulsne sklopke
– Zaporne sklopke
U prvu grupu (postavne) spadaju sve one sklopke koje se mehaničkom silom postavljaju u
odreñeno sklopno stanje i u njemu ostaju trajno. To su sve vrste instalacijskih sklopki, grebenaste
sklopke, polužne sklopke…
U drugu grupu (impulsne) spadaju sklopke koje zadržavaju odreñeno sklopno stanje dok traje
impuls koji to stanje podržava. Impuls može biti pritisak prsta (tipkalo), elektromagnetska sila (kod
sklopnika) ili neka druga mehanička, toplinska kemijska sila… U ovu grupu pripadaju i sve vrste krajnjih
sklopki npr. sklopke na vratima automobila, sklopke razine, sklopke koje reagiraju na temperaturu …
Kod zapornih sklopki se istovremeno s uključenjem odreñenog sklopnog stanja zateže opruga
u kojoj se akumulirana energija potrebna za brzo isključenje kada to zatreba. Te sklopke uvijek imaju
zaštitnu funkciju. Opruga se oslobaña elektromagnetom ili bimetalom ako je struja prevelika ili
podnaponskim svitkom ako je napon prenizak i obrnuto. Zbog zaštitne funkcije zaporne sklopke
moraju moći isključiti i struju kratkog spoja. Koriste se umjesto rastalnih osigurača i kao limitatori.
Niskonaponske sklopke možemo podijeliti i prema mogućnosti uklapanja:
Bezteretne – nemaju većeg značenja na NN području.
Teretne – uklapaju In, a isklapaju 2In. Dijelimo ih na:
instalacijske – upotrebljava se kao zasebno postavljen aparat u vlastitoj razvodnoj kutiji ili
kućištu (In ≤ 16 A) – postavne, ručne, zračne, upravljačke.
grebenaste – za ručno upravljanja trošilima većih nazivnih snaga i obično su dio razvodnog
ureñaja tzv. paketne sklopke – postavne, ručne, upravljačke.
tipkala – za posredno upravljanje. Impuls im daje sklopnik ili prekidač.
krajnje sklopke – za automatsko upravljanje strujnim krugovima, a impuls dobivaju dodirom
odreñenog dijela stroja. Posebna izrada krajnjih sklopki su tlačne, nivo – sklopke i membranske
sklopke.
Motorske – mogu uklapati i isklapati struje pri pokretanju i preopterećenju elektromotora:
motorska zaštitna sklopka – zaporna, ručna, zračna, ili uljna i zaštitna. Izrañuju se najčešće s
bimetalnim i elektromagnetskim okidačem.
sklopnik ili kontaktor – impulsni, daljinski elektromagnetski, zračni, upravljački i zaštitni.
Predstavlja osnovu daljinskog upravljanja i regulacije u jakoj struji. Impulse koji se daju malim strujama
i naponima prenosi na aparate kojima se prekidaju velike struje.
Prekidači – ili učinske sklopke uklapaju ili isklapaju struje do struje kratkog spoja:
Električne instalacije Mato Filaković, dipl. ing.
16
instalacijski automatski prekidači – zaporni, ručni, zračni i zaštitni. Ugrañuju se na ona mjesta u
električnoj instalaciji gdje se javlja struja kratkog spoja do 6 kA i gdje često dolazi do preopterećenja
ili kratkih spojeva. Izrañuju se za napone 250 i 400 V te struje 6, 10, 16, 20 i 25 A. Nakon prekidanja
strujnog kruga ne treba mijenjati topljivi umetak, mogu zamijeniti ulogu sklopke iako to treba
izbjegavati (oko 10000 uklapanja što je puno manje od sklopke) prekidaju znatno manju struju
kratkog spoja od osigurača skuplji od osigurača
TARIFNI PREKIDAČI – zaporni, ručni, zračni i zaštitni. Koriste se za ograničenje snage tj. struje
potrošača električne energije – limitator.
PREKIDAČI VELIKE RASKLOPNE MOĆI – mogu prekinuti glavni strujni krug u punom opterećenju
te prekinuti struje kratkog spoja.
Električne instalacije Mato Filaković, dipl. ing.
17
7.5. RAZVODNI NISKONAPONSKI UREðAJI Predstavljaju razdjelna mjesta s kojih se opskrbljuju trošila u neposrednoj blizini. Razvodnim
ureñajima energija dolazi glavnim kabelom preko glavne sklopke koja mora biti posebno označena.
Njom se može isključiti čitav razvodni ureñaj i to automatski ili ručno.
Veličina, vrsta opreme i izvedba razvodnog ureñaja ovise o namjeni, uvjetima okoline vrsti
struje, opterećenju, vrsti mehaničke zaštite, vrsti električne zaštite i dr.
Najčešće se javljaju sljedeći tipovi ureñaja:
kućni priključni ormarić (KPO ili KPMO)
razvodni ureñaji za stambene i sl. objekte (katne razdjelnice)
upravljački ormari (u industriji i energetici)
razne baterije (za vlažne i prljave prostore)
prenosive razvodne baterije za gradilišta
kabelski ormari (semafori)
Kućni priključni ormarić zapravo nije razvodni ureñaj jer u njega dolazi i iz njega izlazi jedan
vod. U njemu su smješteni samo glavni osigurači kuće. Izrañuju se od lima ili silumina, a smješten je na
tavanu ako je nisko naponski razvod zračni ili u zidu ako je niskonaponski razvod kabelski. Mora biti
plombiran ili zapečaćen.
U objekte s više stanova ili općenito višekatne
objekte ugrañuju se tzv. katne razdjelnice.
Služe za smještaj osigurača, sklopki, stubišnih
automata, uklopnog sata, a u novije vrijeme i
brojila. To olakšava očitavanje brojila jer se
ne mora ulaziti u stan.
Upravljački ormari su dobro rješenje u
industrijskim, a i u energetskim
postrojenjima s centralnim
rukovanjem. Često im se dodaje
upravljački pult u kojem se nalaze
samo pomoćni strujni krugovi, elementi upravljanja, nadzora i mjerenja. Praktično je rješenje ormara s
izvlačivim modulima. To su "ladice" koje se mogu izvući i popraviti
u radionici. U modulu je smještena sva oprema potrebna npr. za
jedan motor.
Razvodne baterije imaju sličnu funkciju kao razvodni ormari
samo su sastavljeni od manjih tipiziranih ormarića, koji se mogu
dobro zatvoriti da ne propuštaju vlagu i prljavštinu. Elementi se
rade od silumina ili plastike. Zbog često loših uvjeta prostora
posebnu pažnju treba posvetiti zaštiti od dodira.
Na gradilištima vladaju izuzetno teški uvjeti prostora, pa se
tamo koriste prijenosne razvodne baterije. One su često od lima ili
plastike da bi bile lakše, a smještene su na posebne stalke. U njima
se često nalaze brojila jer je gradilište potrošač električne energije.
Na gradilišnoj bateriji smješten je veći broj jednofaznih i trofaznih
priključnica koje moraju imati zaštitne kontakte. Zaštita od strujnog
udara provodi se često strujnim zaštitnim sklopkama.
Električne instalacije Mato Filaković, dipl. ing.
18
Kabelski ormari koriste se npr. za semafore ili za pomoćne strujne krugove u visokonaponskim
postrojenjima. Smješteni su iznad kabelskih kanala, a priključci su spojeni odozdo. Ulazi kabela moraju
se zaliti stearinom da se spriječi kondenzacija vlage koja bi došla iz kanala.
7.6. OSTALI ELEMENTI ELEKTRIČNIH INSTALACIJA Osim osigurača, sklopnih ureñaja, vodiča i dr. elemenata koji su već spomenuti češće se
ponavljaju sljedeći:
– strujni mjerni transformatori (SMT)
– pokazni instrumenti
– brojila električne energije, uklopni satovi (jednofazna ili trofazna, radna, jalova)
– rasvjetna tijela
– razne vrste stezaljki
– višepolne priključnice i utikači
– bimetalni i drugi zaštitni ureñaji
U instalacijama se koriste strujni mjerni transformatori jer zbog niskog napona naponski mjerni
transformatori nisu potrebni.
Strujni mjerni transformatori (SMT) smanjuju struju na veličinu prikladnu za priključak
ampermetra, brojila, zaštite i dr.
Pokazni instrumenti najčešće s kazaljkom služe za mjerenje električnih veličina, a u novije
vrijeme se i neelektrične veličine pretvaraju u standardne strujne ili naponske signale i mjere na
električni način (temperatura, vlaga, tlak…). Za takva mjerenja prikladni su pokazni instrumenti sa
zakretnim svitkom, dok se za izmjenične veličine najčešće koriste instrumenti s pomičnim željezom.
Brojila električne energije mogu biti jednofazna, trofazna, radna, jalova s maksigrafom ili bez
njega, a priključci mogu biti poluindirektni ili direktni.
Uklopni satovi ili tonfrekventni releji služe za prebacivanje tarifa.
U električne instalacije spadaju samo ona rasvjetna tijela koja su fiksno ugrañena i priključena.
Osim funkcionalnosti, rasvjetna tijela moraju zadovoljavati i estetske kriterije, pa u njihovom
oblikovanju često sudjeluju arhitekti i dizajneri.
Za spajanje instalacijskih vodiča u razvodnim ureñajima i drugdje koristi se vrlo mnogo različitih
stezaljki. Možemo ih podijeliti u dvije grupe: vijčane i opružne
Vijčane se koriste samo za manje struje (do približno 15A) jer opruge ne mogu ostvariti
dovoljno velik kontaktni pritisak.
Električne instalacije Mato Filaković, dipl. ing.
19
Višepolne priključnice i utikači koriste se npr. kada pojedine dijelove instalacije treba češće
razdvajati i spajati. Prednost je višepolnih priključnica u tome što ne postoji mogućnost pogrešnog
spajanja.
Bimetalni, nadstrujni, podnaponski, prenaponski, temperaturni i drugi zaštitni ureñaji koriste se
za zaštitu elektromotora ili tehnološkog procesa.
U razvodnim ureñajima koriste se još sabirnice, potporni izolatori, odvodnici prenapona i dr. U
posebnim instalacijama kao što su gromobranske, antenske, telefonske i dr. koristi se još mnoštvo
montažnog i spojnog pribora specifične namjene.
8. ELEKTRIČNA TROŠILA
8.1. RASVJETNA TROŠILA Možemo ih podijeliti u dvije osnovne grupe:
a) trošila s žarnom niti (žarulje)
b) trošila s izbijanjem u plinovima, a ovu grupu možemo podijeliti na:
visokotlačna trošila
niskotlačna trošila
U svim rasvjetnim trošilima se samo manji dio električne energije pretvara u svjetlost, a veći dio
u toplinu. Najlošije su žarulje s žarnom niti koje imaju ηηηη = 7 – 20 lm / W. Lumen je jedinica za svjetlosni
tok. Žarulje su najstariji ureñaji za pretvorbu električne energije u svijetlo. Prva uporabljiva žarulja
konstruirana je krajem 19 stoljeća u SAD-u (Edison) i istovremeno u Engleskoj (ing. Swan).
Prve žarulje su imale nit od pougljenog bambusovog vlakna koje je moglo izdržati temperaturu
oko 2000°°°°C u vakuumu. Trajnost je bila mala, a potrošnja energije velika.
Prve žarulje s metalnom niti konstruirane su u početku 20 stoljeća. Najprije se koristio osmij i
tantal, a kasnije volfram koji se koristi i danas.
Od početka stoljeća žarulja se nije bitno promijenila, trajnost joj je bila i ostala od 1000 do 1500
sati samo ako je napon točno 230 V. Samo 5 % viši napon smanjuje trajnost na pola.
Razlika u odnosu na prve žarulje je u tome što nisu vakumirane nego su punjene argonom,
kriptonom ili parom joda (halogene žarulje). Punjenje plinom je omogućilo da žarna nit radi na višoj
temperaturi, čime se postiže bolja kvaliteta svjetla i veći ηηηη. Osim toga u suvremenim žaruljama je
žarna nit dvostruko spiralizirana čime se smanjuje gubitak topline i gubitak atoma volframa s površine
niti.
Žarulje se razlikuju i po podnožju. Ta kućnu rasvjetu uobičajene su žarulje s edisonovim
navojem: E-10, E-14, E-27, E-40. Za vozila i mjesta izložena vibracijama prikladnija su svonova
podnožja (bajonet) jer se ne mogu olabaviti prilikom vibracija. Standardna bajonet podnožja su: B-7,
B-9, B-15, B-20, B-22.
Osim podjele prema podnožju, žarulje možemo podijeliti prema obliku staklenog balona,
prema namjeni i sl. Stakleni balon može biti kruškast, kuglast, u obliku plamena svijeće ili staklene
cijevi. Staklo može biti prozirno ili u boji, pa takve žarulje služe za reklame.
Električne instalacije Mato Filaković, dipl. ing.
20
Edisonovim navojem
E 10, E 14, E 27 i E 40
Bajonet podnošci
Ba7s, Ba9s, Ba15s i B22
Sofitni podnošci
S7, S8,5, S15 i S19
Standardne snage žarulja s podnoškom E27 15, 25, 40, 60, 75, 100, 150 i 200 W.
Standardne snage žarulja s podnoškom E40 300, 500, 1000, 1500 i 2000 W
Standardne snage žarulja s podnoškom E15 15, 25, 40 i 60 W
Neke žarulje prvenstveno služe za signalizaciju, neke za zagrijavanje, neke za projektore itd.
8.2. UDARNA IONIZACIJA Zamislimo staklenu cijev napunjenu plinom s jednom elektrodom na svakom kraju izmeñu koji
vlada visoki napon. Zbog svemirskog zračenja mali dio atoma plina je ioniziran, tj. postoje slobodni
elektroni i atomi kojima ti elektroni nedostaju, pa su oni električki pozitivni. Ovisno o polaritetu
elektroda u cijevi, ionizirane čestice se gibaju vrlo velikim brzinama prema suprotnim elektrodama. Pri
tome se sudaraju s drugim atomima koje ioniziraju (udarna ionizacija). Prilikom sudara dio energije se
pretvara u elektromagnetske valove koji mogu biti u području od 400-750 nm, pa cijev svijetli.
Ako je plin jako razrijeñen pojava je intenzivnija, a
potrebni napon manji. Ovdje razlikujemo Up - napon
paljenja koji je nešto veći od Ug - napona gorenja. Ove
cijevi imaju negativnu naponsko-strujnu karakteristiku što
znači da uz isti napon, struja postupno raste.
Da bi se spriječilo uništenje cijevi mora se u seriju
spojiti otpornik ili prigušnica (zavojnica).
Ovisno o sastavu plina cijev svijetli drugom
monokromatskom bojom. Zbog toga se ovakve cijevi
koriste uglavnom za reklame. Cijev lakše pali ako na
svakom kraju ima žarnu nit koja se prije paljenja zagrije.
Tako rade standardne fluorescentne cijevi u kojima se
nalazi para žive pod vrlo malim tlakom. Ona isijava
ultraljubičasto zračenje koje je nevidljivo. Da bi dobili vidljivo svjetlo, cijev je s unutrašnje strane
presvučena tzv. luminatorom koji ultraljubičasto zračenje pretvara u vidljivo svijetlo i to polikromatsko.
Cijeli ureñaj se sastoji od prigušnice, cijevi i startera (prema shemi).
Kad uključimo napon, struja poteče kroz induktivitet, žarnu nit i starter. Starter je takoñer mala
ionizacijska cijev s dvije elektrode od kojih je jedna bimetalna. Zbog malog razmaka elektroda,
starter odmah provede i u njemu gori mali električni luk koji zagrijava elektrode.
Zbog toga se bimetalna elektroda ispravlja i u jednom trenutku dodirne drugu elektrodu. Struja
poraste, pa se žarna nit još više zagrijava, a starter se hladi jer više nema električnog luka. Nakon 1 do
2 s elektrode se ponovno odvoje i prekida se strujni krug. Zbog prekidanja relativno velike struje u
L N UN
Električne instalacije Mato Filaković, dipl. ing.
21
prigušnici nastaje visoki napon samoindukcije koji je dovoljan za paljenje cijevi. Starter ne može
ponovno upaliti jer je njegov Up viši od napona koji vlada izmeñu njegovih elektroda kada cijev
svijetli. Trajnost fluorescentne cijevi je znatno veća od trajnosti običnih žarulja i iznosi od 5000 do 6000
sati.
Takoñer je i stupanj korisnosti (ηηηη) veći i iznosi 60 lm/W. Cijevi se proizvode za snage do 120 W.
Boja svijetla može se podesiti izborom luminatora, a izražava se u kelvinima (K) što je napisano na
samoj cijevi.
8.3. V ISOKOTLAČNI (VT) IZVORI SVJETLA U grupu spadaju živine, natrijeve, metalhalogene i ksenonske visokotlačne žarulje.
Ionizacijske cijevi visokotlačnih žarulja su malih dimenzija ∅∅∅∅ = 15 mm ili manje, a dužina
nekoliko centimetara. Radna temperatura im je oko 800°°°°C, a tlak u cijevi 20 bara.
Živine žarulje u ionizacijskoj cijevi imaju dvije glave i dvije pomoćne
elektrode za paljenje, pa ne trebaju poseban starter, ali trebaju prigušnicu.
Kada se uključi napon, stvori se mali električni luk izmeñu glavne i pomoćne
elektrode na svakom kraju cijevi. Struje lukova ograničene su otpornicima koji su
ugrañeni u samu cijev. Lukovi zagrijavaju cijev i isparavaju živu koja se nalazi u
cijevi u sitnim kapljicama. Nakon nekoliko desetaka sekundi stvorit će se uvjeti
da poteče struja izmeñu glavnih elektroda na krajevima cijevi. Struja,
temperatura i tlak dalje rastu, pa cijev svijetli sve jače, dok se napon ne ustali
nekoliko minuta.
Takva visokotlačna cijev
svijetli i bez luminatora i to vrlo
jako, jer se ovdje radi o
električnom luku, a ne o
tinjavom izbijanju kao kod fluorescentnih cijevi. Boja
svijetla živine žarulje je plavkasta i dosta neprirodna.
Zbog toga se ionizacijska cijev ugrañuje u stakleni
balon koji je iznutra premazan luminatorom koji
svijetli crveno, pa sve zajedno daje dosta kvalitetno svijetlo, ali samo ako je osvijetljenost dovoljno
velika.
Natrijeve visokotlačne žarulje nemaju
pomoćne elektrode, pa im je potreban poseban
visokonaponski starter koji daje napone nekoliko
kV (2, 3, 4…). Natrijeve visokotlačne žarulje svijetle
žuto – narančastom bojom svijetla koje je
posebno prikladno za osvjetljavanje prometnice.
Da bi se dobio bolji sastav svijetla
proizvode se metalhalogene visokotlačne žarulje
koje su punjene živom, natrijem i jodom.
Električne instalacije Mato Filaković, dipl. ing.
22
8.4. TOPLINSKA TROŠILA To su ona trošila kojima je osnovna zadaća pretvorba električne u toplinsku energiju.
Najjednostavniji način pretvorbe je pomoću otpornika izrañenog od elektrootporne žice (kantal ili
silicijev karbid). Ostali mogući načini su pomoću električnog luka (zavarivanje pomoću dielektričnog i
mikrovalnog zagrijavanja što se u novije vrijeme koristi u kućanstvima; mikrovale pećnice). Toplinska
trošila su uvijek velikih snaga i spadaju u najjača trošila u kućanstvima. Ovisno o izvedbi otporničkog
toplinskog trošila možemo ih podijeliti u nekoliko grupa:
– grijače ploče
– uronjeni cijevni grijači
– grijači s isijavanjem topline
– grijače zavojnice
– grijači vodiči
Grijače ploče se primjenjuju kod štednjaka i glačala. Radna površina ploče je ravna, a na
suprotnoj strani je izrañen spiralni ili cik-cak žlijeb u koji je izolirano montirana grijača zavojnica ili više
njih. Sama ploča je od željeza ili silumina. Snage grijačih ploča su od stotinjak W do nekoliko kW.
Uronjeni cijevni grijači se koristi kod bojlera i perilica. Grijača zavojnica je izolirano ugrañena u
bakrenu cijev koja može biti prikladno svinuta i takav grijač mora biti u vodi jer ima malu površinu u
odnosu na snagu, pa bi se u zraku pregrijao i izgorio. Snage su redovito preko 1kW.
U treću grupu spadaju grijači izrañeni na isti način kao i oni u drugoj grupi samo je cijev od
temperaturno otpornog materijala koji ne oksidira ni pri 600-800°°°°C, kolika je radna temperatura
grijača. Pri toj temperaturi većina toplinske energije se prenosi zračenjem koje može biti i usmjereno.
Primjenjuju se za zagrijavanje kupaonica i kod novijih vrsta štednjaka.
Grijače zavojnice su zavojnice od kantala u koje se ugrañuju nosači od šamota, koje su onda
zbog zaštite ugrañeni u prikladna kućišta.
Primjena kod termoakomulacijskih peći i raznih industrijskih peći za zagrijavanje ili taljenje
metala.
Grijači vodiči služe za zaštitu cijevi i posuda od zamrzavanja, sam vodič je od elektrootporne
žice, a izolacija od silikona ili teflona.
8.5. MOTORSKA TROŠILA Broj motora u industriji i kućanstvima stalno raste. U industriji u prosjeku ima 5 elektromotora po
zaposlenom, a suvremena kućanstva imaju 10 do 15 različitih motora. U industriji i energetici su
najbrojniji trofazni kavezni motori, ali se koriste i sve druge vrste u specifičnim slučajevima. U
kućanstvima su zastupljeni jednofazni kavezni motori, te kavezni serijski uzbuñeni motori. Snage
industrijskih motora priključenih na električne instalacije dosežu nekoliko stotina kW. U kućanstvima
motori rijetko premašuju nekoliko kW. Utjecaj motorskih trošila na električne instalacije je nešto
drugačiji od utjecaja ostalih trošila.
Motor u fazi zaleta uzima znatno veću struju od nazivne, ona izaziva dodatne padove napona
koji se primjećuju na rasvjeti. Zbog povećane struje osigurači moraju biti pažljivo odabrani da u toku
zaleta motora ne pregore. Kod većih motora struju ponekad treba ograničiti stupnjevitim kretanjem
motora na način zvijezda – trokut ili pomoću posebnih upuštača.
Motor je djelomično induktivno trošilo, što znači da ima cosϕϕϕϕ < 1, a ako je samo djelomično
opterećen onda čak mnogo manji od 1.
Kolektorski motori zbog iskrenja na kolektoru koji se ne može spriječiti stvaraju radio i TV
smetnje. Smetnje se preko instalacija mogu prenijeti na veće udaljenosti, te zbog toga svaki ureñaj s
kolektorskim motorom mora imati filtar koji sprječava prodor smetnji iz motora u instalacije.
Električne instalacije Mato Filaković, dipl. ing.
23
8.6. UTJECAJ TROŠILA NA OKOLINU Može biti toplinski, zvučni i elektromagnetski.
Sva električna energija koja se potroši na bilo kakvom trošilu završi posredno ili neposredno kao
otpadna toplina. U velikim gradovima ta toplina premašuje 1/10 sunčevog zračenja na to isto
područje. Zbog toga dolazi do poremećaja mikroklime, što zimi i nije loše, ali ljeti povećava uporabu
klimatizatora koji takoñer stvaraju otpadnu toplinu; u velikim slučajevima npr. više elektromotora u
malom prostoru, može otpadna toplina toliko podići temperaturu prostora da dolazi do
pregrijavanja motora.
Zvučne utjecaje tj. buku stvaraju uglavnom motori i u manjoj mjeri transformatori i prigušnice.
Buka je ograničena neposredno na okolinu trošila i može se dobrom konstrukcijom i zvučnom
izolacijom smanjiti. Osim čujne buke (do 16 kHz) postoje vibracije i iznad tog područja.
Niskofrekventna buka (vibracije) izazivaju zamor materijala, popuštanje vijaka i sl. Ultrazvuk iznad 16
kHz ne čujemo, ali ako je prejak može izazvati smetnje kod čovjeka i psa. Neposredno opasan zvuk je
samo jak zvuk u čujnom području (10 dB), ali i niže razine zvuka (buke) utječu na živčani sustav, pa
trajno izlaganje stvara tzv. efekt dodijavanja, ljudi postaju nervozni i imaju glavobolje.
Elektromagnetska zračenja su rijetko kada toliko jaka da bi bila opasna, npr. rasipno
magnetsko polje motora ili transformatora uvijek postoji, ali je toliko slabo da nije štetno. Jaka
magnetska polja u blizini odašiljača i vodova mogu biti opasna. Elektromagnetsko polje mobitela
koje se stvara u neposrednoj blizini mozga može predstavljati opasnost, pa se u novije vrijeme
provode istraživanja koja to trebaju potvrditi ili opovrgnuti.
9. PODJELA MREŽA Prema načinu zaštite od napona dodira i napona koraka niskonaponske mreže i instalacije
dijele se u tri glavne grupe:
TN mreža – mreža u kojoj je uzemljeno zvjezdište transformatora i neutralni vod na više
mjesta. Metalna kućišta pogonskih sredstava spojena su s neutralnim vodom. Na taj način je
osigurano da ne doñe do opasnog napona dodira izmeñu kućišta i pogonskog sredstva u kvaru i
okolnog zemljišta. Osim toga osigurano je da struja kvara bude dovoljno velika za djelovanje
osigurača u propisanom vremenu. Prijenosna trošila se na TN mrežu spajaju kabelima koji moraju
imati jednu žuto – zelenu žilu namijenjenu isključivo za zaštitu.
Postoji tri tipa TN – mreža: TN-S, TN-C i TN-C-S.
TN-C
Mreža je uzemljena u trafo-stanici, a električni ureñaj je zaštićen nulovanjem.
L1
L2
L3
PEN
Električne instalacije Mato Filaković, dipl. ing.
24
TN-S
TN-C-S
IT mreža – i sve ostale pripadajuće instalacije su potpuno neuzemljene. Na taj način je
spriječeno da poteče struja preko mjesta kvara čak i ako dodirnemo ureñaj u kvaru. To u potpunosti
vrijedi za istosmjerne mreže. Kod izmjeničnih mreža zbog njihovog kapaciteta prema zemlji potekla bi
struja koja možda nije opasna, ali je neugodna. Zbog toga su kućišta pogonskih sredstava ipak
uzemljena. Kapacitivna struja u slučaju kvara neće dovesti do pregaranja osigurača, pa kvar ostaje
neotkriven, trajno nazočan. Zbog toga se u IT mrežama osim osigurača za zaštitu koriste i kontrolnici
izolacije. IT mreže se koriste u manjim sustavima npr. u rudnicima i kod istosmjernih instalacija.
Neutralni vod ima oznaku Mp (N), a zaštitno uzemljenje Rz PE.
TT mreža je uzemljena samo na jednom mjestu i to u trafo stanici. Pogonska sredstva imaju
svoja pojedinačna ili grupna uzemljenja. Kod TT mreža razlikujemo tzv. pogonsko uzemljenje (Rb) i
zaštitno uzemljenje (Rz). Struja kvara zatvara se preko oba uzemljenja i zbog njihovog otpora se može
dogoditi da ne bude dovoljno velika za pregaranje osigurača. Zbog toga TT mreža nije dobra ako u
njoj postoje trošila s jakim osiguračima.
L1
L2
L3
N
L1
L2
L3
N
PE
L1
L2
L3
PE
N
TN-C-S
TN-C TN-S
Električne instalacije Mato Filaković, dipl. ing.
25
10. ZAŠTITA
10.1. DJELOVANJE STRUJE NA ČOVJEKA Za živa bića opasna je struja, a ne napon. Djelovanje struje nije znanstveno dovoljno istraženo.
Vrhom jezika osjećamo već 5µA sve do 10mA i 16mA za muškarce struja nije opasna jer se snagom
vlastitih mišića možemo odvojiti od predmeta pod naponom.
Pri 50mA smrtno strada mali broj ljudi, a pri 100mA smrtnost je oko 50 %. Važnu ulogu ima i
vrijeme djelovanja struje. Može se preživjeti i više stotina miliampera (mA), ako struja ne djeluje duže
od nekoliko desetinki sekunde. Do smrti dolazi najčešće zbog fibrilacije (titranja) srčanog mišića, koji
ne može slijediti frekvenciju od 50Hz.
Veličina struje ovisi o naponu i otporu tijela. Otpor unutrašnjosti tijela je dosta stalan i iznosi od
500 do 700Ω. Na to treba dodati otpor kože koji ovisi o više faktora npr. vlažnosti kože, pritisku dodira,
trajanje djelovanja struje, naponu, frekvenciji, psihičkom stanju… Procjenjuje se da ukupni otpor iznosi
1300Ω pri 230V i 50Hz.
Frekvencije oko 50Hz su najopasnije. Na visokom naponu smrtnost je oko 12 %, ali oni koji
prežive najčešće imaju trajne posljedice kao što su: opekotine ili oštećenja unutarnjih organa. Zbog
češćeg profesionalnog rada oko struje, muškarci stradaju četiri puta češće nego žene. Stanje zaštite i
obaviještenosti o opasnosti od struje, kod nas nije dobro, pa je i broj nesreća oko sedam puta veći
nego u Nizozemskoj.
10.2. PRVA POMOĆ PRI STRUJNOM UDARU Povrede strujnog udara mogu biti primarne i sekundarne. Primarne su od same struje, a to su
opekotine, oštećenja krvnih žila i mišića, prestanak rada srca i disanja. Sekundarne posljedice su
prijelomi, posjekotine i druge povrede koje mogu nastati ako unesrećeni zbog strujnog udara padne
s povišenog položaja. Prva pomoć mora biti prilagoñena povredi i mora biti stručna. Nestručna
pomoć može više štetiti nego koristiti. Ako je unesrećeni pri svijesti najbolje je pozvati liječnika, a do
njegovog dolaska postupiti kao i sa svim vanjskim povredama ako ih ima, imobilizirati prijelom, previti
opekotine. Ako unesrećeni nije pri svijesti i ako mu je stalo srce i disanje ne smijemo čekati liječnika jer
trajne posljedice, a često i smrt, nastupaju već za nekoliko minuta.
U takvom slučaju treba:
– Unesrećenog poleći na leña s glavom nižom od tijela i olabaviti mu odjeću.
– Snažno pritiskati prsni koš u visini srca jedanput u sekundi.
– Davati umjetno disanje upuhivanjem zraka u pluća svakih 4 do 5 sekundi.
Jako je važno da se prije bilo kakvog davanja pomoći uvjerimo da unesrećeni više nije pod
djelovanjem struje ili pod naponom. Na razvodnim ureñajima postoje glavne sklopke ili tipkala za
isključenje u nuždi. Ako toga nema ili ne znamo gdje se nalazi, treba se poslužiti izoliranim alatom ili
L1
L2
L3
N
Električne instalacije Mato Filaković, dipl. ing.
26
ne vodljivim predmetom koji zateknemo. Vremena ima malo, pa treba djelovati brzo, ali bez
ugrožavanja vlastitog života ili života treće osobe.
10.3. NAPON DODIRA I NAPON KORAKA Uzemljivač, ma kako dobar bio, ima neki konačni otpor koji se označava s Ra i naziva se otpor
rasprostiranja. On obuhvaća otpor dozemnog voda, prijelazni otpor s uzemljivača na zemlju i otpor
tla. Ako kroz uzemljivač teče struja kvara Iz nastat će pad napona zbog Ra koji prema dovoljno
udaljenoj točki ima sve manje vrijednosti. Ako je zemljište homogeno dobivamo eksponencijalnu
krivulju. Ako čovjek stoji 1 metar od uzemljivača kroz kojeg teče struja kvara i dodirne ga rukom, on
premoštava napon dodira UB. Razlog je što stoji na zemljištu koje je na nižem potencijalu od samog
uzemljivača, pa je izložen razlici tih dvaju potencijala.
Ako stoji jednom nogom bliže uzemljivaču, a drugom 1 metar dalje onda premoštava
napon koraka US i to zbog toga što stoji na dvije točke koje su na različitom potencijalu. Napon
dodira može čak i u mreži, 400 / 230 V, biti opasan ako je napon uzemljivača Uz=180 V, tada je
UB = 70 V što je već opasno.
Napon koraka je redovito niži od napona dodira i ne doseže često opasne iznose. Napon
dodira i napon koraka se mogu smanjiti smanjivanjem otpora uzemljivača što je skupo i nije uvijek
provedivo.
Drugi način je postavljanje potencijalne rampe ili mreže uzemljivača. Potencijalna rampa se
radi tako da se oko objekta npr. dalekovodnog stupa ukopaju dva prstenasta uzemljivača od kojih
je prvi na 1 metar, a drugi na 2 metra od objekta, prvi na 0.5 m, a drugi na 0.8 m dubine. Prsteni se
povežu meñusobna najmanje na dva mjesta. Na taj način smanjujemo napon dodira.
Mreža uzemljivača radi se na taj način da se čitavo u zemljište postrojenja ukopa mreža
uzemljivača s meñusobnim razmakom od 10 do 20 m. Na tu mrežu spajaju se svi objekti i ograde, a
izvan će se Uz smanjivati. Unutar ograde gotovo da i ne postoje UB i US, a izvan ograde se napon
dodira smanjuje ekvipotencijalnim prstenima.
⋅E E EU = R I
SU
BU
1m1m~20m
Električne instalacije Mato Filaković, dipl. ing.
27
10.4. ZAŠTITA OD NEPOSREDNOG DODIRA Zaštita korisnika od dijelova pod naponom:
– zatvaranjem
– položajem
– rasporedom
Zaštita korisnika od pokretnih dijelova
Zaštita unutrašnjosti električnih ureñaja:
– od krutih tijela
– vlage i vode
Zaštita od mehaničkih oštećenja
Obuhvaća više slojeva:
– zaštita korisnika od pokretnih dijelova i dijelova pod naponom
– zaštita pogonskih sredstava od krutih tijela, vlage, vode i mehaničkih oštećenja
Zaštita korisnika najčešće se provodi zatvaranjem tj. kućištima. Zaštita položajem i rasporedom
češće se radi u visoko naponskim postrojenjima, a izvodi se tako da se dijelovi pod naponom smjeste
tako daleko da ih osoba sa svog stajalište ne može dohvatiti.
Zaštita rasporedom postiže se tako da se opasniji dijelovi koji rade pod višim naponom smjeste
dublje u ureñaj, pa je zbog toga manja vjerojatnost da ih se dodirne. Pogonska sredstva treba
zaštititi od prodora krutih tijela, vlage i vode (kućište), pa zbog toga moraju imati otvore na kućištima
za ventilaciju.
Stupanj zaštite je meñunarodno propisan i označava se IP iza čega dolazi dvoznamenkasti
broj od 00 do 68. Ne postoje svi brojevi od 00 do 68 u zaštiti, npr. za elektromotore česta zaštita je
IP 20 do IP 23. Prva brojka 2 označava da u motor ne mogu prodrijeti predmeti čiji je ∅ veći od
12 mm. Takav predmet već može značajno oštetiti motor, pa se takvi motori ugrañuju u unutrašnjost
ureñaja ili strojeva.
Druga brojka u oznaci npr. 3 znači zaštita od kapajuće i prskajuće vode do kuta 60°. Za razvodne ureñaje koji se u načelu manje zagrijavaju, česta je zaštita IP 40 do IP 44 – prva
brojka 4 označava da su utori na kućištu manji od 1 milimetar, a druga brojka 4 znači zaštitu od
prskajuće vode iz bilo kojeg smjera. Zaštita IP 68 obuhvaća ureñaj e koji mogu raditi pod vodom do
odreñene dubine.
10.5. ZAŠTITA OD POSREDNOG DODIRA Pod posrednim dodirom podrazumijeva se dodir vodljivih dijelova pogonskih sredstava koji ne
pripadaju u strujni krug, ali u slučaju greške ili kvara mogu doći pod napon. Taj napon, ako je previsok
vrlo je opasan jer one dijelove koji ne pripadaju u strujni krug hvatamo čvrsto i s manje opreza i bez
primjene zaštitnih sredstava. Zbog toga je propisima taj napon ograničen na najviše 50 V, a po
novijim propisima čak i manje. Takav napon ne predstavlja životnu opasnost. Vrste zaštitnih mjera
kojima se to postiže su podijeljene u dvije grupe:
Zaštitne mjere bez zaštitnog vodiča u koje spadaju zaštitno izoliranje, zaštitno odjeljivanje i
primjena malog napona.
Zaštitne mjere sa zaštitnim vodičem koje se razlikuju obzirom na tip mreže. Kod TT mreže
primjenjuje se zaštitno uzemljenje i strujna zaštitna sklopka kao dodatna zaštitna mreža. Kod TN mreže
primjenjuje se tzv. nulovanje i strujna zaštitna sklopka, ali uz odgovarajuću preinaku na onim
pogonskim sredstvima koja su štićena strujnom zaštitnom sklopkom. Kod IT mreže primjenjuje se sustav
vodiča za izjednačavanje potencijala i kontrolnici izolacije za dojavu kvara ili isključenje mreže.
Električne instalacije Mato Filaković, dipl. ing.
28
11. KLASIFIKACIJA POGONSKIH SREDSTAVA Prema ovom kriteriju pogonska sredstva se dijele u 5 razreda.
Razred 0 – su pogonska sredstva s radnom izolacijom i bez priključka za zaštitno uzemljenje
(mali transformatori i motori koji se ugrañuju u ureñaje koji su zaštićeni kao cjelina.
Razred 0I – su pogonska sredstva s radnom izolacijom i posebnom stezaljkom za zaštitno
uzemljenje. Priključuju se kabelima bez zaštitnog vodiča, a zaštitni vodič se priključuje posebno npr.
pogonski motor perilice i motor crpke za izbacivanje vode.
Razred I – je slične izvedbe razredu 0I samo se priključuje kabelima s zaštitnim vodičem putem
priključnica s zaštitnim kontaktom (šuko).
Razred II – su pogonska sredstva s dvostrukom izolacijom na svim dijelovima, pa zbog toga ne
trebaju zaštitni vodič npr. ručna bušilica.
Razred III – su pogonska sredstva s nazivnim naponom do 50 V, pa zbog toga ne trebaju
zaštitni vodič. To su ona pogonska sredstva koja moraju imati metalna kućišta, a zaštita uzemljenjem
nije dovoljno pouzdana zbog grubih uvjeta rada. U novije vrijeme se za prijenosna trošila primjenjuje
razred II i to na taj način da su kućišta od izolacijskih materijala najčešće termoplasta ili duroplasta.
Ta zaštitna mjera ne može se pokvariti i djelotvorna je sve dok je kućište neoštećeno.
11.1. ZAŠTITA BEZ ZAŠTITNOG VODIČA Provodi se izoliranjem, zaštitnim odjeljivanjem i primjenom malog napona.
11.2. ZAŠTITNO IZOLIRANJE Struja koja u slučaju dodira poteče kroz ljudski organizam ovisi o naponu koji smo dodirnuli i
ukupnom otporu na strujnom putu. Otpor uzemljena Rz je vrlo mali i ne smije se povećavati. Otpor
tijela se ne može mijenjati, ali se otpor stajališta i otpor mjesta kvara mogu povećavati i to na taj
način da se npr. na stajalištu postavi izolacijski tepih.
Otpor kvara se može indirektno povećati tako da se kućište izradi od izolacijskog materijala ili
obloži izolacijskim materijalom. Pri korištenju izolacijskog tepiha i drugih zaštitnih mjera zaštitnog
uzemljenja, mogu se pojaviti kod višestrukih kvarova visoki naponi dodira, pa treba biti oprezan. Ako
se koristi izolirano stajalište ne smije se u dohvatu ruke nalaziti nikakvi uzemljeni dijelovi. Takoñer ako
se pri uporabi izoliranog stajališta u blizini nalazi 2 trošila njihova kućišta mora biti meñusobno spojena
jer se u slučaju dvostrukog kvara može pojaviti opasni napon izmeñu kućišta.
11.3. ZAŠTITNI MALI NAPON Pri naponu manjem od 65V ne može kroz tijelo poteći struja veća od 50mA. Iz razloga
sigurnosti uzima se mali napon do 48V prema zemlji. On se dobiva iz transformatora, akumulatora,
rotirajućih pretvornika i sl. Pri uporabi malog napona nisu potrebne nikakve druge zaštitne mjere. Mali
napon je cijenom prihvatljiv samo za manja trošila jer izvor malog napona mora biti jednake snage
kao i trošilo. Osim toga struje postaju vrlo velike, pa su potrebni veliki presjeci vodiča.
11.4. ZAŠTITNO ODJELJIVANJE To je galvansko odjeljivanje trošila od instalacije najčešće pomoću transformatora. Koristi se za
ona pogonska sredstva koja iz bilo kojeg razloga rade s naponom većim od 65V, a moraju imati
dodatnu zaštitu npr. priključnica za brijači aparat u kupaonici ima ugrañen trafo i na taj način
nastaje minijaturna IT mreža koja nema napona dodira. Opasan bi bio jedino dvostruki kvar.
11.5. ZAŠTITNO UZEMLJENJE
Električne instalacije Mato Filaković, dipl. ing.
29
Provodi se u TT mrežama i to tako da pogonska
sredstva imaju svoja posebna ili grupna uzemljenja s
tim da je uzemljeno i zvijezdište trafoa. Osnovni zahtjev
ja da napon dodira ne premaši 65V i da zaštita djeluje
za maksimalno 0.2 sekunde. Struja Im odreñena je
naponom Uz i Rm+Rst – otpori stajališta i mase tijela, a
ovi otpori se u nadomjesnoj shemi nalaze paralelno s
Rz. To znači da Rz treba biti što manji da bi i Uz koji je
ujedno i Ud bio što manji. Kod većih trošila koja
moraju imati jake trome osigurače Rz ne smije
premašiti nekoliko desetaka ohma, a to nije lako
postići pogotovo ako je zemljište suho, a zaštita i tada
mora djelovati. Rz se računa po formuli
[ ]dZ
n
UR
k I≤ Ω
⋅.
In je nazivna struja osigurača, a k je koeficijent
koji iznosi 3.5 za brze, a 5 za trome osigurače. Ako su
zvijezdište trafoa i kućišta pogonskih sredstava spojena na zajednički uzemljivač što često u
industrijskim postrojenjima s vlastitom trafo stanicom, ne govorimo više o Rz nego Rpe – otpor petlje. To
se računa po istoj formuli. Mali Rpe je mnogo lakše postići nego dovoljno mali Rz. Ni ponekad čak nije
moguće postići dovoljno mali Rz što znači da ni Iz neće biti dovoljno velika za povremenu proradu
zaštite.
Zaštitno uzemljenje je dobro za mreže u kojima nema velikih trošila i to na zemljištu gdje se uz
prihvatljiv trošak može postići potreban Rz.
11.6. NULOVANJE Kao mjera zaštite koristi se u TN mrežama. Metalna kućišta pogonskih sredstava su neposredno
spojena s neutralnim vodom koji je ujedno i zaštitni. Struja kvara se u tom slučaju najvećim dijelom
zatvara preko neutralnog voda, a samo manjim dijelom kroz zemlju. Zbog toga što je otpor petlje
redovito vrlo mali nulovanje je primjenjivo i za veća trošila. Da struja kvara ne bi podigla napon u
odnosu na zemlju mora se:
– Uzemljiti nulvod na više mjesta
– Poboljšati simetričnost opterećenja po fazama
– Pravilno dimenzionirati vodove
Za Rpe odnosno Zpe jer moramo uzeti u obzir i induktivitet vodova, vrijedi formula
1pe
n
UZ
k I=
⋅
U1 – fazni napon
Kad Zpe zbog udaljenosti od trafostanice poraste, prestaje djelovanje zaštite (kad se postojeće
instalacije proširuju dodavanjem dugih odvojaka malog presjeka vodiča). Da bi se nulovanje smjelo
primijeniti propisi nalažu sljedeće:
– Rb ≤ 2Ω
– u krugu 200m od trafostanice mora Rz ≤ 5Ω
– otpor svih uzemljivača mreže ≤ 5Ω
– nulvod se mora uzemljiti na kraju svog svakog odvojka dužeg od 200m
Električne instalacije Mato Filaković, dipl. ing.
30
– presjek nulvoda mora biti jednak presjeku faznih vodiča ako su oni do
15mm2 Al - Če
– pri većim presjecima faznih vodiča smije nulvod biti za 1 standardni presjek
manji
Nulovanje je jeftina zaštitna mjera, ali da bi bila učinkovita mora se sustav dobro održavati, pa
se uzemljenja moraju redovito kontrolirati. Ova zaštitna mjera može vrlo lako zakazati npr. ako na
krovnom stalku nul-vod izgubi kontakt sva nulovana trošila dolaze pod fazni napon ako je u objektu
bilo što uključeno, a zaštita ne djeluje jer nema struje kvara. Najveća je opasnost u kupaonici
(vodovod ima spoj s zemljom).
Istovremeno dodirivanje trošila i vodova izlaže nas naponu 230V, pa svi metalni dijelovi moraju
biti spojeni s kućištima nulovanih trošila. Ako je nul-vod u prekidu, a kućišta trošila su spojena, struja
trošila teče preko spoja vodovoda iz zemlje koja ima relativno velik otpor. To uzrokuje pad napona
koji se može primijetiti na rasvjeti ako uključimo neko veće trošilo, a to je znak da s nul-vodom nešto
nije u redu, pa treba hitno potražiti i otkloniti kvar. Ako se primjenjuje nulovanje ne smiju se u istoj
mreži primjenjivati drugi oblici zaštite npr. zaštitno uzemljenje.
11.7. STRUJNA ZAŠTITNA SKLOPKA FID ILI FID Ove sklopke su tako konstruirane da reagira na vrlo male struje kvara i iskapča sve fazne
vodiče i nul-vod.
Ureñaj se sastoji od prstenastog SMT-a čiji primar predstavljaju vodiči koji vode prema trošilu, a
sekundar je spojen na elektromagnetski okidač. U ureñaju se nalazi i ručni mehanizam kojim se
zatvaraju kontakti sklopke, a istovremeno se zateže opruga koja isključuje sklopku u slučaju kvara.
Oprugu oslobaña elektromagnetski okidač. Kada nema kvara suma struja kroz FID sklopku jednaka
je nuli (0) neovisno o tome je li opterećenje simetrično ili ne. Ako se pojavi kvar, struja kvara teče
preko uzemljivača, pa je suma struja različita od nule (0) → ΣΣΣΣI ≠ 0, pa će elektromagnetski okidač
isključiti sklopku.
Električne instalacije Mato Filaković, dipl. ing.
31
FID sklopke reagiraju već na vrlo male struje kvara 30 mA, 300 mA, 500 mA. Za tako male struje
smije Rz biti velik za najosjetljiviju sklopku čak 2 kΩ, a za ovu od 500 mA, 130 kΩ. To se može vrlo lako
postići i privremenim uzemljenjima (na gradilištima).
FID sklopke se bez izmjena u instalacijama mogu koristiti u IT mrežama, a u TT mrežama mora
se napraviti izmjena Rz mora biti veći od 7 kΩ, jer u protivnom odvod struje kroz izolaciju može
aktivirati FID sklopku. Ako svako trošilo ima svoju FID sklopku ne smije postojati veza izmeñu nulvodiča
različitih trošila jer se gubi selektivnost zaštite.
11.8. ZAŠTITA KOD IT MREŽA Kod IT mreže se koristi sustav zaštitnih vodiča i kontrolnici izolacije. Zaštitni vodič spaja sva
metalna kućišta pogonskih sredstava, vodovoda, čelične konstrukcije i ostale metalne dijelove u
dohvatu ruke. Na taj način ne može nastati razlika potencijala izmeñu različitih metalnih dijelova, pa
ni previsoki Ud. Sustav zaštitnih vodiča je uzemljen, ali samo mreža nije, zbog toga pri zemljo-spoju
jedne faze neće poteći struja kvara i zaštita (osigurači) neće djelovati. Pri takvom kvaru trofazni
sustav postaje nesimetričan prema zemlji što u načelu ne smeta. Tek dvostruki kvar će aktivirati
zaštitu. Zbog toga su u IT mrežama potrebni kontrolnici izolacije. To su ureñaji koji su stalno priključeni
na mrežu i mjere otpor izolacije. Ako otpor padne ispod 100 Ω/V javlja se znak upozorenja ili
kontrolnik iskopča sustav. Kontrolnici izolacije se koriste u rudarstvu i za zemljo-spojnu signalizaciju
istosmjernih instalacija u energetici i industriji. Istosmjerne instalacije su uvijek IT tipa, kontrolnici su
spojeni tako da samo javljaju zemljo-spoj, plus ili minus pola, ali ne iskapčaju instalaciju. Nakon
signala kvara, on se mora potražiti i otkloniti, jer zemljo-spoj suprotnog pola iskapča instalaciju. Budući
da su to sigurnosne instalacije ne smije se dogoditi da budu isključene kada najviše trebaju.
11.9. MOGUĆNOST UPORABE ZAŠTITNIH MJERA Potpuna sigurnost od posrednog i neposrednog dodira se ne može postići jer bi cijena takve
zaštite bila previsoka npr. korištenjem malog napona postigla bi se potpuna zaštita od strujnog
udara, ali bi zbog višestruko većih struja porasla opasnost od požara. Zaštitom trebaju biti
obuhvaćeni oni kvarovi čija je vjerojatnost nastanka velika. Prema tome zaštitne mjere moramo
promatrati s tri stajališta:
– sigurnost
– mogućnost primjene zaštitne mjere
– cijena
Prema sigurnosti koju pružaju zaštitne mjere, možemo ih poredati na sljedeći način:
– FID sklopke, Ikv = 30mA
– zaštitno izoliranje i mali napon
IISSPPIITTNNOO TTIIPPKKAALLOO
Električne instalacije Mato Filaković, dipl. ing.
32
– FID sklopka, Ikv > 30mA
– sustav zaštitnih vodiča i zaštitno odjeljivanje
– nulovanje i zaštitno uzemljivanje
Neke zaštitne mjere nisu tehnički izvedive u odreñenim okolnostima, pa ih prema tom kriteriju
možemo poredati:
– FID, Ikv > 30mA
– FID, Ikv = 30mA
– nulovanje
– sustav zaštitnog vodiča i zaštitno izoliranje
– zaštitno uzemljenje
– mali napon i zaštitno odjeljivanje
Cijena zaštitnih mjera može biti vrlo različita. Najjeftinije je nulovanje. Dvostruko skuplje je
zaštitno uzemljenje, zaštita s FID sklopkom je šest puta skuplja od nulovanja. Primjena zaštitnih mjera
na područjima distribucijskih organizacija u Republici Hrvatskoj, a i u pojedinim europskim zemljama
npr. Elektroslavonija Osijek, ima nulovanja i to sa i bez zaštitnog vodiča. U novije vrijeme uvode se i
FID sklopke.
11.10. ISPITIVANJE ZAŠTITNIH MJERA Prije prvog puštanja električne instalacije u pogon, a i kasnije u propisanim vremenskim
razmacima mora se ispitati učinkovitost ugrañene zaštite. Posebno je važne prvo ispitivanje jer su kod
prvog puštanja električne instalacije pod napon moguća svakakva iznenañenja. Unatoč kontroli
dogaña se da je nešto krivo spojeno ili uopće nije spojeno i sl. Dokumenti o ispitivanju zaštitnih mjera
čine sastavni dio zapisnika o tehničkom pregledu na osnovi kojeg se izdaje uporabna dozvola za
objekt. Prilikom tehničkog pregleda osim zaštitnih mjera provjerava se kvaliteta izvedbe instalacije i
ugrañene opreme, podešavanje bimetala, točnosti osiguračkih umetaka i kompletnost tehničke
dokumentacije. Tek ako je sve u redu instalacija se može pustiti u pogon. Zaštitne mjere treba i
kasnije provjeravati i održavati na potrebnoj razini. U propisima je odreñeno u kojem vremenskom
razmaku se provjere rade, ovisno o vrsti zaštite mjere se Rb, Rz, RPE… Ako su uzemljenja povezana, što
je čest slučaj u industrijskim objektima…
Za svaku izmjenu ili dopunu instalacije, mora se unaprijed izraditi tehnička dokumentacija koja
pored ostalog dokazuje da zaštitne mjere i dalje funkcioniraju unatoč izmjeni ili dopuni i to i na
novom i na starom dijelu instalacije, npr. ako na postojeći razvodni ureñaj priključimo još jedan motor
veće snage, morat ćemo postaviti jače glavne osigurače. Zbog njih Rpe mora biti manji. Ako
postojeći kabel do razvodnog ureñaja ne osigurava potrebni Rpe moramo promijeniti i taj kabel,
unatoč tome što prema ostalim kriterijima zadovoljava (zagrijavanje, pad napona).
11.11. MJERENJE RZ I RPE Za ova mjerenja postoje automatizirani ureñaji u osnovi mjere otpor UI-metodom. To znači da
Rz možemo izmjeriti pomoću jednog ampermetra i voltmetra za izmjeničnu struju koje spojimo prema
shemi 1. Ovakav spoj se može koristiti samo ako je instalacija već pod naponom. Otpornikom R
podesimo struju tako da voltmetar pokazuje napon do 65V.
Za UI-metodu može se koristiti bilo koji napon, ali je sigurnije raditi s manjim naponom. Iz
očitanja ampermetra i voltmetra izražava se R po Ohmovom zakonu. Voltmetar treba imati dovoljno
velik unutarnji otpor tako da struja kroz njega i pomoćni uzemljivač bude zanemarivo mala. U tom
slučaju kao pomoćni uzemljivač može poslužiti žice zaboden u zemlju. Udaljenost pomoćnog
uzemljivača od glavnog ovisi o njegovoj veličini, pa udaljenost može biti veća od 20 m, ako se radi o
prvom mjerenju Rz kada instalacija još nije uključena. Ovaj načini nije provediv. Za prva mjerenja
Električne instalacije Mato Filaković, dipl. ing.
33
mora se koristiti mjerni ureñaj koji ima vlastiti izvor izmjeničnog napona. Kod starijih ureñaja to je bio
rukom pokretani generator, a kod novijih je elektronski pretvornik napajan iz ugrañenog
akumulatora.
Za mjerenje Rpe potrebna su dva regulacijska otpornika, ampermetar i voltmetar i dva tipkala.
Sve se spoji prema shemi 2. Kada su tipkala otvorena prvo se obavi predispitivanje ispravnosti petlje.
Pritiskom na tipkalo Su poteći će mala struja, pa otklon voltmetra ne smije značajnije opasti. To ja
dokaz da je petlja ispravna. Kada pritisnemo tipkalo Sh poteći će 20 puta veća struja, pa će se otklon
voltmetra smanjiti. Iz razlike izmeñu faznog i smanjenog otklona izračunavamo ∆U petlje, a struju nam
pokazuje ampermetar
pepe
a
UR
I
∆= .
12. VRSTE ELEKTRIČNIH INSTALACIJA
12.1. ELEKTRIČNE INSTALACIJE U SUHIM PROSTORIJAMA Pod suhim prostorijama podrazumijevaju se one u kojima se u normalnim okolnostima i pri
normalnoj uporabi ne pojavljuje vlaga ili voda (stambeni prostori osim kupaonice, uredi te neki
industrijski prostori…). Ako ne postoje posebni uvjeti prostora npr. prašina, onda se energetske
instalacije polažu u žbuku pod žbuku ili u industrijski izrañene grañevinske elemente. U stanogradnji se
koriste dvije tehnologije:
– instalacijske cijevi s priborom
– PP/R vodiči s priborom
Pribor je zapravo jednak jer je poseban PP/R pribor nestao iz uporabe zbog nepraktičnosti.
Takoñer se nisko postavljane instalacijske sklopke (1-1.2 m) se više ne radi, nego se sklopke postavljaju
na 1.4 do 1.5m oda poda. Cijevi ili PP/R vodiči postavljaju se 20cm od stropa, pa na niše ako ih ima
više. U meñuprostoru do stropa postavljaju se neenergetske instalacije (antenske).
Treba izbjegavati postavljanje električnih instalacija na tople dijelove zidova (dimnjaci), a ako
se to ne može izbjeći treba se postaviti toplinska izolacija. Priključnice sa ili bez zaštitnog kontakta
mogu se postavljati 20cm od poda, pa na više ovisno o uvjetima prostora. Razvodne kutije se
postavljaju pod kutom od 45° jedna u odnosu na drugu čime se olakšava križanje vodiča jer ne
prolaze ispod kutije.
Spajanje vodiča u kutijama treba izvesti vijčanim spojnicama. Mogu se koristiti tzv. redne
stezaljke koje imaju po dva vijka svaka. Lemljenje žica nije dozvoljeno kao ni uplitanje iako se ono
Električne instalacije Mato Filaković, dipl. ing.
34
često radi. Uplitanje dvije do tri žice jednakog ili sličnog presjeka, ako se izvede 4 do 5 zavoja
osigurava dobar spoj, pa se tolerira iako nije po propisima. Za više od tri vodiča uplitanje nije dobro.
U industrijskim proizvodnim prostorijama može se takoñer izraditi podžbukna instalacija za suhe
prostorije, ako uvjeti prostora to dopuštaju. Ako i nema vlage u industrijskim prostorijama javlja se
prašina koja se skuplja u instalacijskim sklopkama i priključnicama gdje se može zapaliti i izazvati
požar. Osim toga u industriji su česte preinake instalacija koje su znatno otežane ako su instalacije
podžbukne. Zbog ovih razloga se instalacija i u suhim proizvodnim prostorima izvode nadžbukno
kabelima PP00 i vodotjesnim priborom. Ovisno o potrebi i broju kabela primjenjuju se svi već ranije
spomenuti načini postavljanja. Zbog mehaničke zaštite svi kabeli do visine 1.5m postavljaju se u
čelične cijevi. U računskim centrima i u upravljačkim prostorijama često se radi dvostruki pod, a u
meñuprostor se postavljaju instalacije. To je puno bolje od razvoda u kanalima koji su često nakon
prve preinake na krivom mjestu. U suhim proizvodnim prostorijama mogu se raditi i kombinirane
instalacije npr. rasvjeta se radi podžbukno, a instalacije strojeva nadžbukno.
12.2. INSTALACIJE U STANOVIMA Ako su dobro projektirane rijetko se moraju mijenjati, pa PP/R tehnika zadovoljava. Projektom
je potrebno predvidjeti dovoljan broj priključnih mjesta za prijenosna trošila npr. u kuhinji od 6 do 8, u
dnevnom boravku barem 4 priključnice, a u drugim prostorijama prema potrebi. Energetske
instalacije se dijele na rasvjetne za toplinska trošila i za ostala trošila.
Osim bojlera i infragrijalica koje se spajaju neposredno na instalaciju, a sva ostala trošila se
spajaju preko priključnica koje mogu biti šuko ili obične. U novije vrijeme se iza kuhinjskog namještaja
ne postavljaju priključnice nego priključni ureñaji s vijčanim spojnicama što daje bolji spoj i ne može
oštetiti namještaj. Energetske instalacije u stanovima moraju biti selektivno osigurane rastalnim ili
automatskim osiguračima. Uobičajeno je da se stanovi priključuju trofazno iako za to nema potrebe.
Izuzetak su stanovi s električnim grijanjem koji se zbog velike instalirane snage priključuju trofazno.
Posebni uvjeti prostora vladaju u kupaonici gdje je opasnost od prskajuće vode. Prema propisima u
kupaonici ne smije biti instalacijskih sklopki ni priključnica. S vanjske strane, uz vrata, postavlja se tzv.
indikator-blok s tri instalacijske sklopke i tri signalne tinjalice.
12.3. INSTALACIJE U VLAŽNIM PROSTORIJAMA Pod vlažnim prostorijama podrazumijevaju se one u kojima se u normalnim okolnostima, stalno
ili povremeno pojavljuje vlaga i voda. To su svi podrumski prostori i većina industrijskih postrojenja ili
neki njihovi dijelovi (kotlovnice).
U vlažnim se prostorijama energetske instalacije izvode nadžbukno. Ako su podrumski prostori
namijenjeni stanovanju, a nisu vlažni mogu se energetske instalacije raditi podžbukno uz suglasnost
elektroenergetskog inspektora. U vlažnim prostorijama moraju se koristiti priključnice sa zaštitnim
kontaktima i poklopcem koji štiti od prskajuće vode. Elementi instalacije se ne postavljaju nisko zbog
moguće poplave, a izuzetak su motori koji moraju biti na podu.
Zbog vlage treba zaštiti od dodira posvetiti posebnu pažnju. Ako je ikako moguće treba
predvidjeti centralno mjesto s kojeg se mogu isključiti sve instalacije koje rade s naponom većim od
48 V. To je posebno važno u slučaju poplave podrumskih prostorija, ali nije lako provedivo pogotovo
u industriji. Često se u istom prostoru nalaze instalacije koje se napajaju s različitih mjesta. U takvom
slučaju mora postojati plan gdje se sve i što se sve mora isključiti da bi se u prostoru moglo sigurno
raditi npr. gasiti požar ili ispumpavati vodu.
Električne instalacije Mato Filaković, dipl. ing.
35
12.4. POSEBNE IZVEDBE INSTALACIJA U ovu grupu se može uvrstiti čitav niz posebnih instalacija kao što su:
– brodske,
– rudničke,
– na vozilima,
– zrakoplovima i sl.
Za nas su od većeg značaja instalacije u nadzemnim prostorijama ugroženi eksplozivnim
plinovima ili prašinom (benzinske postaje, plinovi, silosi, skladišta zapaljivog materijala, plinske stanice,
rafinerije nafte itd.). Posebnu grupu čine rudničke instalacije i to u rudnicima ugljena gdje se često
pojavljuje metan. U ugroženim prostorijama nisu dozvoljene priključnice, a ako moraju biti onda su
takve izvedbe da se utikač ne može ni utaknuti ni izvući dok se priključnica ne isključi. Ona trošila koja
moraju biti u ugroženom prostoru moraju biti u tzv. "S" izvedbi. Za njihovo priključenje mogu se koristiti
kabeli PP00, ali je bolje ako kabeli imaju i mehaničku zaštitu PP41. Svjetiljke moraju imati jako zaštitno
staklo i metalnu zaštitnu mrežu. Svi ureñaji koji u normalnom radu iskre (kolektorski motori, sklopke),
moraju biti u izvedbi «neprodorni oklop». To znači da moraju izdržati eksploziju plina u ureñaju , koja se
ne smije prenijeti na okolinu. Ureñaji koji ne iskre (asinkroni motori) imaju nešto blaže kriterije koji nose
oznaku «samosigurnost». Svi S ureñaji moraju biti posebno atestirani. Otvoriti se mogu samo posebnim
alatom, jer nemaju trobridne glave vijaka. Osoblje za remont i održavanje mora biti posebno
osposobljeno jer čak i obična zamjena žarulje mora ići za točno odreñeni način. Izvan ugroženog
prostora mora postojati glavna sklopka kojom se cijela instalacija može isključiti (čak i N vodič).
12.5. GROMOBRANSKE INSTALACIJE Imaju zadatak štititi objekte i ljude od posljedica udara groma. Struje atmosferskog pražnjenja
su vrlo velike (10 – 400 kA), ali traju vrlo kratko. Za to vrijeme nastaju na gromobranskoj instalaciji veliki
padovi napona koji mogu prouzročiti tzv. sekundarne preskoke na druge instalacije ili vodljive mase.
Zbog toga otpor čitave gromobranske instalacije mora biti što manji.
Gromobranske instalacije možemo podijeliti na dva dijela:
– nadzemni dio koji se sastoji od hvataljki i odvoda
– podzemni dio uzemljivač
Nadzemni dio se radi najčešće od pocinčanih željeznih traka debljine nekoliko mm i širine
nekoliko cm. Hvataljke se mogu raditi i od okruglih pocinčanih šipki, zatim aluminijskih i bakrenih šipki
ili užeta, ali je to znatno skuplje. Hvataljke se postavljaju najmanje 10 cm iznad krova.
Način učvršćenja hvataljki ovisi o vrsti krova i vrsti hvataljke. Hvataljke se moraju učvrstiti barem
na svaka 2 m. Sve metalne mase na krovu treba spojiti s hvataljkom, a na dimnjake koji nadvisuju
krov treba postaviti dodatne hvataljke.
Broj traka i gustoća mreže traka na krovu ovisi o namjeni objekta. Obično se hvataljke
postavljaju do 2 m jedna od druge. Metalni objekti npr. rezervoari, metalni dimnjaci, dalekovodni
stupovi i sl. ne trebaju hvataljke. Ipak zbog zaštite faznih vodiča vrhovi dalekovodnih stupova se
spajaju tzv. zaštitnim užetom koje je uzemljeno.
Metalna konstrukcija krova ili limeni krov ne treba hvataljke, ali samo ako je lim deblji od
0.55 mm. Betonski zidani dimnjaci trebaju hvataljke duljine 1 m na svakih 5 m opsega dimnjaka. Na
posebno opasne objekte npr. skladišta eksploziva ne smiju se postavljati gromobranske instalacije
nego se iznad njih na posebne nosače, ali odvojeno od objekta postavlja mreža hvataljki.
Odvodi su spojeni s uzemljivačem, a izvode se od jednakih materijala kao i hvataljke. Ako
objekt ima do 50 m2 tlocrta dovoljan je jedan odvod, a ako je veći onda svakih 20 m opsega po
jedan odvodnik.
Električne instalacije Mato Filaković, dipl. ing.
36
Zbog estetike i lakšeg podržavanja odvodi se mogu postavljati pod žbuku ili u beton. Odvodi
završavaju na visini oko 1.75 m gdje se nalazi tzv. mjerni spoj. To je mjesto na kojem se gromobranska
instalacija može rastaviti u svrhu provjere ispravnosti. Od mjernog spoja do zemlje odvod mora biti
zaštićen od mehaničkih oštećenja.
Metalni objekti ne trebaju odvode nogo samo mjerne spojeve i dio odvoda do uzemljivača.
Betonski zidani industrijski dimnjaci do visine 30 m trebaju jedan odvodnik, od 30 do 60 m dva
odvoda, a preko 60 m tri odvoda. Kao odvod može služiti i armatura u betonu ali mora biti
meñusobno zavarena cijelom dužinom. Metalne penjalice moraju biti spojene s odvodom, a mogu
služiti i kao odvod ako su pojedini dijelovi penjalica galvanski spojevi. Takoñer i cijevi za kišnicu mogu
služiti kao odvod ako je presjek lima cijevi 100 mm2 ili više i ako su lemljene.
Ako u objektu postoje okomite metalne mase (liftovi, cijevi i sl.) one moraju biti spojene s
odvodima ako su im bliže od 1 m. Prijelaz s hvataljki na odvode mora se izvesti u luku da se izbjegne
efekt šiljka.
Uzemljivači mogu biti:
– pločasti,
– cijevni i
– trake.
Trake imaju najmanji otpor rasprostiranja, pa se najviše koriste. Ako je objekt udaljen od drugih
onda se oko njega na udaljenosti od 1 do 2 m od temelja i 0.8 m duboko postavi uzemljivač na koji
se spoje svi odvodi. Ako je uzemljivač FZM spajanje se radi križnim spojnicama koje se poslije zalijevaju
u bitumen da se spriječi korozija. Mnogo bolji i trajniji, ali i skuplji je uzemljivač od bakrenih šipki ili
užeta.
Bakreni uzemljivač se spaja brojčanim spojnicama s brojčanim vijcima ili se vari termo-
kemijskim postupkom. Za prijelaz s odvoda od trake na bakreno uže takoñer postoje posebne
spojnice. Ako su objekti meñusobno blizu treba sve uzemljivače spojiti zajedno u mrežu, pa kao
uzemljivač onda služi i za uzemljenje N – voda i za zaštitu od posrednog dodira. Na njega se spajaju i
sve druge metalne mase koje moraju biti uzemljene (ograde, cjevovodi, kolosijeci i dr.).
Pločasti uzemljivači se više ne postavljaju, a cijevni (sonde) samo iznimno za poboljšanje
trakastih uzemljivača ili na primjerenim objektima, jako se brzo postavljaju. Ako se koriste sonde onda
treba tri cijevi duljine 3 do 4 m zabiti okomito u zemlju u trokutastom rasporedu sa stranicama trokuta
oko 8 m te ih meñusobno spojiti.
Podzemne instalacije npr. vodovod može služiti kao uzemljivač, a plinovodi, cijevi centralnog
grijanja i metalni plaštevi grijanja ne, ipak i te instalacije mogu biti uzemljene.
Radio aktivni gromobran je jedini koji uistinu privlači grom. Ureñaj se sastoji od olovne posude
u kojoj se nalazi radio aktivni cobalt 60. Sve je na vrhu cijevi koja se postavlja na krov. Cijev mora
imati dva odvoda oko posude sa kobaltom, postavljene su hvataljke u obliku prstena ili šiljka, a sama
posuda je izolirana od cijevi. Jedan takav gromobran može štititi i više objekata. Zračenje cobalta60
stvara u zraku ionizirane tragove koji olakšavaju atmosfersko pražnjenje jer je izolirani zrak vodljiv za
struju.
13. ANTENSKE, SIGNALNE I OSTALE NEENERGETSKE INSTALACIJE Zajednička značajka svih ovih instalacija je mali pogonski napon koji ne predstavlja opasnost.
Zbog toga su i propisi za ove instalacije blaži.
Antenske instalacije rade se s koaksijalnim kabelima koji se uvlače u instalacijske cijevi.
Priključnice su obično dvostruke (za TV i UKV), a u njih su ugrañeni elementi za razdvajanje signala jer
isti kabel služi za oba signala. Dozvoljeno je antenske kabele polagati ispod rubnih letvica iza
Električne instalacije Mato Filaković, dipl. ing.
37
namještaja i sl. je ne predstavljaju nikakvu opasnost, ipak dobro je držati se uobičajene elektroničke
prakse.
U signalne instalacije ubrajamo telefonske, interfonske, razglasne, protuprovalne, instalacije
zvonca itd. U industriji i energetici javljaju se još signalne, upravljačke i mjerne instalacije, jer se većina
mjerenja ne električnih veličina obavlja električnim putem, a upravljanje je automatizirano. Osnovni
uvjet je da pogonski napon ne bude veći od 48V.
Zbog niskih napona i istovremeno malih struja koriste se vodovi tipa TI-20 i kabeli tipa TR-40.
TI-20 je snop od 2 do 3 ili 4 bakrena vodiča izolirana PVC-om različitih boja. Promjer vodiča je
0.6 ili 0.8 mm. Najprikladnije je TI-20 postaviti u instalacijske cijevi.
TR-40 je kabel s 1 do 50 parica od bakrene žice ∅∅∅∅ = 0.5, 0.6 ili 0.8 mm s PVC izolacijom u boji.
Način polaganja nije propisan.
Telefonske instalacije postavljaju se u škole, bolnice, industrijske prostore, zgrade skupnog
stanovanja, pa i u obiteljske kuće. Moraju biti odvojene i dovoljno udaljene od ostalih instalacija da
se izbjegnu smetnje. Za telefone se koriste posebne priključnice i utikači. Do nedavno utikači su imali
tri priključka, a noviji imaju 4 mikro kontakta. U većim objektima telefonske instalacije mogu biti vrlo
složene i razgranate.
Slične njima su interfonske (domafonske) instalacije koje se uvijek kombiniraju s električnim
zvoncem. Domafon omogućava dvosmjernu komunikaciju ulaz – stan ili sl. Domafoni rade s
istosmjernim naponima od 9 do 12V, a izvode se s vodičima TI-20 ili TR-40.
14. PROPISI O PROJEKTIRANJU I IZVOðENJU ELEKTRIČNIH INSTALACIJA Tehnički propisi o električnim instalacijama su u velikoj mjeri meñunarodno usklañeni, barem u
Europi. Amerika i daleki istok koriste 110 V napon frekvencije 60 Hz, pa su njihovi propisi drugačiji.
Do donošenja novih hrvatskih pripisa i standarda što je u tijeku, primjenjivat će se JUS. Ako u
nacionalnim propisima nešto nije predviñeno a pojavi se primjenjuje se kod nas se najčešće
njemački propisi ili preporuke IEC.
Propise možemo podijeliti na opće i na posebne propise koji obuhvaćaju neka specifična
područja.
Opći propisi pokrivaju područje električnih instalacija u njihovom najčešćem načinu izvoñenja.
To su instalacije u stanovima, industriji, u vlažnim prostorima, u suhim prostorima, motorske instalacije,
gromobranske instalacije i dr.
Posebni slučajevi električnih instalacija pojavljuju se rjeñe, pa ih je zbog toga teže projektirati
npr. rasvjeta vodoskoka, instalacije u zatvoru itd. I za ta područja postoje propisi samo ih treba
potražiti i proučiti.
Postoje zbirke propisa za električne instalacije, propisi se povremeno i mijenjaju, pa te
promjene treba pratiti. Promjene propisa ili novi propisi objavljuju se u narodnim novinama nakon
čega postaju obveza sa zakonskom snagom. Ne treba se oslanjati na primjere propisa koji se nalaze
u knjigama i udžbenicima o električnim instalacijama jer su oni najčešće zastarjeli. Ako se pojavi
slučaj koji nije obuhvaćen propisima ni domaćim ni stranim, potrebno je prije izvoñenja takve
električne instalacije zatražiti mišljenje elektroenergetskog inspektora o predviñenom rješenju.