ROZVODNÁ ZAŘÍZENÍ 2

ROZVODNÁ ZAŘÍZENÍ
2
Název a adresa školy:
Střední odborné učiliště stavební Pardubice s. r. o., Černá za Bory 110, 533 01 Pardubice
Autoři: Jan Svatoň, Lenka Štěrbová – AJ, Jan Bartoš – NJ
Název projektu: Inovace odborné výuky odborných oborů
Číslo projektu: CZ.1.07/1.1.28/02.0033
1
Název a adresa školy:
Střední odborné učiliště stavební Pardubice s. r. o., Černá za Bory 110, 533 01 Pardubice
Zřizovatel:
Ing. Milan Randák, Jiránkova 2285, 530 02 Pardubice
název ŠVP:
Elektrikář - silnoproud
platnost ŠVP: od 1. 9. 2010
Délka a forma vzdělání:
3 roky v denním studiu
Dosažený stupeň vzdělání: střední vzdělání s výučním listem
Odborné cíle vzdělávání v předmětu rozvodná zařízení
Cílem vyučovacího předmětu rozvodná zařízení je poskytnout žákům odborné vědomosti v oblasti
pracovních metod a technologických postupů souvisejících s používáním nářadí, strojů a zařízení pro
elektrikářské práce.
Žáci se seznámí s přípravou a organizací pracoviště, stanovením spotřeby materiálu i počtu
pracovníků, s potřebným nářadím, pracovními pomůckami a mechanizačními prostředky.
Nejdůležitější učební látkou jsou pak znalosti z problematiky rozvodu elektrické energie, postupy a
normy, které žák musí při elektrikářských pracích správně používat.
Důraz je kladen na znalosti předpisů bezpečnosti a ochrany zdraví při práci, protipožárních předpisů.
Předmět Rozvodná zařízení je důležitým předmětem oboru. Je úzce mezipředmětově vázán na
předměty technologie a odborný výcvik. Ve výuce jsou využívány i poznatky z všeobecně
vzdělávacích předmětů, především matematiky, chemie a fyziky.
Obsahem učiva 2. ročníku jsou tyto tematické celky: bezpečnost a ochrana zdraví při práci, hygiena
práce, bytová výstavba, elektrický rozvod v průmyslu, rozvodná soustava, sítě nízkého napětí,
transformační stanice, elektrická trakce, kabelové silové obvody a slaboproudá zařízení.
2
Obsah
1
2
3
4
Bezpečnost a ochrana zdraví při práci, hygiena práce, požární prevence................................... 5
1.1
Bezpečnost a ochrana zdraví při práci na elektrotechnických zařízeních + AJ ..................... 5
1.2
Pracovně právní problematika BOZP + AJ ............................................................................. 6
1.3
Bezpečnost technických zařízení + AJ ................................................................................... 8
Způsoby provádění elektroinstalací v bytové výstavbě ............................................................. 10
2.1
Základní ustanovení ČSN ..................................................................................................... 10
2.2
Hlavní domovní vedení, odbočky k elektroměrům ............................................................. 11
2.3
Vedení za elektroměrem ..................................................................................................... 13
2.4
Elektrická zařízení v koupelnách, sprchách a umyvárnách ................................................. 18
2.5
Ochrana před nebezpečným dotykem, bezpečnost práce ................................................. 21
Elektrický rozvod v průmyslu a zemědělství .............................................................................. 25
3.1
Základní ustanovení ČSN ..................................................................................................... 25
3.2
Dimenzování elektrického rozvodu ..................................................................................... 28
3.3
Bezpečnost práce na zařízení .............................................................................................. 31
3.4
Způsoby uložení vodičů ....................................................................................................... 32
3.5
Určování prostředí............................................................................................................... 37
3.6
Přípojnicový rozvod ............................................................................................................. 39
3.7
Používaný materiál pro rozvod............................................................................................ 40
3.8
Způsoby připojování spotřebičů: ......................................................................................... 40
3.8.1
Připojování tepelných spotřebičů ................................................................................ 46
3.8.2
Připojování transformátorů ......................................................................................... 48
3.8.3
Připojování usměrňovačů ............................................................................................ 49
3.8.4
Připojování měřících přístrojů ...................................................................................... 50
Elektrický rozvod ve zvláštním prostředí ................................................................................... 53
4.1
5
Základní ustanovení ČSN 33 03 00 a ČSN 33 23 10 ............................................................. 53
Rozvodná soustava..................................................................................................................... 55
5.1
Cesta elektrické energie od výrobce ke spotřebiteli ........................................................... 55
5.1.1
Druhy silnoproudých elektrických rozvodů ................................................................. 55
5.1.2
Přenosová soustava ..................................................................................................... 56
6
Elektrické vlastnosti vedení – R, C, L .......................................................................................... 59
7
Sítě nízkého napětí ..................................................................................................................... 60
7.1
Vodiče .................................................................................................................................. 60
7.2
Izolátory .............................................................................................................................. 60
3
7.3
Konzoly ................................................................................................................................ 61
7.4
Sloupy a stožáry................................................................................................................... 62
7.5
Pomocný materiál ............................................................................................................... 64
7.6
Provedení přípojek, dimenzování a jištění .......................................................................... 66
7.7
Svodiče přepětí a jejich zemnění ......................................................................................... 68
7.8
Veřejné osvětlení, způsob provedení, jištění a ovládání..................................................... 69
7.9
BP – Příkaz „B“ ..................................................................................................................... 72
8
Transformační stanice ................................................................................................................ 76
8.1
Stožárové a vnitřní transformační stanice + AJ ................................................................... 76
8.2
Bezpečnost práce, ochrana před nebezpečným dotykem .................................................. 77
9
Elektrická trakce ......................................................................................................................... 80
9.1
Závislá a nezávislá trakce + NJ ............................................................................................. 80
9.2
Proudové a napěťové soustavy ........................................................................................... 81
9.3
Napájecí stanice a měnírny ................................................................................................. 82
9.4
Trolejová vedení + NJ .......................................................................................................... 82
10
Kabelové silové rozvody ............................................................................................................. 84
10.1 Způsoby kladení kabelů, manipulace s nimi........................................................................ 84
10.2 Druhy a provedení kabelů ................................................................................................... 87
10.3 Konstrukce a použití kabelu ................................................................................................ 88
10.4 Kabelové soubory a armatury ............................................................................................. 89
10.5 BP při kabelových pracích ................................................................................................... 90
11
Slaboproudá zařízení .................................................................................................................. 91
11.1 Domácí telefon a vrátný ...................................................................................................... 91
11.2 Signalizační zařízení, zvonky, gongy .................................................................................... 92
11.3 Nejiskřivá signalizace ........................................................................................................... 93
11.4 Hlásiče požáru, snímače pohybu ......................................................................................... 93
11.5 Použití snímacích kamer ...................................................................................................... 94
11.6 Datové rozvody.................................................................................................................... 96
11.7 Místní rozhlas ...................................................................................................................... 96
12
Použité zdroje informací ............................................................................................................ 99
4
1 BEZPEČNOST A OCHRANA ZDRAVÍ PŘI PRÁCI, HYGIENA PRÁCE,
POŽÁRNÍ PREVENCE
1.1 Bezpečnost a ochrana zdraví při práci na elektrotechnických
zařízeních + AJ
Střídavý proud vzniká v elektrárnách ve střídavých generátorech. V rozvodech střídavého napětí
ho získáme například ze zásuvky elektrické elektroinstalace. O časovém průběhu tohoto
střídavého napětí se můžeme přesvědčit pomocí osciloskopu.
V evropské energetice se používá střídavé napětí o frekvenci 50 Hz. Protože se v průběhu jedné
periody mění směr napětí dvakrát, mění se i směr střídavého proudu a to stokrát za sekundu.
Konstrukce alternátoru upravena tak, že cívka, v níž se indukuje střídavé napětí, je v klidu (tvoří
tzv. stator) a otáčí se magnet (rotor). Odběr střídavého proudu je zajištěn pomocí pevných
svorek.
V energetice se požívají alternátory, které jsou zdrojem trojfázových střídavých proudů.
Působení elektrického proudu na lidský organizmus
Lidské tělo obsahuje velké množství vody, přesto klade průchodu elektrického proudu určitý
odpor. Velikost odporu závisí na cestě, kudy proud prochází. Měřením bylo zjištěno, že lidské
tělo klade v normálním prostředí odpor asi 2 kΩ. Uvedená hodnota je průměrná, protože každý
jedinec je jiný. Z toho je patrné, že více ohroženi elektrickým proudem jsou lidé se sklonem k
pocení nebo s jemnou pokožkou (ženy, děti). Vezmeme-li průměrnou reakci muže za 100 %, pak
ženy reagují při 66 % hodnoty proudu, děti při 50 %.
Kromě individuálních vlastností člověka bude při úrazu elektrickým proudem záležet na druhu
proudu. Střídavý proud je z hlediska úrazu horší než proud stejnosměrný, nejnepříznivější je
střídavý proud o kmitočtu do 500 Hz. Se zvyšováním kmitočtu nad 1 000 Hz jsou účinky
elektrického proudu na lidský organizmus méně nepříznivé a při frekvenci nad 10 000 Hz se
pronikavě snižují.
Na mechanizmus úrazu střídavým elektrickým proudem o kmitočtu 50 Hz má vliv:
1. velikost proudu, který člověkem projde. Velikost protékajícího proudu lidským tělem
vypočítáme podle Ohmova zákona. Bezpečná hranice – práh odpoutání - se uvádí pro
zdravého dospělého člověka v normálním prostředí u střídavého napětí 10 mA, pro
stejnosměrné napětí pak 25 mA.
Účinky velikostí trvale působícího proudu (mA):
1 mA
práh vnímání elektrického proudu
1 – 8 mA
podráždění v nervech, stoupání krevního tlaku
6 – 15 mA
stahování svalů, vůlí lze zpravidla svaly uvolnit
15 – 20 mA
způsobuje tetanickou křeč, člověk se nemůže uvolnit
5
25 mA
tetanická křeč dýchacího svalstva
60 mA
chvění srdeční komory (fibrilace), přechodná zástava
srdce
nad 80 mA
zpravidla trvalá zástava srdce
2. doba průchodu proudu, a to jak z hlediska trvání průchodu, tak i vzhledem k okamžité
funkci srdce. Srdce je nejcitlivější na průchod elektrického proudu v okamžiku, kdy
vypuzuje krev ze srdeční komory. Jedna srdeční perioda trvá 0,8 s. Vzhledem k tomu, že
při průchodu proudu srdcem při prvním stahu snese člověk průchod proudu o velikosti
1 A, při druhém stahu pak hodnotu 0,1 A a dále pak hodnotu stále nižší, nezpůsobuje
poměrně velký proud, který prochází jen 1s lidských tělem, většinou žádnou podstatnou
újmu na zdraví.
Otázky
1. Jak vzniká střídavý proud?
2. Jakým způsobem může působit elektrický proud na lidský organismus?
3. Jaké jsou účinky velikosti elektrického proudu na člověka a jaký vliv má na odpor lidského
těla na proud?
1.2 Pracovně právní problematika BOZP + AJ
Touto problematikou se zabývá Zákoník práce a další BP předpisy – především Vyhl.50/78, která dělí
pracovníky v elektrotechnice podle stupně dosaženého vzdělání a praxe § 3 -11.
Základní pojmy spojené s BOZP
Elektrická zařízení (EZ)
= všechna EZ určená pro výrobu, přenos, přeměnu, rozvod a užití elektrické energie
Riziko
= kombinace pravděpodobnosti a stupně možného zranění nebo poškození zdraví
Elektrické riziko čeho
= zdroj možného zranění nebo poškození zdraví působením elektrické energie z EZ na obsluhu nebo
uživatele
Obsluha a práce na EZ
- zahrnuje všechny činnosti nutné k uvedení EZ do chodu, jeho ovládání, spínání, monitorování,
údržbě (i neelektrických částí)
Obsluha EZ
- pracovní úkony spojené s provozem EZ, např. jeho spínání, ovládání (místní, dálkové nebo
ústřední), regulování, monitorování, čtení údajů z trvale namontovaných přístrojů,
synchronizování, prohlídka zařízení apod.
6
-
při obsluze se osoby zásadně dotýkají jen těch částí, které jsou k tomu určené, za použití
stanovených osobních ochranných prostředků (OOP)
Pracoviště
= ochranný prostor (OP) – prostor obklopující živé části (bez ochranných opatření není zajištěna
izolační hladina)
Zóna přiblížení
= vymezený prostor vně ochranného prostoru
Jmenovité napětí soustavy UN (povolené vzdálenosti přiblížení)
do 1 kV 200 mm
3 kV 1120 mm
6 kV 1120 mm
22 kV 1280 mm
35 kV 1370 mm
Druhy práce na EZ:
a) Pracovní činnost
- možnost výskytu elektrického rizika
b) Práce na EZ (elektrické práce)
- zkoušení, měření, oprava, výměna, údržba, montáž a údržba
c) Neelektrické práce
- práce v blízkosti EZ, při kterých musí být dodrženy stanovené vzdálenosti s ohledem na
napěťovou soustavu, druh práce, použité zařízení, kvalifikaci osoby (jedná se např. o tyto
stavební a jiné práce: lešenářské, instalační, práce se stavebními stroji, výkopy, čištění, natírání)
d) Práce pod napětím
Osoba je ve styku s živými částmi, nebo zasahuje částmi těla nebo nářadím, zařízením a předměty,
s kterými pracuje, do OP. Osoby musí být vhodně oblečeny, nemají mít na sobě kovové předměty
(šperky, hodinky apod.) a musí mít OOP a vhodné pracovní pomůcky. Musí brát ohled na okolní
prostředí, v místech s nebezpečím požáru a výbuchu se mohou tyto práce vykonávat až po vyloučení
těchto vlivů. V případě blížící se bouřky nesmí být práce zahájeny ani prováděny (s výjimkou vnitřních
prostor chráněných proti atmosférickým přepětím).
Tyto práce mohou vykonávat:
Osoby poučené nebo znalé, ale jen pod přímým dozorem pracovníků s vyšší kvalifikací. Některé
práce však mohou vykonávat jen osoby speciálně vyškolené. Práce pod napětím vyžadují použití
pracovních postupů obsahujících návod na udržování nářadí, výstroje, přístrojů v dobrém stavu,
včetně jejich ověření před započetím prací.
e) Práce v blízkosti živých částí
Osoba je uvnitř zajištěného prostoru (ZP) nebo zasahuje částmi těla nebo nářadím, zařízením
a předměty, se kterými pracuje, do zóny přiblížení, ale nezasahuje do OP (ochranného prostoru).
Pro odstranění možného nebezpečí musí být zajištěna ochrana kryty, přepážkami, zábranami tak,
aby nemohlo dojít k dotyku živých částí a nemohlo být zasaženo do OP. Před zahájením prací musí
být osoby prokazatelně poučeny a také musí být definována hranice vymezeného prostoru pro práci.
7
f)
1)
2)
3)
4)
5)
Práce na zařízení bez napětí
po ověření měřením
splnění těchto požadavků:
odpojení (vypnutí) EZ
úplné oddělení EZ izolací nebo vzduchem
zabezpečení EZ proti opětnému zapnutí (použití vlastního zámku)
provedení uzemnění a zkratování EZ
provedení ochranných opatření proti živým částem v blízkosti EZ (potřebná fyzická vzdálenost
dle napětí).
Tyto práce mohou vykonávat:
- osoby znalé a osoby poučené pod dozorem osoby znalé
- osoby odpovědné za EZ (stav a provoz) - v souladu s předpisy musí být v každé organizaci tato
osoba určená
- osoby vykonávající činnosti na EZ (mohou podle náročnosti této činnosti vykonávat pracovníci
s příslušnou kvalifikací)
Otázky
1. Jaké druhy rizik jsou spojeny s elektrickými zařízeními?
2. Co si představíš pod pojmem „obsluha elektrických zařízení“?
3. Jaké zásady musí být dodrženy pro zajištění pracoviště?
1.3 Bezpečnost technických zařízení + AJ
Každý elektrický předmět (EP), který je použit v elektrických zařízeních (EZ), musí splňovat podmínky
pro bezpečný a trvalý provoz v EZ. Není proto možné používat náhodně zvolené vodivé nebo izolační
součástky, které nejsou k tomuto účelu určeny nebo nemají platnou schvalovací značku pro použití
v elektrotechnice. To znamená, že každý výrobce musí prokázat při novém uvedení EP na trh, že jeho
výrobek splňuje všechny požadavky na něho kladené.
Tuto skutečnost prokáže příslušným certifikátem od zkušebního elektrotechnického ústavu, který
prověří vlastnosti EP a opatří je schvalovací značkou.
Je třeba mít na paměti, že je na prvním místě při práci s elektrickou energií bezpečnost uživatele!
Každé nedodržení technologických postupů nebo bezpečnostních předpisů může mít nedozírné
následky jednak pro samotného odběratele, ale i na životnost celého EZ. Elektrikář musí být nejen
vysoce odborně zdatný, ale i zodpovědný. Pokud se stane, že nevědomky, nebo náhodou svou
činností ovlivní bezpečnostní nebo provozní vlastnosti EZ, je jeho lidskou a profesní povinností tuto
skutečnost odstranit, nebo požádat o pomoc s řešením problému. Je třeba mít na paměti, že
zatajené nebo provizorně opravené EZ se nemusí projevit v normálním provozu, ale za ztížených
okolností (déšť, bouřka, mráz, vítr) se projeví určitě. Potom může vniknout mnohem větší problém
s odstraněním závady, než kdybychom jí předešli.
Schvalovací značky elektrických předmětů
8
Otázky
1. Definujte pojem „elektrické předměty“.
2. Jaký je účel schvalovacích značek na EP?
3. Vyjmenuj zásady pro práci na elektrických zařízeních.
9
2 ZPŮSOBY PROVÁDĚNÍ ELEKTROINSTALACÍ V BYTOVÉ VÝSTAVBĚ
2.1 Základní ustanovení ČSN
1. Bezpečnost osob, užitných zvířat a majetku
Rozvodná zařízení (rozvaděče, spotřebiče, instalace) musí být provedena tak, aby bylo zabráněno
náhodnému doteku živých částí, poškozování předmětů, ohrožení zdraví atd.
2. Provozní spolehlivost
Je důležité dostat elektřinu ze vstupu (elektrárny) na výstup (odběratele) v požadované kvalitě
(napětí, frekvence, sfázováno - 120°), z toho definujeme stupně důležitosti spotřeby elektrické
energie:
I. stupeň
V případě výpadku elektřiny může dojít k ohrožení života nebo velké ekonomické ztrátě. Elektřinu
potřebujeme neustále (nemocnice), proto v těchto místech musíme používat náhradní zdroje
elektrické energie (motorgenerátory, akumulátory).
II. stupeň
Při výpadku proudu nedochází k ohrožení života ani k velkým ekonomickým ztrátám, nepotřebujeme
náhradní zdroj elektrické energie.
III. stupeň
Do třetího stupně patří všechny domácnosti, maloodběratelé, není zde třeba náhradní zdroj, protože
„vypnutá" elektrická energie neohrožuje lidské životy.
3. Přehlednost provozu
Přehlednost je důležitá v elektrických stanicích, rozvodnách, nutné je i vhodné uspořádání velínů a
dozoren, zejména co se týče signalizace na ovládacích pultech.
4. Přizpůsobitelnost elektrického zařízení
V průmyslových provozech je důležité, aby stroje v průběhu pracovní doby mohly měnit svoji polohu
(jeřáby).
5. Rychlé odstranění poruchy
Poruchy (nežádoucí stav) narušují dodávky elektrického proudu, proto se používá ochrana, která má
zajistit co nejrychlejší odpojení poškozené části (jističe) od elektrického rozvodu.
6. Hospodárnost provozu
Hospodárnost provozu představuje účelné využité průřezu vodičů, jmenovitých výkonů stroje
(odběru elektrické energie při správném účiníku).
7. Využívání opakovaných celků
Využití typových sad přístrojů je mnohem ekonomičtější než vlastní výroba, nebo vývoj. Pro nižší
spotřebu barevných kovů (vysoká cena mědi a hliníku)je dobré využívat průřez vodiče efektivně tak,
aby odpovídalo jeho zatížení).
8. Estetika
Požadavky na uložení rozvodů jsou různé v závislosti na typu objektu, do kterých se bude rozvod
(kabely a vodiče) elektrické energie umisťovat.
10
9. Ohled na informační techniku
Musíme zamezit působení nepříznivých vlivů a rušivých napětí při křižování a souběhu se sdělovacím
vedení.
Otázky
1. Vyjmenujte hlavní zásady pro návrh a provedení elektrických instalací.
2. Co může způsobit nedodržení vzdáleností při souběhu a křižování vedením sdělovacím a silovým?
3. Jak dosáhnete investiční a provozní úspornosti?
2.2 Hlavní domovní vedení, odbočky k elektroměrům
Hlavní domovní vedení
Od vstupních pojistek z hlavní domovní skříně (HDS) nebo ze skříně pro připojení objektu kabelem
(například rozpojovací instalační skříň = RIS), vychází vedení k elektroměrové rozvodnici. Toto se
nazývá hlavní domovní vedení,(HDV). Má být co nejkratší, a pokud možno bez přerušení; na
venkovní straně objektu nebo na veřejně přístupných prostorech.
Odbočky k elektroměrům
U objektů s větším počtem bytů je hlavní domovní vedení provedeno jako stoupací vedení do
jednotlivých podlaží s odbočkami k elektroměrům jednotlivých bytů.
Úbytek napětí
Vedení má mít stejný průřez po celé délce a má být dimenzováno tak, aby při největším soudobém
zatížení oteplení vodičů nepřesáhlo dovolenou hranici pro daný typ vodičů (např. CYKY) a aby úbytek
napětí nebyl větší než hodnota, kterou ukazují následující tabulky:
11
vedení mezi přípojkovou skříní a rozvaděčem (rozvodnicí) za elektroměrem
Obvod
Maximální úbytek napětí
Světelný a smíšený
2%
Jiný než světelný
3%
vedení mezi rozvaděčem (rozvodnicí) za elektroměrem a spotřebičem
Obvod
Maximální úbytek napětí
Světelný
2%
Vařidla a topidla
3%
Ostatní
5%
Pokud by při dimenzování vedení, s ohledem na ostatní požadavky určující průřezy vedení,
v některém úseku rozvodu vznikly větší úbytky napětí, než je uvedeno v tabulkách výše, lze to
připustit, nesmí však překročit ve vedení od přípojkové skříně až ke spotřebiči tyto hodnoty (viz
tabulka):
Vývod
Maximální úbytek napětí
Světelný
4%
Topidla a vařidla
6%
Ostatní
8%
Další požadavky na hlavní domovní vedení
- nesmí vést výtahovou šachtou
- musí být zajištěno proti nedovolenému odběru elektrické energie
- instalace se obvykle provádí jednožilovými izolovanými vodiči uloženými v trubkách nebo
kabelovým vedením
- rozvod musí být proveden tak, aby případná výměna vodičů či kabelu mohla být provedena
bez jakýchkoliv stavebních zásahů („sekání“)
- v objektech s nejvýše třemi odběrateli (byty) je možno provést odbočky k elektroměrům
přímo z přípojnicové skříně
- kromě odboček k elektroměrům, které měří odběr elektrické energie jednotlivým bytům, se
umisťuje též odbočka k elektroměru, kterým se měří společné prostory v objektu (chodba)
- odbočky od hlavního domovního vedení k elektroměrovým rozvodnicím se provádějí jako
jednofázové nebo třífázové:
 jednofázové odbočky lze provést u zařízení do 5,5 kW soudobého příkonu bytu
elektrizačního stupně A nebo se svolením příslušného rozvodného podniku i pro vyšší
hodnotu příkonu
12


odbočky pro větší příkony se provádí jako třífázové
jednofázové odbočky musí být do trojfázové sítě připojené tak, aby byl třífázový rozvod
zatěžován stejnoměrně (každá fáze byla zatěžována stejnoměrně)
Soudobost

n = soudobost pro uvážený počet bytů ve skupině
= soudobost pro nekonečný počet bytů
n = počet bytů ve skupině
Otázky
1.
2.
3.
4.
Popište HDV – začátek, konec.
Popište význam a provedení HDV.
Jaká jsou pravidla umístění HDV?
Vysvětli význam soudobosti.
2.3 Vedení za elektroměrem
Světelné obvody
Světelné obvody slouží k osvětlení místností. Nejčastěji se svítidlo umisťuje na strop uprostřed
místnosti, nebo podle požadavků na úroveň osvětlení. Ovládání (vypínače, přepínače) se umisťuje
ke vchodu do místnosti, na straně kliky dveří. Další možnosti ovládání jsou omezeny pouze
finančními prostředky investora. Současné technologie umožňuje nespočet možností – viz
inteligentní elektroinstalace.
Ovládání svítidel
K ovládání (spínání, vypínání, přepínání) svítidel slouží spínače, které se umisťují 1,2 m nad podlahou.
Jmenovitý proud spínačů pro vnitřní osvětlení místností je 10 A. S výhodou platí pro domovní
rozvody, protože můžeme použít Cu kabely s průřezem 1,5 mm2.
Jištění světelných obvodů je 10 A, norma však umožňuje jištění až 25 A za předpokladu, že této
proudové zátěži bude odpovídat průřez kabelů a ovládacích prvků. Počet svítidel může být takový,
aby nebyl překročen jmenovitý proud instalovaných svítidel. Proud vypočteme podle vztahu:
I = P/U
Značky světelného vedení
Vedení se značí nepřerušovanou čarou.
13
Dílenský list RZ 2/1 – popište jednotlivé řazení a použití vypínačů a přepínačů v předmětu odborný výcvik
Počty svítidel v jednotlivých místnostech jsou uvedeny v následující tabulce:
Místnost
14
Minimální
svítidel
počet
Obývací pokoj (12 až 20 m2)
1
Obývací pokoj (více než 20 m2)
2
Ložnice (menší než 12 m2)
1
Ložnice (12 až 20 m2)
1
Ložnice (více než 20 m2)
2
Kuchyně
2
Koupelna
2
WC
1
Místnost pro zájmovou činnost
1
Místnost pro domácí práce
1
Chodba/hala
1
Sklep/komora
1
Terasa/obytná lodžie, atrium
1
Zásuvkové obvody
Zásuvkové obvody se používají k připojování přenosných elektrospotřebičů k rozvodné síti. Domovní
zásuvky se umisťují v obytných místnostech 20 cm nad podlahu (měřeno od středu zásuvky).
Značky zásuvkového vedení
Zásuvkové vedení se značí přerušovanou čarou.
Počet zásuvkových vývodů
V budovách občanské zástavby se na jeden zásuvkový obvod smí připojit maximálně 10 zásuvek
(dvojitá zásuvka se počítá jako jeden zásuvkový vývod, ale pokud jsou zásuvky ve vícenásobném
"rámečku", počítají se samostatně). Jejich celkový příkon nesmí překročit 3 520 VA při jištění 16 A a
2 200 VA při jištění 10 A. Odbočování v zásuvkových obvodech se smí provádět pouze v ústřední
svorkovnici. Počet zásuvkových vývodů se řídí využitím místnosti. Doporučené počty zásuvek na
místnost jsou uvedeny v tabulce níže.
Místnost
Minimální
zásuvek
počet
Obývací pokoj (12 až 20 m2)
4
Obývací pokoj (více než 20 m2)
5
Ložnice (menší než 12 m2)
3
Ložnice (12 až 20 m2)
4
Ložnice (více než 20 m2)
5
Kuchyně
3
Koupelna
2
WC
1
Místnost pro zájmovou činnost
3
Místnost pro domácí práce
3
Chodba/hala
1
Sklep/komora
0
Terasa/obytná lodžie, atrium
1
Zásuvka v blízkosti elektrického sporáku může být připojena na sporákový obvod.
Na světelný obvod smí být maximálně připojená jedna zásuvka v jedné místnosti. Zásuvka může být
sériově zapojená s vypínačem.
Zvláštní obvod má mít zásuvka pro automatickou pračku, protože je po spuštění pračky plně
vytížená. Jištění a dimenzování, ale odpovídá běžnému zásuvkovému okruhu.
15
Jednofázové zásuvkové obvody se musí zapojovat odděleně od ostatních obvodů a musí mít vlastní
jištění. Na jeden zásuvkový obvod může být maximálně připojeno 10 zásuvek. Na zásuvkový obvod
lze pevně připojit jednoúčelový spotřebič do 2 kVA.
Zapojení zásuvek
Zásuvky se zapojují třemi vodiči (krajní vodič – hnědý, černý, šedý, neutrální = pracovní vodič – světle
modrý a vodič ochranný- zelenožlutý). Fázový vodič musí vycházet z jistícího přístroje (jistič, pojistka)
do levé dutinky. Pracovní (střední) vodič naopak do pravé dutinky. Ochranný vodič (PE) se zapojuje
na ochranný kolík zásuvky.
Svorky u zásuvek pro připojování vodičů bývají zdvojené, aby bylo možno propojovat zásuvky
průběžnými vodiči (tzv. smyčkování).
Dvojitá zásuvka se považuje za jeden vývod, ale nesmí se zapojit do dvou různých obvodů a nesmí
se přerušit jejich propojení.
Jištění zásuvkových obvodů je 16 A při použití vodiče s průřezem Cu 2,5mm2.
Jednofázový jistič – jednotlivé části:
Nahoře zleva: přívod jističe, bimetalová ochrana proti přetížení, elektromagnetická spoušť proti
zkratu
Dole zleva: vypínací mechanismus, zhášecí komory, vývod jističe
Jištění ostatních spotřebičů
Třífázové kuchyňské sporáky se připojují přes přípojnicovou krabici. Spotřebič se připojuje přímo na
svorky ohebnou šňůrou.
16
Kombinovaný sporák připojujeme pomocí zástrčky a zásuvky samostatným obvodem jištěným 16 A
jističem s průřezem Cu 2,5mm2.
Podobným způsobem se mohou připojit tělesa akumulačních kamen, která se nesmí připojit na
zásuvku, ale pevným nasvorkováním. Obvody pro napájení akumulačních kamen se provádějí
obvykle jako samostatná vedení k jednotlivým tělesům. Napájecí vodiče a jistící prvky odpovídají
příkonu těles. Pokud je na jeden obvod připojen větší počet akumulačních kamen, musí jištění
i průřez napájecích vodičů odpovídat celkovému příkonu. Obvody, ve kterých jsou zapojena
akumulační kamna, se zapínají spínacími hodinami nebo hromadným dálkovým ovládáním (HDO).
Akumulační kamna pracují na principu ukládání tepelné energie z tepelných těles do keramických
materiálů. Modernější typy mají řízený odběr tepla pomocí dvou rychlostních ventilátorů spínaným
bytovým čidlem.
Přímotopná tělesa se zapojují samostatnými vývody, jištěnými podle příkonu. Mohou být připojeny
pomocí zástrčky a zásuvky.
Pro připojování pohyblivých, převozných či přenosných spotřebičů se používá trojfázových zásuvek,
do kterých se zmíněné zařízení zapojí pomocí zástrčky na ohebné šňůře. Trojfázových zásuvek může
být i více na jednom obvodu. Musí být ale dimenzovány na stejný jmenovitý proud.
Sdružené obvody
Střední vodič se dimenzuje jako krajní vodiče. Jednotlivé fáze musí být stejně zatíženy. Pojistky nebo
jističe musí být uspořádány do trojic příslušejících danému sdruženému obvodu a jako takové musí
být označeny (obvod a spotřebič, např. svítidlo). Až k rozbočení k jednotlivým spotřebičům,
např. svítidlům, musí vést všechny vodiče v jednom kabelu, trubce, atd. Do sdruženého obvodu se
montují jen takové spínací přístroje (jističe, stykače, vypínače, atd.), kterými lze současně zapnout
i vypnout všechny tři fáze, za tímto spínacím přístrojem lze namontovat přístroje umožňující vypínat
jednotlivé fáze. U jednotlivých fází sdruženého obvodu lze provádět rozbočení v samostatné krabici
(rozvodce).
Otázky
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Popište provedení světelných obvodů.
Popište provedení zásuvkových obvodů.
Popište provedení samostatných obvodů.
Popište provedení třífázových obvodů.
Popište připojení přímotopů.
Jak velký příkon smíte zapojit na zásuvkový obvod jištěný 16 A?
17
2.4 Elektrická zařízení v koupelnách, sprchách a umyvárnách
xxx
18
ELEKTROINSTALACE V KOUPELNÁCH A SPRCHOVÝCH KOUTECH
(Stručný výtah z ČSN 33 2000-7-701)
Klasifikace zón v koupelnách a sprchách
Požadavky na elektroinstalace jsou založeny na rozměrech čtyř zón: zóny 0, 1, 2 a 3. Rozměry
se měří s ohledem na stěny, dveře, pevné příčky, stropy a výklenky, které účinně vymezují
rozsah zóny.
Zóna O:
je vnitřní prostor koupací nebo sprchové vany. V prostoru se sprchou bez vany je
zóna O vymezena podlahou a rovinou o výšce 0,05 m nad podlahou.
V tomto případě platí:
a) kde je sprchová hlavice snímatelná a může se s ní při použití pohybovat v horizontální
rovině, jsou svislé hranice zóny O shodné se svislými hranicemi prostoru navrženého pro to,
aby jej zaujímala sprchující se osoba;
b) kde sprchová hlavice není snímatelná, je zóna O ohraničena svislou plochou (plochami)
s poloměrem 0,60 m od sprchové hlavice.
Zóna 1 je ohraničena:
a) horní rovinou zóny O a vodorovnou rovinou ve výšce 2,25 m nad podlahou
b) svislou plochou (plochami) obalující koupací nebo sprchovou vanu a zahrnuje prostor
pod koupací nebo sprchovou vanou tam, kde je tento prostor přístupný bez použití
nástroje
nebo
svislou plochou (plochami) obalující prostor navržený pro sprchování, a to pro sprchu
bez vany a se snímatelnou sprchovou hlavicí, která se může při použití pohybovat
v horizontální rovině
nebo
svislou plochou (plochami) s poloměrem 0,60 m od sprchové hlavice, a to pro sprchu
bez vany a s nesnímatelnou sprchovou hlavicí.
Zóna 2 je ohraničena:
a) svislou plochou (plochami) na vnější straně zóny 1 a rovnoběžnou svislou plochou
(plochami) vzdálenou 0,60 m vně od zóny 1
b) podlahou a vodorovnou rovinou ve výšce 2,25 m nad podlahou
Dále tam, kde je strop výše než 2,25 m nad podlahou, je zónou 2 prostor nad zónou 1 až
ke stropu nebo do výšky 3m, je-li výška stropu vetší.
Zóna 3 je ohraničena:
a) svislou plochou (plochami) na vnější straně zóny 2 a rovnoběžnou svislou plochou
(plochami) vzdálenou 2,4 m vně od zóny 2
b) podlahou a vodorovnou rovinou ve výšce 2,25 m nad podlahou
Dále tam, kde je strop výše než 2,25 m nad podlahou, je zónou 3 prostor nad zónou 2 až
ke stropu nebo do výšky 3 m, je-li výška stropu vetší. Zóna 3 také zahrnuje prostor pod
koupací nebo sprchovou vanou, který je přístupný pouze s použitím nástroje.
19
Bezpečnost
Ochrana před úrazem elektrickým proudem
Kde se používá SELV s jakýmkoliv jmenovitým napětím, zabezpečí se ochrana před přímým
dotykem:
a) přepážkami nebo kryty poskytující stupeň ochrany nejméně IPXXB (přídavné písmeno
„B“ znamená ochranu před dotykem prstem, zkouší se článkovým zkušebním prstem o
průměru 12 mm, délky 80 mm),
b) Izolací schopnou odolávat zkušebnímu napětí 500 V střídavého proudu po dobu
1 minuty.
Doplňující pospojování
Místní doplňující pospojování musí spojit všechny neživé části upevněných zařízení v zónách
0, 1, 2 a 3 a ochranné vodiče zásuvek s následujícími cizími vodivými částmi v zónách 0, 1, 2
a 3:
- s kovovými trubkami napájejícími zařizovací předměty a s kovovými trubkami odpadů
(např. voda, plyn),
- s kovovými trubkami systémů ústředního vytápění a úpravy vzduchu,
- s přístupnými kovovými stavebními prvky (pozn. např. kovové dveřní zárubně, okenní
rámy a podobné prvky se nepovažují za stavební prvky budovy),
- s ostatními vodivými předměty, které jsou náchylné k přivedení potenciálu.
Aplikace ochranných opatření před úrazem elektrickým proudem
V zóně O je dovolena pouze ochrana pomocí SELV se jmenovitým střídavým napětím
nepřevyšujícím 12 V nebo stejnosměrným napětím bez zvlnění nepřevyšujícím 25 V, jehož
zdroj je instalován mimo zóny 0, 1 a 2. Ochrana zábranou, nevodivým okolím, neuzemněným
místním pospojováním a polohou se nedovolují.
Výběr a stavba elektrických zařízení
Zóna O
- musí zde být použit stupeň ochrany minimálně IPX7 nebo 44, jestliže zařízení není
značeno v IP kódu
- elektrické rozvody musí být omezeny na ty, které jsou nezbytné pro napájení pevných
elektrických zařízení umístěných v této zóně
- nesmějí se zde instalovat žádné spínače nebo příslušenství
- může zde být instalováno pouze upevněné zařízení používající elektrický proud, které
může být umístěno pouze v zóně O, a musí vyhovovat podmínkám této zóny
Zóna 1
- musí zde být použita ochrana IPX4 nebo A, jestliže zařízení není značeno v IP kódu s tou
výjimkou, že nad nejvyšší úrovní jakékoliv nesnímatelné sprchové hlavice může být
použito IPX2 nebo 4, není-li zařízení značeno v IP kódu
- ve všech případech, kde se mohou vyskytnout proudy vody určené pro čištění
v komunálních lázních, musí být ochrana IPX5 nebo A, není-li zařízení značeno v IP kódu
- musí zde být pouze elektrické rozvody, které jsou nezbytné pro napájení pevných
elektrických zařízení umístěných v zónách 0 a 1
20
-
-
nesmí se tu instalovat žádné spínače ani příslušenství, s výjimkou spínačů SELV, které
jsou napájeny jmenovitým střídavým napětím nepřesahujícím 12V nebo stejnosměrným
nepřevyšujícím 25 V; zdroj tohoto napětí nesmí být instalován v zónách 0, 1 a 2
mohou tu být instalována pouze tato elektrická zařízení:
ohřívače vody, sprchová čerpadla a jiná upevněná elektrická zařízení, která mohou být
účelně umístěna pouze v zóně 1 (napájecí obvod musí být vybaven doplňkovou ochranou
proudovým chráničem s vybavovacím proudem do 30 mA)
Zóna 2
- musí tu být použita ochrana IPX4 nebo mohou být použity pouze ty elektrické rozvody,
které jsou nutné pro napájení elektrických zařízení umístěných v zónách 0, 1 a 2 a v té
části zóny 3, která je pod koupací nebo sprchovou vanou
- nesmí zde být instalovány žádné spínací prvky, příslušenství obsahující spínače nebo
zásuvky, výjimku tvoří spínače zásuvek obvodů SELV, jednotky napájející holicí strojky,
které vyhovují ČSN IEC 742, kapitola 2, oddíl 1
- mohou tu být instalovány elektrická zařízení, která jsou dovolena v zóně 1 a dále svítidla,
ventilátory, otopná zařízení a jednotky pro vířivé vany za předpokladu, že jejich napájecí
obvody budou vybaveny proudovým chráničem s vybavovacím proudem do 30 mA.
2.5 Ochrana před nebezpečným dotykem, bezpečnost práce
Druhy ochran
1. preventivní
 bezpečné napětí (viz tabulka bezpečných napětí níže)
 galvanické oddělení obvodů (vytvoření virtuální země např. pomocí oddělovacího
transformátoru)
 ochrana zábranou, (umístění do uzavřené rozvodny, oddělení plotem a podobně)
 ochrana polohou (např. umístěním na stožár)
2. poruchová
 fungují v poruchovém nebo nebezpečném stavu zařízení
 základní ochrana = automatické odpojení od zdroje
 prostřednictvím jističů, pojistek a proudových chráničů, přepěťové ochrany, odpojovače
a odpínače řízené poruchovými stavy
Ochrana proti přímému a nepřímému dotyku
Ochrana malým napětím (dle ČSN 35 1335)



SELV - neuzemněné obvody
PELV - uzemněné obvody
Ochrana omezením náboje
Ochrana proti zasažení elektrickým proudem za normálních podmínek (ochrana proti přímému
dotyku)



ochrana pomocí izolace částí pod napětím
ochrana pomocí zakrytí nebo zapouzdření
ochrana pomocí zábrany
21

ochrana pomocí bezpečné vzdálenosti
Doplňkovou ochranou je použití proudového chrániče (RCD - Residual protective device, neboli
diferenciální proudová ochrana). V současnosti je pro běžné domácí rozvody použití proudového
chrániče podle normy "ČSN 33 2000-4-41 ed. 2" povinné pro všechny obvody nad 10A.
Ochrana proti zasažení elektrickým proudem při poruše (ochrana proti nepřímému dotyku nebo též
nouzová ochrana)






ochrana pomocí automatického odpojení od sítě
- v síti TN
- v síti TT
- v síti IT
ochrana pomocí vyrovnání potenciálů
ochrana pomocí ochranné izolace
ochrana pomocí nevodivého povrchu místnosti (izolační koberce a podložky)
ochrana pomocí neuzemněného místního vyrovnání potenciálu (například pojízdné lávky na
vedeních velmi vysokého napětí, nebo odizolované plošiny na servisních vlacích českých
drah)
ochrana pomocí oddělení obvodů
Terminologie ochrany
Druhy ochran
1. základní – základní izolace, přepážky a kryty, zábrany, ochrana polohou, omezení napětí,
omezení ustáleného dotykového proudu
2. ochrana při poruše – přídavná izolace, ochranné pospojování, ochranné stínění, samočinné
odpojení od zdroje, jednoduché oddělení (obvodů), nevodivé okolí
3. zvýšená ochrana - zesílená izolace, ochranné oddělení obvodů, zdroj omezeného proudu,
ochranná impedance
4. doplňková ochrana – zvýšená ochrana
Úraz elektrickým proudem může být způsoben proudem protékajícím postiženým tělem nebo
důsledkem jiných nežádoucích účinků elektrického proudu, elektrického nebo elektromagnetického
pole. Na velikost nebezpečí a následky úrazu má i přímý dopad působení vnějších vlivů, které je
základem pro rozdělení prostředí.
Druhy prostředí
1. normální
- obyčejné; studené; prašné (je-li prach nevodivý a nehořlavý)
- svým charakterem zabraňuje vzniku úrazu elektrickým proudem
2. nebezpečné
- horké, vlhké (i přechodně), prašné (je-li prach vodivý a nehořlavý se zvýšenou korozní
agresivitou), s otřesy, venkovní, prostory s mechanickým poškozením, s vodivým okolí
- prostory, v nichž je působením vnějších vlivů buď přechodné, nebo stálé nebezpečí úrazu
elektrickým proudem
22
3. zvlášť nebezpečné
- mokré, s extrémní korozní agresivitou
- prostor, ve kterém se nebezpečí úrazu mimořádně zvyšuje nepříznivými poměry (voda, kotle
a kovové nádrže, těsné prostory s kovovými hmotami, zdravotnická zařízení nebo prostory,
kde platí zvláštní předpisy určité způsoby ochrany
- působením nepříznivých okolností a vnějších vlivů se nebezpečí úrazu elektrickým proudem
zvětšuje
U elektrických zařízení také rozlišujeme tzv. druhy dotykových částí elektrických zařízení:
1. živá část
- část zařízení určená k vedení proudu, nebo je s takovou části vodivě spojena
- všechny vodiče vedoucí síťové napětí, kontakty, svorky, pojistkové a žárovkové objímky
apod.
2. přístupná část
- vodivá část zařízení, kterého se můžeme při běžném provozu dotknout a která v sobě
neskrývá nebezpečí úrazu elektrickým proudem, protože na ní není nebezpečné napětí a je
od živých částí oddělena izolací
- při poruše nebo vodivém překlenutí této izolace se však na těchto částech může objevit
nebezpečné napětí
- například elektronické obvody oddělené od sítě oddělovacími transformátory, kovové kostry
a kryty přístrojů, napájecí zdroje, kovové páčky a knoflíky, hřídele ovládacích prvků apod.
3. neživá část
- část zařízení, která není určená k vedení proudu a normálně na ni není napětí
- části mohou dostat napětí při nahodilé poruše
Dovolené bezpečné malé napětí (dotykové) živých a neživých částí u zařízení do 1 000 V s
ohledem na členění prostorů
Bezpečná malá napětí Bezpečné malé napětí živých
živých částí (V) střídavá částí (V) stejnosměrné
Prostředí
Při dotyku částí
Normální
Živých
50
100
Normální
Neživých
50
120
Nebezpečné
Živých
25
60
Nebezpečné
Neživých
50
120
Zvlášť nebezpečné Živých
12
25
Zvlášť nebezpečné Neživých
25
60
Třídy ochran elektrických zařízení a elektronických zařízení
Třída ochrany vyjadřuje, jak je elektrické bezpečnosti, z hlediska ochrany před dotykem neživých
částí, dosaženo, a označuje se číslicemi 0 – III.
23
1. Zařízení třídy 0
- elektrické zařízení má pouze základní izolaci, nemá ochranný vodič, nemá prostředky pro
připojení ochranného vodiče na neživé části
- zajištění bezpečnosti elektrických zařízení a elektronických zařízení jednotlivých tříd je
provedeno okolím
- ochrana před úrazem elektrickým proudem je pro běžného uživatele nedostatečná →
zařízení nejsou zařízení třídy určena pro běžné použití a v ČR se nesmí volně prodávat
- ve třídě 0 se konstruují části elektráren, rozvoden, apod., kam má přístup pouze kvalifikovaný
personál
2. Zařízení třídy I
- elektrické zařízení má pouze základní izolaci, má ochranný vodič a má prostředky na připojení
ochranného vodiče sítě
- ochrana je zajištěna spojením s ochranným vodičem napájecí sítě, to je soustavou
ochranných vodičů a zemničů přívodní napájecí sítě
- zařízení se zapojují pouze do sítí, v nichž je pomocí jističů zajištěno samočinné odpojení
v případě průniku napětí na ochranné spoje, v některých případech (nové nebo
rekonstruované sítě) je navíc předepsáno použít chrániče
- při poruše může sice dojít k průrazu elektrického proudu (napětí) na živé dotykové části,
zmíněná ochranná soustava však musí zajistit dostatečně rychlé odpojení, aby nemohlo dojít
k úrazu
- typické příklady použití: stolní počítač, tepelné spotřebiče (žehlička, vařič…)
3. Zařízení třídy II
- elektrické zařízení nemá prostředky pro připojení ochranného vodiče
- základní izolace je doplněna izolací přídavnou nebo je provedena izolace zesílená
- ochrana je zajištěna provedením elektrického předmětu a je nezávislá na přívodní síti
- při poruše nesmí dojít k průrazu elektrického proudu (napětí) na živé dotykové části (dvojitá
izolace, zvýšená ochrana)
- typický příklad použití je audio/video technika
- třída II sice klade vyšší nároky na konstrukci, ale u audio/video zařízení je preferována, neboť
zde nevznikají zemní smyčky přes uzemňovací spoje, které mohou být příčinou brumu
4. Zařízení třídy III
- elektrické zařízení má základní izolaci a je určeno pro rozsah napětí kategorie I (malé napětí)
- ochrana je zajištěna připojením na napětí SELV, PELV
- typickým příkladem užití jsou dětské hračky
Otázky
1. Jaké znáš druhy ochran před nebezpečným dotykem živých částí?
2. Vyjmenuj druhy ochran před nebezpečným dotykem neživých částí?
3. Vyjmenuj třídy spotřebičů s ohledem na možnost úrazu elektrickou energií.
24
3 ELEKTRICKÝ ROZVOD V PRŮMYSLU A ZEMĚDĚLSTVÍ
3.1 Základní ustanovení ČSN
Elektrická zařízení v průmyslu a zemědělství představují určitou samostatnou část elektrotechniky
s poměrně specifickými problémy z hlediska projektů, realizace, provozu a údržby. Většina zásad
platí pro obě odvětví, v zemědělství jsou však náročnější, proto jim budeme věnovat větší pozornost.
Poslední roky zaznamenáváme snižování počtů velkých zemědělských celků. Otázky prosperity,
snižování nevýrobních nákladů a celkového stavu zemědělské techniky má za následek úbytek
pracovníků specializovaných na provoz zemědělské elektrotechniky.
Hospodářská zvířata jsou obecně velmi citlivá na elektrické podněty. Mimo již zmíněné vnější vlivy
zde jako závažný činitel přistupuje běžně laická obsluha postrádající nejednou potřebný cit
k elektrickému zařízení a vědomost o možných následcích hrubého zacházení s elektrickým
zařízením. Změny v přístupu k technice zde probíhají jen pomalu a dlouhodobě. Na vině je také častá
nechuť k seznámení se s provozními pravidly a často chybějící dokumentace, včetně
nejzákladnějších pravidel bezpečného provozu u jednotlivých strojů a zařízení.
Začlenění a použití normy
Z hlediska normalizace byla elektrická zařízení v zemědělství obsažena v ČSN 33 2130:1983
(Elektrotechnické předpisy. Vnitřní elektrické rozvody) v kapitole 6: Elektrické silové rozvody
v zemědělských provozech. Od vydání ČSN 33 2000-7-705 (Elektrotechnické předpisy. Elektrická
zařízení. Část 7: Zařízení jednoúčelová a ve zvláštních objektech. Oddíl 705: Elektrická instalace
v zemědělských a zahradnických zařízeních) v dubnu 1995 je tato problematika řešena v této normě,
která je součástí souboru ČSN 33 2000 a v praxi je třeba ji aplikovat v návaznosti na celý soubor.
V říjnu 2007 došlo k vydání ČSN 33 2000-7-705 ed. 2 (Elektrické instalace nízkého napětí – Část 7705: Zařízení jednoúčelová a ve zvláštních objektech – Elektrická instalace v zemědělských
a zahradnických zařízeních), která od 1. října 2009 nahrazuje původní normu z roku 1995; do té doby
platí obě normy souběžně.
Proti předchozímu vydání 1995 došlo k zavedení nových požadavků pro místa s vysokou koncentrací
chovných zvířat. Norma obsahuje nové požadavky pro budovy a další objekty doplňující rostlinné
a živočišné provozy. Jsou tu doplněny požadavky na užití elektrických zařízení v prostředí
s nebezpečím požáru. Pro všechny koncové obvody jsou předepsány proudové chrániče a u mříží
pro potenciálové vyrovnání je nyní zavedena jednotná velikost ok.
Norma vyjmenovává jako zemědělská a zahradnická zařízení místa související se samotnou činností.
Uvedena jsou místa, kde jsou držena hospodářská zvířata, kde je připravováno a skladováno krmivo,
hnojivo, výpěstky a živočišné produkty a kde jsou pěstovány rostliny (např. ve sklenících).
V poznámce je upozornění na význam respektování vnějších vlivů, zejména vlhkosti, prachu,
chemických látek a výskyt hořlavých látek s tím, že za určitých okolností vzniká výbušná atmosféra
hořlavých plynů nebo prachů. Elektrická zařízení v prostředí s nebezpečím výbuchu musí splňovat
požadavky souboru ČSN EN 60079 (Elektrická zařízení pro výbušnou plynnou atmosféru).
Článek 705.20.3. vysvětluje pojem velkokapacitní chov hospodářských zvířat. Za ten je považován
chov a množení zvířat, pro které jsou použity automatické systémy, jež jsou podmínkou přežití
těchto zvířat (větrání, krmení a klimatizace). Zde je možné připomenout úhyny v drůbežárnách
a vepřínech velkochovů v souvislosti s dlouhodobým výpadkem napájení elektrickou energií. Bez
nucené výměny vzduchu docházelo k udušení zvířat hromaděním toxických látek převážně z výkalů.
Jde často o dusíkaté látky (typu čpavek), někdy i prach z podestýlky, které společně se stoupající
25
teplotou činí atmosféru v odchovu pro zvířata nedýchatelnou. Jako průvodní jev dochází k panice
zvířat a následně jejich uhynutí.
Za prostory pro chov hospodářských zvířat jsou považovány budovy a místnosti jako stáje a chlévy,
dále klece, výběhy nebo jiné prostory pro trvalé umístění hospodářských zvířat.
Ochrana před úrazem elektrickým proudem
Ochrana před úrazem elektrickým proudem má v zemědělských a zahradnických zařízeních
obzvláštní význam. V této části normy došlo proti předchozímu vydání ke změnám. Jednou
z nejpodstatnějších změn je požadavek na vybavení koncových obvodů odpojovacím zařízením, a to
bez ohledu na způsob uzemnění. Jde o odpojovací zařízení proudovými chrániči u:
 koncových obvodů se zásuvkami do 32 A s chráničem s reziduálním vypínacím proudem do
30 mA,
 koncových obvodů se zásuvkami se jmenovitým proudem větším než 32 A včetně
s chráničem s reziduálním vypínacím proudem do 100 mA,
 všech ostatních obvodů s chráničem s reziduálním vypínacím proudem do 300 mA (pro
zachování větší spolehlivosti dodávky elektřiny může být použit u chráničů do 300 mA přístroj
typu S nebo přístroj se zpožděním).
Za ochranné opatření – ochrana malým napětím SELV nebo PELV, je bez ohledu na hodnotu
jmenovitého napětí považováno zajištění ochrany proti přímému dotyku, a to:
 s přepážkami nebo zapouzdřením představujícím stupeň ochrany krytem alespoň IPXXB
nebo IP2X nebo
 o izolací schopnou odolávat zkušebnímu napětí 500 V AC po dobu 60 s
Doplňujícím ochranným pospojováním (705.415.2) musí být v místech určených pro chov zvířat
pospojovány všechny nechráněné vodivé části a všechny ostatní vodivé části, kterých se mohou
zvířata dotknout. Kovové mříže zabudované v podlaze (jsou-li instalovány) se musí připojit
k doplňujícímu pospojování v místě uvedeném v příloze A na obr. 1 až 4 uvedené normy.
Pospojování je vyžadováno u výztuží železobetonu, jímek a dalších kovových částí. Doporučeno je
i pro kovové odnímatelné části.
Ochranu před požárem zajišťují proudové chrániče s reziduálním vypínacím proudem do 300 mA,
a to i v návaznosti na ČSN 33 2000-4-482 (Elektrotechnické předpisy - Elektrická zařízení – Část 4:
Bezpečnost – Kapitola 48: Výběr ochranných opatření podle vnějších vlivů – Oddíl 482: Ochrana proti
požáru v prostorách se zvláštním rizikem nebo nebezpečím). Na možnost iniciace požáru je třeba
pamatovat u rozvodů malého napětí, kde jsou podstatně větší proudy než u zařízení nn. Proto je
vyžadováno oddělení vodičů přepážkou nebo pouzdrem s krytem IPXXD nebo IP4X, popř. přídavnou
izolací.
Ochrana proti nadproudům a zejména atmosférickým přepětím se nyní řídí souborem norem na
ochranu před bleskem (ČSN EN 62305).
26
Výběr a stavba elektrických zařízení – vnější vlivy
Velmi podstatný z hlediska bezpečnosti je požadavek na stanovení vnějších vlivů, které významně
ovlivňují elektrickou instalaci. Jde o postup stanovený v ČSN 33 2000-3, včetně přílohy A. Určení
vnějších vlivů přísluší technologovi nebo projektantovi technologického zařízení, ve složitějších
případech komisi.
Zmíněné ustanovení není často v praxi dodržováno, a přitom podstatnou měrou ovlivňuje
bezpečnost elektrického zařízení a následně celých objektů, popř. závodu. Zde je třeba
připomenout, že vedle dokumentace a schémat (705.514.5) je určení vnějších vlivů jedním ze
základních požadavků pro vykonání revize elektrického zařízení, a to jak výchozí (ČSN 33 2000-6),
tak pravidelné (ČSN 33 1500). Chybějící určení vnějších vlivů může být počátkem vzniku nežádoucí
události iniciované elektrickým zařízením, jak dokladují příklady z provozní praxe.
Volba a instalace materiálů elektrických zařízení předpokládají v normálním provozu stupeň krytí
alespoň IP44. Elektrické zařízení, které nemá tento stupeň krytí, musí být umístěno v pouzdru
s ochranou na úrovni krytí IP44.
Instalace zásuvek musí vyloučit pravděpodobnost styku s hořlavým materiálem. V místech s vlivy
méně příznivými než AD4, AE3 nebo AG1 musí být zásuvky před těmito vlivy chráněny (dodatečný
kryt, pouzdro, výklenek apod.). Celé elektrické zařízení musí být umístěno mimo dosah zvířat, aby
bylo pro zvířata nepřístupné a chráněné před poškozením. Zařízení, která nelze jinak umístit, musí
být vhodným způsobem konstrukčně upravena.
Přípojka do hlavního rozváděče musí být chráněna proti mechanickému poškození. Norma uvádí
několik způsobů uložení s ohledem na místo uložení. U kabelů s mechanickou ochranou v zemi je
vyžadováno uložení alespoň 0,6 m pod povrchem, v obdělávané půdě 1 m a nad terénem alespoň
6 m. Pozornost je třeba věnovat škodlivému působení hlodavců (myši, krysy, potkani a další fauna).
Vedení ve žlabech, trubkách a kanálech musí respektovat v místech se zvířaty vnější vliv AF4. Na
zmíněných částech se požaduje protikorozní ochrana minimálně třídy 2 u vnitřního použití a třídy 4
pro vnější použití.
Pro odpojování platí čl. 705.536.2, který vyžaduje u instalace každé budovy nebo její samostatné
funkční části samostatné odpojení. Přístroje pro odpojování, i v obvodech používaných jen občas,
musí odpojovat všechny vodiče, včetně nulového. To znamená pro třífázové připojení v síti TN-S
čtyřpólový spínač.
Odpojovací přístroj má být označen, aby bylo jasné, kterou část instalace odpojuje. Zařízení pro
spínání a odpojování nelze umísťovat v místech přístupných pro zvířata. Důvodem je přístup ke
spínačům, zejména za případného stavu paniky zvířat, a dále nežádoucí vypínání pohybem zvířat.
Základem funkční ochrany před úrazem elektrickým proudem je potenciálové vyrovnání, které je
založeno především na dokonalém pospojování všech vodivých neživých částí. Proto norma uvádí
požadavky na ochranné vodiče dodatečného pospojování (705.544.2). Vodiče ochranného
pospojování musí být odolné proti mechanickému poškození a proti korozi. Vyžaduje se žárově
zinkovaná ocel ve tvaru pásku 30 × 3 mm nebo drát průměru 8 mm, popř. měděný vodič s průřezem
4 mm2 (rozměry jsou minimální). Není vyloučeno použití jiných vhodných materiálů.
27
Ostatní zařízení
Do normy byl nově zařazen článek upravující použití zásuvek (705.55.1) v zemědělských
a zahradnických objektech, které musí vyhovovat požadavkům IEC 60309-1 (Vidlice, zásuvky
a zásuvková spojení pro průmyslové použití – Část 1: Všeobecné požadavky) nebo IEC 60309-2
(Vidlice, zásuvky a zásuvková spojení pro průmyslové použití – Část 2: Požadavky na zaměnitelnost
rozměrů pro přístroje s kolíky a dutinkami).
Dalším novým článkem je 705.556.8 – zařízení pro automatické zajišťování životních potřeb
v intenzivních chovech. Jde o zajištění krmení, napájení, větrání, popř. osvětlení v chovech při
výpadku napájení elektřinou. Musí být k dispozici náhradní zdroj. Pro napájení ventilátorů
a osvětlení se zřizují samostatné obvody, které mohou napájet jen určená zařízení. Musí být
rozlišeny hlavní napájecí obvody ventilátorů a osvětlení pro případy nadproudů nebo zkratu. Je-li
elektrické větrání důležité, musí být zajištěn dostatečný náhradní zdroj pro ventilační zařízení nebo
sledována teplota a napájecí napětí. Sledovací zařízení musí vydávat viditelný nebo slyšitelný signál
pro obsluhu. Řešením bývá samostatné napájení ventilace ze samostatného distribučního nebo
hlavního rozváděče.
V závěru normy jsou požadavky na svítidla (705.559), která musí vyhovovat příslušnému krytí
a splňovat podmínku povrchové teploty. Pro montáž na hořlavé podklady jsou vyžadována svítidla
schválená se značkou F.
V místech s nebezpečím požáru a nebezpečím výskytu hořlavého prachu mohou být použita svítidla
s označením značkou D při stupni ochrany krytem IP54. Zafoukaná, zasypaná nebo jinak zakrytá
svítidla mohou být příčinou iniciace požáru. Projevuje se zde značná část tepelné energie, kterou
produkuje světelný zdroj. Pro bezpečný provoz je třeba zajistit přirozené ochlazování vzduchem
volně proudícím okolo svítidla. Za samozřejmé se považuje provozování schválených typů svítidel se
světelným zdrojem přípustného příkonu, namontovanými kryty a mechanickou ochranou (skleněné
kryty, ochranné koše apod.)
Otázky
1. Vyjmenuj hlavní problémy při návrhu a zřizování EZ v průmyslu a zemědělství.
2. Jaké zásady ochrany proti požáru znáš?
3. Jaký význam má určování vnějších vlivů?
3.2 Dimenzování elektrického rozvodu
Při dimenzování správného typu elektrického kabelu (počet žil, materiál pracovní izolace a barevné
značení žil, materiál izolace pláště) a průřezů elektrických vodičů, musíme spočítat velikost
elektrického proudu. Při dimenzování elektrického rozvodu musíme počítat i s tím, zda bude kabel
zatěžován stále nebo jen občas. Výpočtem zkontrolujeme, je-li úbytek napětí na konci elektrického
kabelu v rámci povolené tolerance. Záleží i na velikosti jištění, způsobu uložení kabelu (ve zdi, v zemi,
v liště), teplotním namáhání (např. zda nevede v sauně nebo v blízkosti pecí), délce kabelu (čím delší,
tím je větší elektrický odpor vodiče a musí se dát větší průřez elektrického vodiče, aby se úbytek
napětí způsobený délkou elektrického vodiče vykompenzoval).
Při projektování elektrického rozvodu je nutné brát v úvahu možné extrémní velikosti zkratových
proudů při poruše, vliv jejich velikosti na rychlost přerušení elektrického obvodu nadproudovým
ochranným prvkem (pojistkou, jističem), ohřátí vodiče při jeho provozu.
28
Projektovat elektrické vedení v bytě, kde je normální prostředí, je lehčí než ve vlhkém nebo mokrém
prostředí. Rozdíl je značný i v tom, zda se jedná o vedení NN, VN, nebo VVN.
Projektovat elektrická zařízení mohou pouze osoby s příslušným vzděláním, praxí, zkouškami
a osvědčeními.
Ve velké většině případů známe příkon elektrického spotřebiče, elektrického stroje, který budeme
připojovat. Jednoduchým vzorcem se dostaneme k velikosti elektrickému proudu.
Určení velikosti průřezu elektrického vodiče
Velikost elektrického proudu přenášeným elektrickým vedením vypočteme z příkonu elektrického
stroje nebo spotřebiče dle tohoto vzorce:
Dimenzování vodičů s ohledem na ostatní hlediska
Vždy je nutné uvažovat, jakým způsobem jsou vodiče uloženy! K tomuto účelu v praxi dobře poslouží
tabulky, které je možné bezplatně získat v každém velkoobchodu s elektromateriálem.
V nich je uvedena proudová zatížitelnost vodičů stejného provedení i materiálu. Při různém způsobu
uložení se mohou hodnoty lišit i o 100 a více %. Po kontrolním výpočtu upravíme průřez na nejbližší
vyšší normalizovaný průřez.
Normalizované průřezy vodičů jsou: 0,25; 0,5; 0,75; 1; 1,5; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; ... mm2.
Dovolené úbytky napětí za elektroměrem jsou 2 až 5 % (4,5 až 11,5 V při napětí 230V) dle typu
elektrického obvodu.
Vzorce pro výpočet průřezů vodičů (vodivost je převrácená hodnota odporu (1/R))
Stejnosměrný proud
Střídavý proud
Třífázový střídavý proud
Průřez elektrického vodiče zaokrouhlíme na nejbližší vyšší normalizovaný průřez elektrické vodiče,
ale musí odpovídat minimálnímu průřezu elektrického vodiče předepsaného příslušnou
elektrotechnickou normou
Údaje v tabulkách jsou pouze orientační a platí zejména pro elektroinstalace v bytech a rodinných
domcích o napětí 230/400 V (nevztahuje se na malé napětí (nejčastěji 24 nebo 12 V) např. pro
halogenové žárovky, které jsou napájeny malým napětím, platí:- čím nižší napětí při konstantním
výkonu, tím větší elektrický proud teče elektrickým vedením a dále platí: pro vedení uložené
s dobrým odvodem tepla (nikoliv např. v sádrokartonu) je nutné zvýšit průřez vodičů.
29
VŽDY provedeme kontrolní výpočty, např. zda:
 je vyhovující impedanční smyčka (zda zareaguje jistič v předepsané době - nejpozději do 0,4
sekundy při napětí 230 V)
 je dotykové napětí v normě (do 50 V v bezpečných prostorách např. obývací pokoj)
 hodnota jištění odpovídá normou stanovené maximální velikosti průřezu vodiče

se vodič nebezpečně neoteplí (např. nad 70°C) - záleží na materiálu jádra elektrického vodiče
(měď, hliník), materiálu izolace (PVC, pryž,…), uložení vodiče (tepelně izolační stěna, na povrchu
v liště, na vzduchu, v zemi)
 není na konci vedení vyšší úbytek elektrického napětí (maximum 5% - 230 V - necelých 5 V při
fázovém napětí ve veřejné elektrické síti 230 V)
Pokud je vodič uložen v tepelně izolační stěně, např. sádrokartonu, smí být na průřez 1,5 mm2
maximální velikost jističe 10 A, při průřezu 2,5 mm2 je hodnota jištění 16 A, při průřezu 4 mm2 je
hodnota jističe nebo pojistky 20 A.
Pokud je kabel veden ve zdivu, platí hodnoty obecně o řád vyšší. Přesné hodnoty musí stanovit
projektant s ohledem na další vnější vlivy a místní situaci.
Výše uvedený postup není zcela v souladu s vzorci uvedenými v technických normách, které využívají
vzorce upravené koeficienty.
Uvedené vzorce jsou odvozený od základních fyzikálních vzorců, tudíž neobsahují opravné
koeficienty.
Výše uvedené vzorce nezapočítávají ani další ovlivňující veličiny jako je např. indukčnost a kapacita
vodiče.
Uvedené tabulky jsou pouze orientační, i když většinou vycházejí z hodnot uvedených v normách,
jsou zaokrouhleny pro vyšší proudové zatížení.
Přesné hodnoty průřezů a délek elektrických vodičů musí stanovit projektant dle místní situace
a možných dalších nebezpečí (vlhkost, prach, možnost výbuchu.
Existují i počítačové programy, které to spočítají na základě fyzikální simulace a vyšší matematiky,
nebo jsou zpracovány různé monogramy.
Občas se může stát, že výpočet parametrů vedení souhlasí, ale ve skutečnosti některý z parametrů
nevyhovuje a je nutné volit vyšší průřez elektrického vodiče v elektrickém kabelu.
Uvedený vzorec pro výpočet průřezu elektrického vodiče pracuje s Vámi udanou vodivostí, které je
pro měděný elektrický vodič 56 S a pro hliníkový elektrický vodič 36 S (pro zjednodušení uvádím
obecnou vodivost a ne měrnou vodivost, která je ve vzorci).
Ve skutečnosti při zahřívání elektrického vodiče během provozu vodivost elektrického vodiče klesá,
protože vlivem stoupající teploty vzrůstá jeho elektrický odpor, jev se nazývá teplotní závislost
elektrického odporu, Z těchto důvodů je potřeba použít větší průřez elektrického vodiče, aby se
snížila proudová hustota. Hodnota 56 S pro měděný elektrický vodič a 38 S pro hliníkový elektrický
vodič platí při teplotě 20°C. Při teplotě 70°C je vodivost mědi jen 46 S.
30
Určení typu elektrického vodiče či elektrického kabelu
Technické parametry elektrických kabelů (průřez elektrického vodiče, počet, izolace a barevné
značení žil, izolace pláště), ze kterých projektant vychází, jsou uvedeny v technické dokumentaci
(katalogovém listě) výrobce elektrického kabelu.
Typ elektrického kabelu určíme podle katalogů výrobců s ohledem na výše uvedené požadavky
(uložení vodiče, napájecí elektrické napětí, jištění, velikost protékajícího elektrického proudu,
mechanické namáhání). Typem elektrického kabelu se myslí např. materiál izolace a materiál jádra
vodičů.
Otázky
1. Jaký je správný postup při návrhu průřezu vodiče?
2. Jak zní vzorec pro výpočet proudu z výkonu?
3. Jak určíme správný typ elektrického vodiče nebo kabelu?
3.3 Bezpečnost práce na zařízení
Druhy prací na EZ:
a) Pracovní činnost
- možnost výskytu elektrického rizika
b) Práce na EZ (elektrické práce)
- zkoušení, měření, oprava, výměna, údržba, montáž a údržba
c) Neelektrické práce
- práce v blízkosti EZ, při kterých musí být dodrženy stanovené vzdálenosti s ohledem na
napěťovou soustavu, druh práce, použité zařízení, kvalifikaci osoby (jedná se např. o tyto
stavební a jiné práce: lešenářské, instalační, práce se stavebními stroji, výkopy, čištění, natírání)
d) Práce pod napětím
Osoba je ve styku s živými částmi, nebo zasahuje částmi těla nebo nářadím, zařízením a předměty,
s kterými pracuje, do OP. Osoby musí být vhodně oblečeny, nemají mít na sobě kovové předměty
(šperky, hodinky apod.) a musí mít OOP a vhodné pracovní pomůcky. Musí brát ohled na okolní
prostředí, v místech s nebezpečím požáru a výbuchu se mohou tyto práce vykonávat až po vyloučení
těchto vlivů. V případě blížící se bouřky nesmí být práce zahájeny ani prováděny (s výjimkou vnitřních
prostor chráněných proti atmosférickým přepětím).
Tyto práce mohou vykonávat:
Osoby poučené nebo znalé, ale jen pod přímým dozorem pracovníků s vyšší kvalifikací. Některé
práce však mohou vykonávat jen osoby speciálně vyškolené. Práce pod napětím vyžadují použití
pracovních postupů obsahujících návod na udržování nářadí, výstroje, přístrojů v dobrém stavu,
včetně jejich ověření před započetím prací.
e) Práce v blízkosti živých částí
Osoba je uvnitř zajištěného prostoru (ZP) nebo zasahuje částmi těla nebo nářadím, zařízením a
předměty, se kterými pracuje, do zóny přiblížení, ale nezasahuje do OP (ochranného prostoru). Pro
odstranění možného nebezpečí musí být zajištěna ochrana kryty, přepážkami, zábranami tak, aby
31
nemohlo dojít k dotyku živých částí a nemohlo být zasaženo do OP. Před zahájením prací musí být
osoby prokazatelně poučeny a také musí být definována hranice vymezeného prostoru pro práci.
f) Práce na zařízení bez napětí
- po ověření měřením
- splnění těchto požadavků:
1) odpojení (vypnutí) EZ
2) úplné oddělení EZ izolací nebo vzduchem
3) zabezpečení EZ proti opětnému zapnutí (použití vlastního zámku)
4) provedení uzemnění a zkratování EZ
5) provedení ochranných opatření proti živým částem v blízkosti EZ (potřebná fyzická vzdálenost
dle napětí).
Tyto práce mohou vykonávat:
- osoby znalé a osoby poučené pod dozorem osoby znalé
- osoby odpovědné za EZ (stav a provoz) - v souladu s předpisy musí být v každé organizaci tato
osoba určená
- osoby vykonávající činnosti na EZ (mohou podle náročnosti této činnosti vykonávat pracovníci
s příslušnou kvalifikací)
Kvalifikace, vzdělání, praxe
K nabytí kvalifikace je podle jejího stupně potřebná praxe, která závisí na odborném vzdělání v oboru
elektrotechniky. Podle stupně své kvalifikace může pracovník na elektrickém zařízení vykonávat
odpovídající činnost.
otázky
1. Vyjmenujte zásady pro bezpečné zajištění pracoviště – uveďte všechna nutná opatření
2. Jaké známe druhy prací na elektrických zařízeních?
3. Jak se dělí osoby vykonávající činnost na EZ z hlediska dosaženého vzdělání a praxe?
3.4 Způsoby uložení vodičů
Do zdí, nebo do země ukládáme elektrické kabely s tuhým jádrem, protože zde nehrozí žádné
mechanické namáhání.
Pokud elektrický kabel povedeme vzduchem, např. od stožáru k zední konzole, či střešníku,
používáme závěsné elektrické kabely, které mají zvýšenou mechanickou pevnost.
Na pohyblivé části strojů používáme např. elektrické kabely s měkkou silikonovou izolací a laněným
jádrem, a to pro jejich dobrou ohebnost.
Na běžně používané prodlužovací přívody do bytů, rodinných domků a kanceláří stačí izolace
z měkčeného PVC a průřez elektrického vodiče v elektrické kabelu 1,5 mm2. Bezpečná doporučovaná
délka vodiče je desetinásobek jeho průřezu, tedy při průřezu elektrického vodiče 1,5 mm2 to je 15 m.
32
Na stavbách a v průmyslu se doporučuje použít silnější průřez elektrického vodiče 2,5 mm2
a odolnější pryžovou izolací.
Vyrábějí se i elektrické kabely se zvýšenou tepelnou izolací (např. do saun).
Do staveb z hořlavých materiálů (např. dřevo) se používají elektrické kabely se zvýšenou odolností
proti šíření plamene.
Elektrické kabely pro napájení nouzového osvětlení a nouzového odvětrávání musí být ještě více
odolné proti vysokým teplotám.
Na jednofázové zásuvkové okruhy se používá průřez 2,5 mm2 a na světelné 1,5 mm2.
U třífázových zásuvek, je to složitější, protože jich existuje víc druhů. Jsou odstupňované podle
velikosti proudu. Průřezy vodičů se pohybují od 2,5 mm2 do 6 mm2. Pro pevně připojené spotřebiče
(např. akumulační kamna, bojlery, sporáky) se používá průřez 2,5 mm2 nebo 4 mm2, výjimečně
6 mm2, a to pokud se jedná o elektrické zařízení s vyšším výkonem, příliš dlouhé vedení, nebo vedení
uloženo v tepelně izolující stěně, či při kombinace více faktorů.
Podle legislativy České republiky (vyhláška 50/1978 Sb.) SE ZAKAZUJE, jakékoliv práce na
elektrickém zařízení (projektování, vnitřní zapojování, měření, připojování k síti, opravy) osobám
BEZ elektrotechnické kvalifikace. Práce na elektrických zařízeních (elektrických strojích a přístrojích)
je práce na VYHRAZENÝCH technických zařízeních.
Ukládání kabelů v průmyslových instalacích
Pokládání kabelů pod omítky a
do podlahy
Plechový kabelový žlab
Kabelový žebřík se silovými kabely
33
Drátěný kabelový žlab v souběhu potrubním vedením - umístěno pod
stropem průmyslového objektu
Plastový kabelový kanál s vestavěnými zásuvkami
Příčka,
zatím
s
polovinou
sádrokartonových desek a připravenými
kabely
Pojmem „ukládání kabelů“ označujeme způsoby uložení trvale instalovaných kabelových vedení
v budovách. Způsoby uložení kabelů se používají jak pro silové kabely nízkého napětí (230/400V
50Hz), tak pro kabely datové
a telekomunikační. Tyto druhy kabelů
jsou často vedeny společně. Při
samostatném
uložení
datových
a telekomunikačních
kabelů
se
používají stejné techniky i stejný
pomocný materiál. Se způsobem
uložení kabelů souvisí také montáž
elektroinstalačních přístrojů, jako jsou
zásuvky, vypínače a rozvaděče,
se kterými jsou kabely propojeny.
Plastové kabelové kanály perforované
pro lepší chlazení
výhodou:
takto uložené kabely jsou lépe
chlazené, nemusí se tudíž obvykle
zvyšovat průřez vodičů.
nevýhodou:
použití je možné jen v málo
prašném prostředí
Podobné výhody má i plechový
kabelový žlab, (je více mechanicky
odolný, ale vyžaduje neagresivní
prostředí).
Agresivnímu prostředí lépe odolává plastový žlab.
34
Kabelová příchytka pro uchycení kabelů ke kabelovému žebříku
Běžné způsoby ukládání kabelů
Způsoby ukládání kabelů
I. Uložení na povrchu, na omítnuté zdi – elektrické vedení
zůstává viditelné
II.
Uložení pod omítku, případně v omítce - vedení po dokončení omítky není viditelné; při
elektroinstalaci je nutné dodržet instalační zóny doporučené normami, aby při následných
úpravách nebyly kabely poškozeny například při vrtání otvorů pro upevnění předmětů na
stěnu
III.
Uložení do dutin ve stavebních konstrukcích - dutiny ve stavbách jsou buď přirozeně vzniklé
v sádrokartonových příčkách, nebo záměrně vytvořené ve zdvojených podlahách a stropních
podhledech
Kombinace všech způsobů uložení i v jediné místnosti je zcela běžné.
I.
Uložení na povrchu
Uložení kabelů na povrchu se používá se především tam, kde je to z estetického hlediska únosné.
Také tam, kde se očekává změna elektroinstalace. Patří sem obecně výrobní a skladovací prostory,
v obytných domech pak sklepy, půdy, garáže
1. Uložení v pevných trubkách
Pomocí příchytek přišroubovaných na stěnách se upevní tuhé plastové (dříve i kovové) trubky
ke stěně. Ohyby a směrové rozbočení trubek může být zhotoveno z tvarovek nebo v těchto místech
trubka chybí. Upevněnými trubkami se následně protahují kabely.
2. Uložení v kabelových žlabech
Na výložnících, konzolách nebo závěsech jsou připevněny otevřené drátěné žlaby nebo plechové
žlaby s víkem. Toto uložení se použije tam, kde je třeba vést větší počet kabelů nebo kabely velkých
průřezů.
Výhodou drátěných žlabů je snadné odbočování a lepší chlazení kabelů. Ohyby žlabů lze snadno
vytvarovat po nastřižení drátů a po ohnutí přímo při montáži. Nevýhodou drátěných žlabů je
znečištění kabelů prachem a nemožnost elektromagnetického stínění datových a sdělovacích
kabelů.
Plechové žlaby vyžadují pro změnu směru další prvky (rohy, T-kusy); odbočení kabelů na trase je
obtížné. Dobře ale chrání kabely před znečištěním a poskytují kvalitní stínění.
3. Uložení na kabelových žebřících
V průmyslových areálech, kde je potřeba vést větší množství kabelů velkých průřezů i ve stoupání,
se použijí kabelové žebříky zhotovené z ocelových úhelníků. K příčkám žebříku jsou kabely
přichyceny specifickými příchytkami (sponami), které se slangově označují jako "SONAP" nebo
"sonapky". Příchytka se výřezy na spodní části nasune na příčku kabelového žebříku a třmenem
posouvaným šroubem se přitlačí kabel k příčce.
35
4. Uložení v elektroinstalačních lištách
Elektroinstalační lišty jsou plastová korýtka tvaru "U" s aretačním víkem. Existují v řadě rozměrů,
běžná délka je 2 metry a nejčastější barva světle béžová (RAL 9001 krémově bílá, méně často RAL
9003 signální bílá). Už z výroby mají ve dně předlisované otvory pro upevnění šroubem ke stěně.
K elektroinstalačním lištám existují rohové spojovací prvky. Samostatným druhem jsou rohové lišty
určené k instalaci do rohu místnosti, do přechodu mezi podlahou a stěnou. Podlahové lišty mají
zaoblený kryt a jsou určeny k montáži přímo na podlahu do míst, kde se nepředpokládá intenzivní
pěší provoz. Největší rozměry lišt, nazývané parapetní kanály, umožňují přímou instalaci silových
a datových zásuvek. Do parapetních kanálů je možné vložit příčku, která oddělí silové kabely od
ostatních. Všechny typy elektroinstalačních lišt se využívají také ke zřizování dodatečných vedení
v prostorách, kde je standardní instalace pod omítkou. Při změně využívání místností a nutnosti
uložit další kabely se tak lze vyhnout nákladným stavebním úpravám.
II.
Uložení pod omítku
1. Kabely upevněny na neomítnutou zeď nebo do drážky
Kabely jsou příchytkami upevněny na neomítnutou zeď nebo uchyceny v drážce vysekané do omítky.
Pro tento způsob uložení kabelů se používají silové kabely s dvojitou izolací. V Česku je oblíbený
kabel s označením CYKY, obdoba německého NYM. Před omítnutím stěny musí být uloženy všechny
kabely a instalační krabice a také kabely zataženy do krabic.
2. Kabely zatahovány do plastových trubek
Kabely se dodatečně zatahují do ohebných plastových trubek (takzvané "husí krky"), které byly
upevněny před touto činností pod omítku. Takto lze umístit pod omítku i jednotlivé vodiče. Často se
tento způsob používá pro uložení datových a telekomunikačních kabelů. Vodiče a kabely se pomocí
protahovacích per zatahují do trubek až po dokončení zednických prací.
III.
Uložení do dutin ve stavebních konstrukcích
1. Uložení kabelů v sádrokartonových příčkách
V sádrokartonových příčkách se kabely kladou v ohebných plastových trubkách. Protahují se otvory,
které jsou už z výroby připraveny v plechových profilech nosné konstrukce. Nejčastější postup
uložení kabelů je postavení základní konstrukce z profilů, obložení sádrokartonovými deskami
z jedné strany, protažení kabelů včetně vložení instalačních krabic a následná montáž desek na
druhé straně příčky. Typické pro tuto technologii je vykružování otvorů pro instalační krabice
s vysokou přesností. Instalační krabici drží ve stěně šroubovací příchytky, není do sádrokartonu
zalepena. Aby se předešlo proudění vzduchu v místě krabice, jsou sádrokartonové krabice
plynotěsné. Z těchto důvodů jsou otvory pro protažení kabelů v krabici překryty pružnou
membránou, která se kabelem propíchne.
2. Uložení kabelů v podhledech
V podhledech ze sádrokartonu nebo z minerálních desek se ukládají především přívody ke svítidlům.
Kabely se kladou volně na nosnou konstrukci stropu nebo se chrání ohebnými plastovými trubkami.
36
3. Uložení kabelů ve zdvojených podlahách
Ve zdvojených podlahách mohou být zabudovány podlahové krabice. To jsou konstrukce pevně
uchycené v podlahových deskách. Kabely jsou do podlahových krabic přivedeny v ohebných
plastových trubkách nebo plechových zakrytovaných žlabech. V podlahových krabicích jsou
normalizované otvory, do kterých je možné vkládat silové, datové i sdělovací zásuvky, případně
přizpůsobené instalační přístroje, jako jsou proudové chrániče, jističe, nadproudové ochrany. Tento
způsob ukládání se užívá v prostorách bez pevných příček (ve výstavních sálech, autosalónech,
velkoprostorových kancelářích nebo konferenčních místnostech). Pokud se nepoužívají (nejsou
z nich vyvedeny žádné přívody k přístrojům), jsou podlahové krabice uzavřeny víkem, které je
v rovině s okolní podlahou. Podle okolní podlahy jsou víka přizpůsobena pro vlepení podlahové
krytiny a vložení dlažby. Do prostoru, kde se předpokládá mokrá údržba, jsou dokonce vodotěsná.
Pro vyvedení menšího počtu kabelů může být ve víku podlahové krabice okénko s pryžovým
těsněním, díky kterému se dá víko uzavřít a z podlahy tak vedou jen kabely. Svébytným typem
podlahových krabic jsou krabice zabetonované do vrchní vrstvy lité podlahy. Před nalitím poslední
vrstvy betonu musí být osazeny trubky pro kabel i základové krabice. Po vytvrdnutí betonu se teprve
do trubek zatáhnou kabely, vloží se podlahové krabice a instalace se propojí. Tento způsob uložení
kabelů se užívá v prostorách, kde se vyžaduje vysoká nosnost podlahy.
Použitá literatura
HÄBERLE, G.: Elektrotechnické tabulky, EUROPA - SOBOTÁLES cz, Praha 2006, ISBN 80-86706-16-8
FENCL, F.: Elektrický rozvod a rozvodná zařízení, ČVUT, Praha 2003. ISBN 80-01-02771-6
NYČ, M.: Sádrokarton Stavby a rekonstrukce, GRADA Publishing, Praha 2001, ISBN 80-247-9028-9
DVOŘÁČEK, K.: Úložné a upevňovací systémy pro montáž elektrických zařízení a instalací, IN - EL,
Praha 2007. ISBN 978-80-86230-43-6
Otázky
1. Jaké znáš běžné způsoby ukládání kabelů?
2. Jakým způsobem se ukládají holé vodiče?
3. Kdy a jak používáme slaněné vodiče a kabely?
3.5 Určování prostředí
Určení prostředí v prostorách s elektrickým zařízením je velmi důležitá část montáže nové elektrické
instalace, respektivě opravy instalace, při které dochází ke změně technologie, výrobního postupu
či změně v používání materiálů. Správně určené prostředí je základním předpokladem pro kvalitní
montáž i pro provedení dostatečně objektivní revize. Prostředí a jeho vliv na bezpečný provoz
elektrického zařízení se v našich normách objevuje již dlouho. Zrovna tak dlouho se s tímto
problémem potýkají projektanti i revizní technici.
V dobách, kdy normy byly závazné, byla situace jednodušší, ke změně ustanovení článku byl
potřebný souhlas orgánů státního odborného dozoru, takže se každý snažil vtěsnat prostředí do
stávajících článků, pokud se tedy „snažil“ vůbec!
37
Problémy při určování prostředí během montérské či revizní činnosti
1.
chybné nebo nedostatečné určení vnějších vlivů v projektové dokumentaci a jeho následky
při montážní a revizní činnosti
2.
dominance vnějších vlivů a ochrana před úrazem elektrickým proudem
3.
určování a používání vnějších vlivů v praxi obyčejného elektromontéra a revizního technika
4.
původní elektroinstalace v pohledu nového systému vnějších vlivů (rozpory, klady i
nepochopení)
Určování vnějších vlivů se provádí dle ČSN 33 2000-3, respektivě prostředí dle dříve platné ČSN 33
0300. S příchodem souboru norem ČSN 33 2000 došlo i ke změnám v oblasti prostředí pro elektrická
zařízení. Doposud platila ČSN 33 0300, která na svou dobu docela vystihovala různá prostředí a jejich
rozsah na provoz elektrického zařízení. V podstatě poprvé (vzpomeňme ČSN 34 0070) určovala
zásady, jak toto prostředí určovat, způsob vystavení protokolu a v neposlední řadě i doporučení
minimálních rozsahů těchto prostředí. Byla proti předchozím normám zcela určitě pokrokem, vnesla
do této problematiky určitý řád, zejména v záznamech o určení prostředí. Vzhledem k tomu, že se
jednalo o normu závaznou, byla zde možnost určitým způsobem tlačit na provozovatele elektrického
zařízení, v té době ještě „socialistických podniků“, aby zavedli i určitý řád do provozování svého
elektrického zařízení.
I přes příjemnou jednoduchost původní předlohy normy na prostředí ČSN 33 0300, tato norma
prostředí dostatečně necharakterizuje zejména proto, že je popisuje jako celek – vždy s několika
vlivy ve smyslu dnešní normy. I prostředí základní dle této normy obsahuje nejméně tři vlivy –
teplotu vzduchu, vlhkost vzduchu a tlak vzduchu.
Rozdělení na obyčejné, aktivní a pasivní prostředí obsahující pouze několik typů prostředí bylo
samozřejmě velmi příjemné pro projektanta, uživatele i revizního technika. Pokud se prostředí
určovalo zodpovědně s respektováním minimálních rozsahů v konkrétních prostorách, dalo se
docela přesně popsat prostředí v tom kterém prostoru. Jednoduchý trojúhelník se třemi čísly („bez
desetinných teček“) v příslušném výkresu technické dokumentace ulehčoval práci zejména
projektantům a revizním technikům.
S přihlédnutím k výše uvedenému se naskýtá otázka, zda je například prostředí venkovní mezi
kovárnami a ocelárnami stejné, jako u observatoře na Lomnickém štítu? Podle ČSN 33 0300 zde asi
rozdíl nebude. A přesto se stejný pojem „venkovní prostředí“ liší v obou případech dost podstatně.
První předpis o novém prostředí – vnějších vlivech se objevil v roce 1994, v začátcích zavádění IEC
364 do naší normalizace. Jmenoval se ČSN 33 2000-3 (IEC 364-3) a týkal se základních charakteristik.
Část týkající se vnějších vlivů však začala platit až v roce 1996, v okamžiku, kdy začala platit ČSN 33
2000-5-51 – Všeobecné předpisy, která v podstatě nahradila dříve platnou ČSN 33 2310 – „Elektrická
zařízení v různých prostředích“. Nastaly však podstatné změny.
Již nejsou aktivní a pasivní prostředí, ale existuje najednou obrovský soubor třímístných značek,
z nichž dvě první jsou písmena a poslední pak číslice. Tento přehled byl uveřejněn v příloze ČSN 33
0300. Dříve se prostředí označovalo třímístným kódem (dle čísel článků ČSN 33 0300), nyní je vnější
vliv označován také třímístným kódem, jen jejich význam je jiný. Nutno si uvědomit pouze to, že
dřívější označení popisuje to které prostředí jako celek (i když s jedním dominujícím vlivem), kdežto
nové označení je exaktnější – každý kód označuje právě jen jeden druh vlivu včetně jeho velikosti
a rozsahu (třídy).
38
„Vnější vlivy považované za normální“
třídy vnějších vlivů, které byly dohodou vybrány do předpisu IEC 364-5-51 a HD 384-5-51
a v souladu s těmito předpisy převzaty do ČSN 33 2000-5-51
AA4, AA5, AB5, AC1, AD1, AE1, AF1, AG1, AH1, AK1, AL1, AM1, AN1, AP1, AQ1, BA1, BC2,
BD1, BE1, CA1, CB
jedná se o jakési prostředí základní či normální ve smyslu ČSN 33 0300
Odlišnost vnějších vlivů považovaných za normální od ostatních vnějších vlivů
Vnější vlivy považované za normální není nutno jednotlivě specifikovat, lze je uvádět společně
v souhrnném popisu. U těchto vlivů se nemusí uvádět rozsah působení, který je jinak nutný při
určování vnějších vlivů. Při zachování exaktnosti popisu jednotlivých vnějších vlivů se výrazně
zjednodušuje popis těch vlivů, které zanedbatelně ovlivňují provoz elektrického zařízení. U ostatních
vnějších vlivů je mimo jejich pečlivého stanovení povahy a třídy toho kterého vlivu, nutno také
stanovit rozsah působení
Žádný takový návod neexistuje, a ani asi existovat nebude. Je zcela v kompetenci odborné komise,
aby stanovila dostatečně objektivně tyto rozsahy. Proto se také komise schází, a proto jsou jejími
členy odborníci z projekce i praxe.
Otázky
1. Jaký význam má určování prostředí?
2. Jak se označují jednotlivá prostředí?
3. Jaký je největší problém při určování prostředí?
3.6 Přípojnicový rozvod
Přípojnicové rozvody jsou továrně vyráběné rozvaděče ve formě soustavy převážně sběrnicových
pásových vodičů rozmístěných a upevněných pomocí izolačních materiálů na visutých nosných
konstrukcích, korytech, nebo podobných krytech. Používají se pro zařízení nn, obzvláště při
průmyslových elektroinstalacích. Umožňují variabilní a rychlé připojení strojů při změně výrobní
technologie.
Prachotěsný přípojnicový rozvod (výrobní označení PPR) je progresivní prvek rozvodů nn a spolu
s dalšími rozváděči, například kompenzačními rozváděči a oceloplechovými (ev. plastovými)
zapouzdřenými rozvodnými skříněmi tvoří komplexní řešení průmyslových rozvodů nízkého napětí,
dokonale na sebe navazujících, takřka ve všech druzích provozů a prostředí.
Velký výběr rovných a tvarových dílců umožňuje libovolné přizpůsobení rozvodu potřebám
technologie s respektováním členitosti trasy. Použitím nových poznatků a speciálního spojovacího
materiálu je dosaženo po montáži konstantního přechodového odporu a stability spojů mezi
jednotlivými díly, takže spoje nevyžadují zvláštní kontroly a dotahování.
Připojování jednotlivých spotřebičů je provedeno pomocí připojovacích rozváděčů RP (do 125 A)
nebo pevných odbočovacích skříní (pro vyšší proudy) vybavených pojistkami. S připojovacími
39
rozváděči RP lze manipulovat pod napětím. Mimo tato typová odbočení lze odbočení provést
i pomocí skříní s volitelnou výzbrojí odbočky. Odbočná místa jsou připravena v modulu 0,5 m od
sebe a tak snadno umožní změny technologického rozmístění spotřebičů.
Otázky
1. Na jakém principu je založen přípojnicový systém?
2. Kdy se používá PS?
3. Jaké jsou hlavní výhody PS?
3.7 Používaný materiál pro rozvod
Vodiče a ostatní elektroinstalační materiál
Druhy vodičů: holé nebo izolované (nejčastější izolace je z PVC)
Vodiče většinou nejsou uzpůsobeny ke vkládání do vody či do zeminy.
Nejčastější průřezy vodičů: 0,75 - 1 - 1,5 - 2,5 - 4 - 6 - 10 - 16 - 25 - 35 - 50 - 70 - 95 - 120 - 150 - 185
- 240 - 300 - 400 mm2
Pro elektrické instalace z hliníkových vodičů se dává vodič s průřezem alespoň o stupeň vyšším, než
kdyby vodič byl z mědi. Nejmenší průřez hliníkových vodičů je povolen od 16 mm2.
Úložný, spojovací a pomocný materiál
a) Elektroinstalační trubky (kovové a plastové)
b) Elektroinstalační lišty (protahovací a ukládací - značení: L20; L40; L70)
c) Elektroinstalační krabice (přístrojové, protahovací a odbočné)
d) Spojky, můstky (tvoří soustavu svorek, které jsou vodivě spojeny)
e) Svorkovnice (ke spojování vodičů)
Elektroinstalační přístroje

Např. spínače, pojistky, jističe, chrániče, elektroměry, relé, stykače, motorové spouštěče,
motory, zásuvky, zástrčky
Otázky
1.
2.
3.
4.
Jaký je rozdíl mezi izolovaným vodičem a kabelem?
Vyjmenuj způsoby ukládání izolovaných vodičů.
Vyjmenuj způsoby kabelů.
Vyjmenuj způsoby ukládání holých vodičů.
3.8 Způsoby připojování spotřebičů:
Točivé stroje rozdělujeme
1. podle provozního napětí:
a) na stroje stejnosměrné
b) stroje střídavé
40
2. podle funkce na:
a) generátory
b) motory
c) točivé měniče
Střídavé točivé stroje dělíme na
1. stroje indukční (asynchronní)
a) indukční motory
 podle statorového vinutí: motory jednofázové a trojfázové
 podle rotorového vinutí: motory klecové (s kotvou nakrátko) a kroužkové
b) indukční generátory
c) indukční brzdy
d) indukční měniče kmitočtu
2. stroje synchronní
Trojfázový indukční motor s kotvou nakrátko
Konstrukce

stator - trojfázové vinutí

rotor – po obvodu drážky, ve kterých jsou uloženy vodivé tyče; tyče jsou na obou stranách
spojeny vodivými kruhy → tzv. rotorová klec
mezi rotorem a statorem: malá vzduchová mezera

Točivé magnetické pole statoru se otáčí tzv. synchronními otáčkami. Jejich velikost je dána frekvencí
proudu, kterým je magnetické pole vybuzeno a počtem pólů. Platí vztah
ns 


60f
min1; Hz
p
Ideální indukční motor


nulové mechanické ztráty
jeho rotor se po připojení na napájecí napětí roztočí synchronními otáčkami; po dosažení
synchronních otáček přestanou vodiče rotoru protínat magnetické siločáry pole statoru → ve
vodičích rotoru se nebude indukovat žádné napětí, zanikne magnetické pole rotoru, točivý
moment bude nulový; rotor se bude dále otáčet setrvačností
U skutečného motoru existuje vždy mechanické zatížení (minimálně dané velikostí mechanických
ztrát třením v ložiskách), které rotor zpomaluje, takže vodiče rotoru vždy protínají magnetické
siločáry statoru. S rostoucím zatížením se otáčky indukčního motoru zmenšují. Poměrný pokles
otáček rotoru vzhledem k otáčkám točivého magnetického pole se nazývá skluz. Platí vztah
s
Skluz se obvykle udává v procentech → s 
41
ns  n
ns
ns  n
.100%
ns
Protože se rotor indukčního motoru neotáčí synchronními otáčkami, nazývá se také motor
asynchronní.
V oblasti skluzu s > szv nemůže motor pracovat.
Průběh momentové charakteristiky – otáčky, při kterých má motor maximální moment – je ovlivněn
velikostí odporu rotoru.
Základní vlastnosti indukčního motoru

funkčně i konstrukčně velmi jednoduchý
 provozně spolehlivý, málo poruchový
 nevyžaduje odbornou obsluhu
 jednoduchá údržba
 otáčky málo závislé na zatížení, téměř nezávislé na napětí, nelze je libovolně měnit – pouze
skokově změnou počtu pólů
 motor se sám rozbíhá s dobrým záběrným momentem; při spuštění velký záběrný proud
až 7,5 In
 motor je možno značně přetížit; při malém zatížení zhoršuje účiník sítě
 moment i výkon jsou úměrné druhé mocnině napětí M ~ P ~ U2
Spouštění indukčních motorů.
1. Přímým připojením k síti
 připojení trojpólovým spínačem nebo stykačem
 používá se u motorů do výkonu 3 kW (limitováno velikostí záběrného proudu)
 reverzace záměnou dvou libovolných přívodních fázových vodičů
2. Přepínačem hvězda – trojúhelník
 používá se u motorů do výkonu 15 kW
 motor se k síti připojí v zapojení do hvězdy (záběrný proud při tomto zapojení má pouze
1/3 hodnotu záběrného proudu při zapojení do trojúhelníka (záběrný moment se sníží také
na 1/3), po dosažení cca 85% jmenovitých otáček se přepne na zapojení do trojúhelníka
3. Spouštěcím transformátorem
 používá se u velkých motorů, kde nelze využít přepínání hvězda – trojúhelník
 motor se připojí k síti přes autotransformátor s odbočkami na 50, 65 a 80% závitů
4. Rozběhnou spojkou
 u těžkých rozběhů a motorů o výkonu do 7,5 kW
 podstatou je třecí spojka, která je v klidu rozpojená, k zapojení dojde při dosažení určitých
otáček působením odstředivé síly; nezmenší se záběrný proud, jen se zkrátí doba rozběhu
 snížení záběrného proudu se dosáhne konstrukční úpravou rotorové klece (místo jednoduché
klece s měděnými nebo hliníkovými tyčemi použijeme:
a) Odporovou klec
 tyče i čelní kruhy na rotoru zhotoveny z materiálu o větším měrném odporu
 většímu odporu rotoru odpovídá větší záběrný moment, ale současně větší skluz a horší
účinnost
42

u motorů, kde potřebujeme větší záběrný moment, ale zhoršená účinnost není důležitá
(např. jeřábové a výtahové motory)
b) Dvojitou klec
 na rotoru dvě soustavy tyčí nestejného průřezu; rozběhová klec tyče o menším průřezu
(větší odpor) osazena blíže k povrchu rotoru, pracovní klec o větším průřezu osazena
hlouběji
 motor se rozbíhá s větším momentem a menším proudem
c) Vírovou klec
 tyče uložené v úzkých a hlubokých drážkách
 dosáhne se zvýšení záběrného momentu při menším záběrném proudu
 pro větší výkony, vysoká napětí a menší požadované záběrné momenty
 chová se podobně jako dvojitá klec, je však výrobně jednodušší
Trojfázový indukční motor s kotvou kroužkovou
Konstrukce
 stator – trojfázové vinutí
 rotor – trojfázové vinutí trvale spojené do hvězdy, začátky vinutí připojeny ke třem sběracím
kroužkům se třemi uhlíkovými kartáči (kartáče připojeny do rotorové svorkovnice)
 na rotorovou svorkovnici obvykle připojujeme soupravu rezistorů
Rozběh kroužkového motoru
 změnou odporu v obvodu rotoru se mění tvar momentové charakteristiky
 do obvodu rotoru vřazena sada přepínatelných rezistorů (pro každou fázi)
 v okamžiku připojení motoru na síť zařazen maximální odpor – zmenší se záběrný proud
(proudový náraz), postupně snižujeme odpor
 při dosažení jmenovitých otáček přídavné (rozběhové) rezistory úplně vyřazeny a rotorové
vinutí je zkratováno
Řízení otáček indukčního motoru
Otáčky indukčního motoru jsou určeny vztahem:
n  (1  s)ns  (1  s)
60 f
p
Je tedy zřejmé, že otáčky motoru závisí na frekvenci napájecího napětí (f), na počtu pólů (přesněji
pól párů) vinutí statoru (p) a na skluzu (s). Tím jsou i dány možnosti pro řízení otáček indukčního
motoru.
1. Řízení otáček změnou kmitočtu
 používá se v případech, kdy potřebujeme získat otáčky vyšší než 3 000 min-1 (pohon
dřevoobráběcích strojů, odstředivek, apod.)
 při použití elektronického statického měniče je možná plynulá změna kmitočtu
2. Řízení otáček změnou skluzu
 lze využít u kroužkových motorů; spouštěč musí být dimenzován na trvalé zatížení
 používá se pro řízení otáček v rozsahu 0,5 ns až ns
 řízení nehospodárné – velké ztráty v regulačním rezistoru
43
3. Řízení otáček změnou počtu pólů
 stupňovité přepínání počtu pólů vinutí statoru, u kroužkových motorů nutno přepínat
i počet pólů vinutí rotoru
 otáčky se zpravidla řídí ve dvou stupních (nejjednodušší) v poměru 1 : 2, případně 1 : 3 nebo
2:3
Indukční generátor
Indukční generátor je stroj, který pracuje v oblasti záporného skluzu, tzn. v oblasti otáček vyšších než
synchronních.
Velikost proudu (výkonu) dodávaného do sítě a účiník jsou určeny otáčkami generátoru; nejsou
řízeny potřebami sítě.
IG nevyrábí jalový výkon, ale odebírá ho ze sítě, do které pracuje.
Většinou je IG provozován v paralelní spolupráci se synchronním generátorem
IG se používá v automatických vodních elektrárnách a ve větrných elektrárnách.
Indukční brzda
O indukční brzdě mluvíme tehdy, kdy rotor indukčního motoru připojeného na střídavou síť se
působením vnější mechanické síly otáčí proti směru otáčení točivého magnetického pole statoru.
Jedná se vlastně o brzdění protiproudem. V okamžiku brzdění změníme směr točení magnetického
pole (přepólováním dvou přívodů). Rotor se setrvačností otáčí v původním smyslu a je brzděn
momentem, který přibližně odpovídá skluzu s = 2. S klesajícími otáčkami brzdný moment narůstá až
na hodnotu záběrného momentu v okamžiku úplného zastavení motoru (zůstane-li motor připojen
na síť, roztočí se opačným směrem).
Jednofázový indukční motor
 používá se k pohonu malých spotřebičů
Konstrukce
 stator – jednofázové vinutí
 rotor – klecový
S ohledem na toto uspořádání rotoru není splněna podmínka roztočení indukčního motoru, tj.
nevytváří se točivé magnetické pole (vytvoří se pouze pulsující střídavé magnetické pole, které
nezpůsobí točivý moment). Pro chod motoru by bylo nutno roztočit motor alespoň na 20%
synchronních otáček.
Rozběh jednofázového indukčního motoru


mechanicky (rukou) - klikou, zatáhnutím za řemen, pootočením řemenice, apod.
konstrukční úpravou motoru - vybuzením dvou magnetických polí fázově i prostorově
navzájem posunutých s použitím tzv. pomocné (rozběhové) fáze
Vytvoření pomocné fáze
 na statoru navinuty dvě cívky prostorově posunuté o 90°; vzájemný fázový posun magnetických
toků obou cívek docílíme tím, že jednu z cívek připojíme na napětí přímo, druhou cívku připojíme
přes kondenzátor nebo přes rezistor; kondenzátor a rezistor nejsou dimenzovány na trvalé
zatížení, proto jsou připojovány pouze na dobu rozběhu; motory mají stator navinutý trojfázově,
přičemž dvě cívky jsou spojeny do série (vytváří hlavní fázi) třetí cívky tvoří pomocnou
(rozběhovou) fázi
44
Indukční měnič kmitočtu
Používá se pro napájení indukčních motorů s otáčkami vyššími než 3 000 min-1 (pohon odstředivek,
dřevoobráběcích strojů, apod.).
Jedná se vlastně o soustrojí dvou indukčních motorů
 motor indukční s kotvou nakrátko představuje hnací jednotku, která otáčí rotorem druhého
motoru
 motor indukční kroužkový, jehož statorové vinutí je zapojeno tak, že točivé magnetické pole
obíhá proti směru točení rotoru
Oba motory jsou připojeny na stejnou napájecí síť o frekvenci f 1.
První motor (poháněcí) má stator s 2p1 póly, druhý motor má stator s 2p2 póly.
Z rotoru druhého (kroužkového) motoru se odebírá proud o frekvenci dané vztahem
 p 
f2  1  2 
 p1 
Lineární motor
Je to indukční motor s trojfázovým vinutím statoru rozloženým do roviny. Místo točivého
magnetického pole vzniká tzv. magnetické pole postupné. Rotor takového motoru rovněž rozložený
do roviny (plný vodivý materiál). Postupné magnetické pole statoru vyvolá posuvný pohyb „rotoru“.
Výhody lineárního motoru
 odstranění otáčející se části
 zjednodušení konstrukce
 menší hmotnost
 lepší tepelné poměry motoru
 rychlost neomezená obvodovou rychlostí
Nevýhody
 menší účinnost
 větší magnetizační proud
Použití lineárního motoru
 doprava břemen ve stejné výškové úrovni
 pohon některých spotřebičů (např. holicí strojky, apod.)
otázky
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
Jak rozdělujeme elektrické strojů točivých podle různých hledisek?
Vyjmenuj druhy indukčních strojů.
Jaké základní vlastnosti mají indukční motory? Vysvětli vznik tažné síly, skluzu.
Nakresli a vysvětli momentovou charakteristiku indukčního motoru.
Vysvětli jednotlivé způsoby spouštění indukčních motorů s kotvou nakrátko.
Jak probíhá spouštění kroužkových motorů?
Vysvětli princip činnosti indukčního generátoru; indukční brzdy.
Nakresli a vysvětli úplnou momentovou charakteristiku indukčního stroje.
Jakým způsobem můžeme řídit otáčky indukčního motoru?
Ina jakém principu je založena činnost indukčního měnič kmitočtu a kdy se používá?
Co víš o jednofázovém indukčním motoru? Zaměř se na jeho princip, spouštění, použití.
Jaké jsou výhody a nevýhody indukčních motorů?
45
Světelné obvody
Na jeden světelný obvod se smí připojit tolik svítidel, aby součet jejich jmenovitých proudů
nepřekročil jmenovitý proud jistícího přístroje obvodu.
Jmenovitý proud svítidel se stanoví z maximálního příkonu, pro který jsou svítidla typována.
V prostorách s větším počtem světelných zdrojů (pokud není nutné osvětlovat celou plochu
současně), se člení světelné obvody na více samostatně ovládaných skupin k dosažení optimální
regulace osvětlení.
Jmenovitý proud ovládacího přístroje nesmí být menší než součet jmenovitých proudů všech svítidel
tímto přístrojem ovládaných.
Jsou-li do světelného obvodu zařazeny zásuvky ovládané spínači, nesmí předřazená pojistka (jistič)
být na větší jmenovitý proud, než je jmenovitý proud spínače a jím ovládané zásuvky.
Světelné zdroje se zvlášť nejistí, proti nadproudu se jistí jen jejich přívodní vedení.
Prochází-li vedení od jednoho světelného bodu k druhému bez krabicových odbočnic, provádí se
odbočení při smyčkovém napojení ve vhodných svorkách.
Spínače pro ovládání světelných obvodů mají být obvykle umístěny u vchodových dveří v místnosti
ovládaného světelného obvodu na té straně, kde se dveře otevírají (na straně kliky dveří).
Nevyžadují-li takovéto umístění spínačů provozní nebo bezpečnostní podmínky, mohou být
umisťovány i jinde.
Kolébkové spínače a ovládače se osazují tak, aby do polohy ZAPNUTO bylo nutno stlačit kolébku
nahoře.
Páčkové spínače se osazují tak, aby se zapínaly pohybem páčky nahoru. Toto ustanovení se netýká
střídavých a křížových přepínačů.
Jištění světelných obvodů
Vedení světelného obvodu se jistí jističi nebo pojistkami se jmenovitým proudem nejvýše 25 A.
Vedení musí mít takový průřez, aby bylo předřazenou pojistkou nebo jističem jištěno proti přetížení.
3.8.1 Připojování tepelných spotřebičů
V tepelných elektrospotřebičích se přemění téměř veškerá odebraná elektrická energie v teplo. Na
štítku spotřebiče se udává odebíraný výkon. Má-li spotřebič více pracovních režimů s různým
odběrem výkonu, udává se na štítku vždy největší možný výkon. Tato nejvyšší možná hodnota je
označována jako příkon (viz tabulka). Podle příkonů by mělo být dimenzováno přívodní vedení
k jednotlivým spotřebičům.
46
Ve většině domácích spotřebičů i v průmyslových tepelných zařízeních se teplo vytváří v topných
odporech, tvořených topnými vodiči (většinou spirálami) např. z chrom-niklové slitiny, obalenými
většinou minerálními izolačními materiál. Topná tělesa ve formě kompaktních tyčí lze obzvláště
zatěžovat, protože topný vodič je v izolantu zalit a není vystaven oxidačnímu vlivu vzdušného kyslíku.
V trubkových topných tělesech je topná spirála umístěna v ocelové nebo měděné trubce.
Topná spirála je v trubce fixována slisovaným práškovitým oxidem hořečnatým. Kromě topných těles
v kovových trubkách se vyrábějí křemenná trubková topná tělesa, např. pro tepelné zářiče, která
snášejí vysoké teploty i když jsou citlivá na dotek
Topná tělesa tvořená izolovanými topnými vodiči předávají teplo přes izolaci. Kvůli co nejmenší
tepelné izolaci je snaha dělat izolaci (elektrickou) topných vodičů co nejtenčí. Tím se však zhoršuje
(klesá) izolační odpor spotřebiče a narůstá malý proud mezi izolací a uzemněnou kostrou spotřebiče,
označovaný dle ČSN 34 5611 jako unikající proud.
47
Odvedení unikajícího proudu ochranným vodičem
Unikající proud teče mezi živými částmi spotřebiče (fázemi) a zemí nebo cizími vodivými předměty.
Unikající proud je u tepelných elektrospotřebičů mnohem větší, než u ostatních elektrických zařízení
(např. motorů) srovnatelného výkonu. Bezpečnostní opatření, jako například připojení kostry
elektrického sporáku na ochranný vodič, jsou u tepelných elektrospotřebičů kvůli unikajícímu
proudu zvláště důležité. U elektrického sporáku s příkonem P>6kW nesmí unikající proud překročit
hodnotu 15mA.
3.8.2 Připojování transformátorů
Transformátor je elektrický stroj sloužící k zvětšování nebo zmenšování střídavého elektrického
napětí a elektrického proudu bez změny frekvence (kmitočtu) s konstantním výkonem (ten se
nemění).
Princip práce a popis transformátoru
Transformátor má dvě cívky (existují i transformátory s jednou cívkou těm se říká
autotransformátor), které jsou spojeny tzv. magnetickým obvodem složeným z elektrotechnických
tenkých ocelokřemíkových plechů (pro zmenšení odporu magnetického indukčního toku).
Jedna cívka je vstupní a druhá cívka výstupní. První vstupní cívka transformátoru se nazývá primární
a té druhé výstupní se říká sekundární.
Na primární cívku transformátoru se připojuje elektrické napětí, které chceme transformovat
(měnit) a ze sekundární cívky odebíráme již ztransformované (změněné) elektrické napětí.
Transformátor funguje na principu elektromagnetické indukce tak, že při změně velikosti
magnetického indukčního toku v čase se "vytvoří" elektrické napětí.
Když elektrickým vodičem na primární cívce teče střídavý proud, vytváří se střídavé magnetické pole,
které v magnetickém obvodě vytváří střídavý magnetický indukční tok, který teče celým jádrem
transformátoru. Při jeho změnách (střídavý elektrický proud neustále mění svoji velikost dle
sinusovky a pravidelně i směr, neboli polaritu) se na konci elektrického vodiče navinutého na
sekundární cívce vlivem elektromagnetické indukce "indukuje"(vytváří) elektrické střídavé napětí.
Velikost indukovaného napětí na sekundární cívce závisí hlavně na počtu závitů na sekundární cívce.
Nejčastější napětí na výstupní (sekundární) straně transformátoru je o velikosti 12 a 24 V. K primární
cívce se připojuje síťové jednofázové napětí 230 V nebo sdružené třífázové napětí 400 V.
Schematická značka transformátoru se skládá ze dvou značek cívky, mezi kterými je silná čára
symbolizující jádro (magnetický obvod) transformátoru.
48
3.8.3 Připojování usměrňovačů
49
3.8.4 Připojování měřících přístrojů
I. Ampérmetr
Ampérmetr je zařízení k měření velikosti protékajícího
proudu, který je na ukazateli přístroje vyjádřen v ampérech.
Starší ampérmetr s nulou uprostřed stupnice
50
Rozdělení ampérmetrů podle měřicího ústrojí:
1. Magnetoelektrický
Základním prvkem je permanentní magnet a otočná cívka.
Funkce je založena na využití sil působících v magnetickém
poli na cívku, kterou protéká proud. Nachází-li se vodič
protékaný elektrickým proudem v magnetickém poli,
působí na něj síla, která způsobí natočení cívky. Natočení
cívky způsobí natočení ručky přístroje, která je s cívkou
spojena.
Pružina se stará o návrat ručky do původní polohy.
Vlastnosti magnetoelektrických alternátorů:




používají se pro měření stejnosměrných proudů ve
velmi širokých rozsazích (μA až kA)
rozlišují polaritu proudu
při měření je nejvýznamnějším rušivým vlivem teplota
permanentní magnet v měřicí soustavě má velmi silné vlastní magnetické pole, proto je vliv
cizích elektromagnetických polí zanedbatelný
2. Elektrodynamické ampérmetry
Princip podobný jako u magnetoelektrických ampérmetrů, místo permanentního magnetu je
použita pevná cívka. U miliampérmetrů do proudu přibližně 400 mA se cívky zapojují do série, takže
jimi protéká stejný proud. U ampérmetrů pro větší proudy nemůže tento proud protékat otočnou
cívkou (je vinuta ze slabého drátu), proto se používá paralelně zapojení cívek, kdy se do série
s otočnou cívkou zařadí předřadný odpor R, který omezí proud touto cívkou.
Vlastnosti elektrodynamických alternátorů:

lze s nimi měřit stejnosměrné i střídavé proudy
3. Feromagnetické ampérmetry
Princip je založený na silovém působení dvou feromagnetických plíšků, které jsou v magnetickém
poli cívky. Přístroj se skládá z pevné válcové cívky, na vnitřní straně je umístěn pevný plíšek. Druhý
plíšek je umístěný na hřídelce otočného ústrojí. Protéká-li cívkou proud, plíšky se vlivem
magnetického pole souhlasně zmagnetizují. Začnou se odpuzovat, pohyblivý se začne pevnému
vzdalovat a tím natáčí ručku.
Vlastnosti feromagnetických alternátorů



jsou jednoduché, levné
pracují se slabým vlastním polem, proto jsou náchylné na vliv cizích elektromagnetických polí
a je třeba je stínit
mají velkou přetížitelnost, protože proud prochází pouze jednou cívkou, která je dobře
chlazená
51
4. Digitální ampérmetry
Na tzv. snímacím rezistoru je zaznamenávána velikost úbytku napětí, která je úměrná protékajícímu
proudu. Napěťový průběh je potom digitalizován a převeden do údaje na displeji.
Vlastnosti digitálních alternátorů



jsou frekvenčně omezené kvantovací rychlostí digitalizačního obvodu
můžeme s ním měřit i malé proudy (řádově μA)
malé ztráty
II.
Voltmetr
Voltmetr je elektrický přístroj, který měří velikosti elektrického
napětí nebo úbytku napětí.
Podle principu můžeme voltmetry dělit na:
1. elektrostatické (elektroskop)
2. elektromagnetické (ručičkový voltmetr, galvanometr)
3. komparační (digitální voltmetr)
4. můstkový voltmetr
Voltmetr bývá často součástí komplexnějšího multimetru.
Voltmetr je přístroj pro měření elektrického napětí, zapojuje se paralelně k měřené části obvodu.
Aby voltmetr nezatěžoval měřený obvod, musí jím procházet co nejmenší proud. Vnitřní odpor
voltmetru musí být co největší.
Změna rozsahu voltmetru
Potřebujeme-li změřit větší napětí, než pro které je voltmetr určen, můžeme k němu do série zapojit
tzv. předřadný odpor RP takové velikosti, aby se měřené napětí U rozdělilo ve vhodném poměru na
napětí na předřadném odporu UP a napětí na voltmetru UV. Přitom platí, že U = UP + UV. Také je
možné použít vhodný odporový dělič.
Změna rozsahu u voltmetrů při měření střídavého napětí je také možná tzv. měřícím
transformátorem napětí, u elektrostatických je výhodné i použití kapacitního děliče. U univerzálních
přístrojů pro měření proudu, napětí a případně i jiných veličin se bočníky a předřadné odpory pro
jednotlivé měřicí rozsahy připojují k měřidlu přepínačem.
V této učebnici jsou uvedeny pouze tyto základní MP, ostatní jsou obsahem předmětu „Elektrické
měření“.
Otázky:
1.
2.
3.
52
Jakým způsobem připojujeme osvětlení?
Jak připojíme motory?
Jakým způsobem připojujeme základní měřicí přístroje?
4
ELEKTRICKÝ ROZVOD VE ZVLÁŠTNÍM PROSTŘEDÍ
4.1 Základní ustanovení ČSN 33 03 00 a ČSN 33 23 10
Při připojování odběrného elektrického zařízení (týká se to také koupelen, kuchyní apod.) nn k síti
distributora elektrické energie mají být všechny pevně připojované spotřebiče připojeny. Tak je
možno posoudit jejich bezpečnost a přitom též porovnat připojovaný výkon.
Elektrickým zařízením se rozumí takové zařízení, které ke své činnosti nebo působení využívá účinků
elektrických nebo elektromagnetických jevů. Jedná se o stabilní i mobilní zařízení určené k výrobě,
rozvodu a spotřebě elektrické energie.
Elektrická zařízení nebo jejich části se skládají z elektrických obvodů, elektrické instalace
a elektrických předmětů. V kontextu s naší problematikou se jedná o silová zařízení střídavá
a z hlediska nebezpečí úrazu pak silnoproudá zařízení, u nichž při obvyklém užívání mohou
vzniknout proudy nebezpečné osobám, užitkovým zvířatům, majetku a věcem.
Z hlediska bezpečnosti se musí dodržet hlavní zásady provedení výrobků a zařízení. Vlastní technické
provedení výrobků a zařízení musí odpovídat příslušným technickým předpisům.
Bezpečný výrobek je definován zákonem č. 102/2001 Sb. O obecné bezpečnosti výrobků. Bezpečný
výrobek je výrobek, který za běžných nebo rozumně předvídatelných podmínek užití nepředstavuje
po dobu stanovené nebo obvyklé použitelnosti žádné nebezpečí nebo jehož užití představuje
vzhledem k bezpečnosti a zdraví osob pouze minimální nebezpečí při správném užívání výrobku. To
ovšem musí být vhodným způsobem posouzeno a zajištěno. Proto se za bezpečný výrobek považuje
výrobek splňující požadavky zvláštního právního předpisu a mezinárodních smluv, kterým je Česká
republika vázána a které byly vyhlášeny ve Sbírce mezinárodních smluv. Pokud pro výrobek takový
předpis neexistuje, považuje se za bezpečný výrobek ten, který splňuje požadavky českých
technických norem nebo odpovídá stavu vědeckých a technických poznatků známých v době jeho
uvedení na trh.
Na provedení elektrické instalace v koupelnách, kuchyních, připojování různých druhů van
(whirlpool, masážní vany, bazény a jiné nádrže) má vliv prostředí a v kontextu s ČSN 33 2000-3
mluvíme o tzv. vnějších vlivech, v nichž se elektrické zařízení nachází a v němž pracuje. Na takových
zařízeních se během provozu projevují velké teplotní změny, voda, chemický vliv atd.
Vnější vlivy jsou zde tříděny do kategorií podle povahy a řadí se do stupňů. Každý stupeň vnějšího
vlivu je označen dvěma písmeny velké abecedy a číslicí. První písmeno označuje všeobecnou
kategorii vnějšího vlivu:
A-prostředí
B-využití
C - konstrukce budovy
Při posuzování jiných charakteristik věcného zájmu, doporučuji nahlédnout do ČSN 33 2000-3, kde
je podrobně rozepsáno značení vnějších vlivů na elektrická zařízení. Zdůrazňuji, že prostředí (vnější
vlivy) mají podstatný vliv na bezpečnost zařízení v prostorech koupelen, kuchyní apod., ať už jsou
zařazeny do prostorů obyčejných, vlhkých apod. Stanovení prostředí je nejen důležité pro
provedení elektroinstalace v uvedeném objektu zájmu, ale také z důvodu, aby mohl revizní technik
vůbec provést revizi při posouzení provedení elektrického zařízení podle vnějších vlivů. Třídění
vnějších vlivů je možné nastudovat v HD 60364-5-51. Provozovatel je tedy povinen vyžadovat
od projektanta protokol o určení vnějších vlivů při předání stavby k užívání.
53
V koupelnách, popřípadě i v jiných místnostech s vanou nebo sprchou včetně provozních prostor
v kuchyních ve veřejném stravování, je nutné respektovat zvláštní bezpečnostní opatření s ohledem
na snížení odporu lidského těla ponořeného do vany, ve sprše nebo prostoru prostředí kuchyní.
Pokud se jedná o kuchyňské prostory (kuchyně) neexistuje žádná speciální norma. Platí analogie
v kontextu s ČSN 33 2000-7-701. Pokud se jedná o pojem "snížení odporu lidského těla", pak
mluvíme o ochraně před úrazem elektrickým proudem, kterým se zabývá ČSN 33 2000-4-41 a ČSN
EN 61140 ed.2. Znamená to, že půjde především o ochranu:




před přímým i nepřímým dotykem,
před přímým dotykem,
ochrana před nepřímým dotykem,
omezení doby trvání dotykového napětí.
Otázky
1. Které prostory jsou považovány za „zvláštní prostředí“?
2. Jak je definován „bezpečný výrobek“?
3. Vysvětli význam prvního písmene označující všeobecnou kategorii vnějšího vlivu.
54
5 ROZVODNÁ SOUSTAVA
5.1 Cesta elektrické energie od výrobce ke spotřebiteli
5.1.1 Druhy silnoproudých elektrických rozvodů
1. Paprskový rozvod
 nejjednodušší, nejlevnější rozvod
 používá se v distribučním rozvodu NN nebo
v menších průmyslových závodech
 na rozvod nesmí být připojeny spotřebiče
1. stupně důležitosti
 nevýhoda: menší spolehlivost (každá porucha
znamená vyřazení spotřebičů napájeným
postiženým „paprskem“)
2. Průběžný rozvod
 vhodný pro osvětlování komunikací, napájení
jednotlivých maloodběratelů nebo napájení
větších, rozlehlých průmyslových hal s drobnými
spotřebiči
 vyznačuje se dlouhým průběžným vedením,
ze kterého jsou odbočky pro napájení spotřebičů
nebo podružných rozvodnic
3. Okružný (smyčkový) rozvod
 proveden jako uzavřený okruh, ze kterého se
napájejí jednotlivé paprskové či smyčkové
odbočky ke spotřebičům nebo podružným
rozvaděčům
 výhoda: možnost napájení spotřebičů jednoho
okruhu ze dvou stran → zvyšuje se spolehlivost
dodávky elektrické energie
 při poruše v některé části okruhu se poškozená
část odpojí a zbytek se do provedení opravy
provozuje jako z paprskového rozvodu.
 pro náročné spotřebiče a v průmyslových
závodech a v městské zástavbě
4. Hřebenový rozvod
 vytvořen několika paprsky, které jsou na konci
navzájem propojeny v místě soustředěné spotřeby; paprsky mohou mít ještě odbočky pro
napájení jednotlivých bližších spotřebičů
 blíží se okružnému rozvodu a jeho vlastnosti a použití jsou podobné
55
5. Mřížový rozvod
 tvořen alespoň dvěma napájecími místy s hlavními rozvaděči a hustější sítí vzájemně
propojených podružných rozvaděčů → jednotlivé podružné rozvaděče jsou napájeny
nejméně ze dvou či více směrů
 vhodný pro napájení velkých průmyslových závodů nebo do husté městské zástavby
 vysoce spolehlivý, ale má velké pořizovací náklady
6. Dvojpaprskový rozvod
 kombinací dvou paprskových rozvodů s možností vzájemného záskoku dvou napáječů
 aby nedošlo při provozu k paralelnímu chodu transformátorů, jsou všechny podružné
rozvaděče podél rozpojeny; jejímu propojení dochází pouze při výpadku jednoho z napáječů
 ve větších závodech s důležitými odběry nebo u vlastní spotřeby elektráren
5.1.2 Přenosová soustava
Nadzemní vedení velmi vysokého napětí
Elektrická přenosová soustava je systém zařízení, která zajišťují
přenos elektrické energie od výrobců k odběratelům, čímž se
míní přenos ve velkých měřítcích, od velkých zdrojů (elektráren)
k velkým rozvodnám.
Část od rozvoden k jednotlivým uživatelům, například
domácnostem, se nazývá distribuce elektrické energie
a odpovídající zařízení distribuční soustava. Přenosová soustava
by se dala zhruba přirovnat k dálniční síti – tvoří páteř přenosu
elektrické energie a zajišťuje přenosy na velké vzdálenosti a ve
velkých objemech.
Obecný způsob fungování
Alternátory v elektrárnách obvykle pracují se jmenovitým
napětím pouze několika tisíců voltů. Při výkonech stovek MW pak z alternátoru teče proud v řádu
desítek tisíc ampérů. Vedení pro takové proudy musí však mít extrémně velké průřezy vodičů a musí
být schopno mechanicky odolávat působení značných magnetických sil. Na činném odporu takového
vedení pak vznikají úbytky napětí, přímo úměrné protékajícímu elektrickému proudu, které by při
delších vedeních představovaly podstatné ztráty přenášeného výkonu, úměrné druhé mocnině
proudu. Pro přenos na velké vzdálenosti je proto výhodnější použít vyšší napětí, kdy pro přenesení
stejného výkonu postačí úměrně menší proud. Kromě omezení ztrát je pak i realizace dálkových
vedení nesrovnatelně jednodušší i levnější.
Napětí alternátorů se zvyšuje pomocí transformátorů, umístěných zpravidla přímo v areálu
elektrárny, na vyšší přenosové napětí. Za přenosová napětí se obvykle považují hodnoty nad 110 kV
a ve světě jsou provozována i vedení s napětím nad 1 MV. Na výstupu z přenosové soustavy jsou
zařazeny snižující transformátory, dodávající elektřinu do distribuční sítě, na napětích např. 22 kV.
Přenosovou soustavu tvoří především soustava dlouhých nadzemních vedení velmi vysokého napětí.
Dále pak kabely, transformátory, odpojovače, vypínače, bleskojistky, kompenzační prvky a systémy
56
řízení a regulace sítě. Cílem řízení sítě je udržení konstantních standardních parametrů dodávané
energie (především dodržení jmenovité frekvence, což je v Evropě 50 Hz, a jmenovitého napětí)
a samozřejmě nepřerušená dodávka energie ke spotřebiteli.
Elektrická energie je výjimečná tím, že je v celé síti nutné zajistit rovnováhu mezi její okamžitou
výrobou a spotřebou. Elektrickou energii totiž nelze nijak skladovat (náhradou skladů jsou záložní
elektrárny). Kvůli energetické efektivitě soustavy je navíc potřebné udržet nízký fázový posuv mezi
napětím a proudem, což vyžaduje zařazení zvláštních kompenzačních prvků dodávajících
tzv. kompenzační výkon.
V blízké budoucnosti se očekává výraznější rozvoj využití stejnosměrných soustav, které eliminují
kapacitní ztráty a pro stejný přenášený výkon zabírají vedení menší prostor. Ve vzdálenější
budoucnosti by se při přenosu elektrické energie mohla uplatnit supravodivá vedení.
Část přenosové soustavy ve Francii - ilustrační fotografie
Výpadky
Potíže v přenosové soustavě bývají jednou z příčin rozsáhlých
výpadků dodávky elektrické energie. Důvodem může být např.
poškození důležitých venkovních vedení působením
nepříznivých přírodních podmínek (námraza, silný vítr, prudká
letní bouře apod.), ale i celkovým přetížením soustavy. Zařízení
přenosové soustavy jsou proto vybavena pojistnými prvky, které
zajistí odpojení vybraných odběratelů v případě, že by hrozilo
zničení nebo rozpad sítě vlivem jejího přetížení. Pokud by se tak
nestalo, je zde reálná možnost tzv. kaskádového šíření poruchy
– po selhání přetíženého vedení vzroste přetížení zbytku sítě,
jsou postupně odpojeny další a další prvky sítě, případně až po
zcela nežádoucí kompletní rozpad celé přenosové soustavy.
Z ekonomických důvodů je vhodné, pokud to je možné, odpojovat nejprve ty odběratele, kde
výpadek napájení způsobí nejmenší hospodářské škody.
Na správné funkci přenosové soustavy závisí i značná část primární výroby elektrické energie, většina
elektráren potřebuje ke svému spuštění elektrickou energii dodávanou z elektrorozvodné sítě nebo
elektřinu, kterou si elektrárna sama přímo vyrábí (tzv. energie vlastní spotřeby).
V tepelných elektrárnách je elektrická energie bezpodmínečně nutná k provozu čerpadel chladicí
a napájecí vody, palivových kulových mlýnů, dmychadel, pásových dopravníků a dalších pomocných
technologických celků. V případě kompletního výpadku sítě je tak obnova jejího provozu náročná
a postupný proces je poměrně zdlouhavý. Nejprve se spustí část vnějších energetických zdrojů, která
je schopna fungovat bez dodávky elektrické energie ze sítě, takto získaný výkon se pak použije
ke spuštění základních tepelných elektráren a teprve poté se postupně k síti připojují jednotliví
odběratelé.
57
Přenosová soustava v České republice
Přenosovou soustavu v České republice provozuje státní
společnost ČEPS, a. s. Síť tvoří vedení vvn 400 kV, 220 kV,
vybraná vedení 110 kV a třicet transformačních stanic.
Mezinárodně je síť šestnácti vedeními propojena se sítěmi
dalších členů ENTSO-E (Evropská síť provozovatelů přenosových
soustav elektřiny). V roce 2006 se přenášený výkon pohyboval
od 4,9 GW do 11,4 GW (rekordní hodnota v zimní špičce).
ČEPS zajišťuje regulaci soustavy jednak vlastními prostředky,
a také dálkovým ovládáním výkonu dobře regulovatelných
zdrojů, jako jsou vodní a přečerpávací elektrárny (např. Dlouhé Stráně).
OTÁZKY
1. Popište cestu EE od výrobce k spotřebiteli.
2. Jak lze regulovat rovnoměrnost spotřeby v rozvodné soustavě?
3. Popište jednotlivé druhy elektrických rozvodů
58
6 Elektrické vlastnosti vedení – R, C, L
Příklad elektrických vlastností vedení je uveden na nezatíženém vedení zvlášť vysokého napětí
400kV o délce 400 km, průřezu 240 mm2, AlFe vodič
R – odpor vodičů určitého průřezu (240 mm2)
lze ho ovlivnit zvýšením průřezu, vodičem s lepší vodivostí (Cu) nebo použitím supravodiče
C – kapacita
Vlivem kapacitního charakteru především venkovních sítí VVN a kabelových sítí VN dochází
ve vedení k vytvoření pomyslných kondenzátorů, které tvoří plocha vodičů ležících vedle sebe.
Vzduch mezi vodiči působí jako dielektrikum, tím vytváří kondenzátory mezi jednotlivými fázemi (3x)
a mezi každou fází a zemí (3x). Protože jsou tyto kondenzátory spojeny paralelně, jejich výsledné
kapacity se sčítají. V obvodu střídavého proudu se tyto „kondenzátory“ střídavě nabíjejí a vybíjejí,
prochází jimi tedy proud (kapacitní), přestože vedení je nezatížené. Podle měření pro výše uvedený
typ vedení může mít hodnotu až 16 A.
L – Indukčnost vedení
- vzniká také tak, že vodiče představují vinutí, tvoří se indukčnost
- u některých sítí (tam, kde je to nutné) se odstraňuje „kroucením“ vodičů = po určitých
vzdálenostech se přehodí pořadí fází jdoucích vedle sebe
- v sítích s větší kapacitou se kapacitní charakter kompenzuje zařazením Petrsenovy zhášecí
tlumivky (PZT), a to mezi uzel transformátoru a zem → tlumivka má regulovatelnou indukčnost,
nastavením indukčnosti tlumivky se účiník upraví tak, aby kapacitní proudy byly indukčností
eliminovány → upravíme ztráty na vedení pouze na ztráty v odporu vodiče, na kterém vzniknou
jen úbytky napětí.
Otázky:
1.
2.
3.
4.
5.
Popište vznik R vedení a vzorec pro jeho výpočet.
Popište C vedení a jeho vznik a důsledky.
Popište kompenzaci L a C nezatíženého vedení.
Spočítejte ztrátový výkon podle výše zadaných parametrů vedení.
Spočítejte odpor vedení podle výše zadaných parametrů vedení.
59
7 SÍTĚ NÍZKÉHO NAPĚTÍ
7.1 Vodiče
Materiály uvedené v této kapitole patří mezi základní materiály pro sítě nn.
Pro venkovní sítě nízkého napětí se pro svoji lehkost používají vodiče s vodivým jádrem z hliníku.
Protože má hliník malou mechanickou pevnost, používají se vodiče AlFe, které mají ocelové jádro
pro zvýšenou mechanickou pevnost – obvykle v poměru 6:1 (Al/Fe). Pro větší vzdálenosti nebo
námrazové oblasti se používají vodiče s větším poměrem Fe – 3:1.

Lanové vodiče holé pro elektrická vedení dle EN 50182 (Al, Alx/Stx) a jiných norem
V současnosti se používají pro rozvody nn i jiné druhy vodičů.

Vodiče izolované pro venkovní elektrická vedení 1-AES, NFA2X 0,6/1 kV, 22-BSZV

7.2 Izolátory
Materiály uvedené v této kapitole patří mezi nosné
materiály pro sítě nn.
Ukázka, jak jsou izolátory řešeny v jiných zemích
U nás se používají izolátory:
a) roubíkový
- natočí se na izolační PVC vložku nebo narazí na
roubík o průmětu 20 mm (velkost A) nebo na roubík 16 mm (velikost B)
- značení: – VR1A pro sítě, VR1B – pro přípojky
- používají se pro uspořádání VVS (vodiče vedle sebe)
- materiál - porcelán
- význam značek u roubíkových izolátorů: (V – venkovní, R roubíkový, 1 - výše napětí – 1 kV, A-B – konzola U 80/U 60)
60
b) kotevní
- odizolování kotevního závěsu od živých částí NN
- umisťuje se cca 180 mm od vodičů na konzolách.
- při pádu vodiče zabrání úrazu EE
- montují se pomocí kotevního vazu tak, aby byl materiál
(porcelán) namáhán na tlak
c) kladkové
- pro uspořádání vodičů VPS (vodiče pod sebou) nebo pro
upevnění vodiče VO (veřejného osvětlení)
7.3 Konzoly
Materiály uvedené v této kapitole patří mezi nosné materiály pro sítě nn.
Konzoly
- slouží k upevnění vodičů na stožáry
- jsou vyrobeny z ocelového profilu U 80 – pro hlavní vedení nebo U60
pro přípojky
- pro síť VVS jsou v délce 1 170 mm, pro VPS v délkách 600 mm nebo
900 mm (podle druhu stožárů)
- ke stožárům se upevňují pomocí sloupových pasů s průměrem 160
nebo 220 mm (jsou vyrobeny z pásové oceli 5x80 mm – pro sítě nebo 5x60 mm pro přípojky)
- šrouby se používají pro sítě M 20, pro přípojky M 16
- klíče na montáž č. 30/24
Druhy konzol
1. sloupové přímé
2. sloupové praporcové
- různé délky – pro vyrovnání sítě do roviny, protože je každý zbytečný ohyb nežádoucí
z hlediska mechanického namáhán
61
3. zední
- různé délky a provedení
- ukládají se do obvodových zdí do hloubky nejméně 300 mm, zazdívají se betonovou směsí
v poměru 3 díly písku a 1 díl cementu se spádem 1 mm na 1 metr délky směrem od budovy
(zabránění zatékání vody do zdiva)
Otázky
1. Jaké vodiče a kabely se používají pro vedení nn?
2. Vyjmenuj izolátory pro vedení nn a charakterizuj je.
3. Jaké konzoly se používají pro vedení nn?
7.4 Sloupy a stožáry
Materiály uvedené v této kapitole patří mezi nosné materiály pro sítě nn.
a) Betonové stožáry
Materiál: předpjatý odstředěný beton
Výrobní postup:
Do válcové rotační formy se vloží ocelová výztuž, která se hydraulicky předepne. Poté se do ní naleje
odměřená dávka betonu. Forma se roztočí na takovou rychlost, aby odstředivá díla napěchovala
betonovou směs ke kraji formy – stožár je dutý.
Kanálkami ve formě se přivede horká pára, která směs vysuší. Po vyklopení z formy je stožár uložen
na skládku, kde zraje nejméně 21 dnů pro vyzrání a získání požadované pevnosti.
Předepnutím betonu se dosáhne toho, že je beton namáhán převážně na tlak – tím získáme velkou
pevnost stožáru. Beton má totiž velkou pevnost na tlak, na ohyb ji má malou.
Použití: betonové sloupy EPV pro elektrické povrchové vedení NN a VN napětí
předpisy: EN 12843 - evropská norma, PNE 34 8220 - podniková norma,Technické podmínky "SLTEPO 10/04",
Značení sloupů: příklad pro 10,5/10 = délka (m) / jmenovitá vrcholová síla (kp)
Typ stožáru m/kN Objem m3 Hmotnost v kg Cena bez DPH
EPV 9/1,5
62
0,160
400
4630,-
EPV 9/1,5 osvětl. 0,160
400
4740,-
EPV 9/3
0,295
884
5060,-
EPV 9/4,5
0,295
884
5140,-
EPV 9/6
0,467
1194
6230,-
EPV 9/10
0,508
1242
8060,-
EPV 9/15
0,510
1255
12390,-
EPV 9/20
0,512
1320
14680,-
EPV 10,5/3
0,422
1097
6750,-
EPV 10,5/4,5
0,422
1097
6790,-
EPV 10,5/6
0,560
1420
7470,-
EPV 10,5/10
0,594
1550
10160,-
EPV 10,5/12
0,594
1550
11440,-
EPV 10,5/15
0,720
1750
15130,-
EPV 10,5/20
0,720
1900
18040,-
EPV 10,5/25
0,720
1900
33230,-
EPV 12/3
0,509
1400
7150,-
EPV 12,/4,5
0,509
1400
7500,-
EPV 12/6
0,644
1726
10090,-
EPV 12/10
0,720
1872
13530,-
EPV 12/12
0,720
1872
14090,-
EPV 12/13
0,720
1920
16590,-
EPV 12/15
0,720
1920
19320,-
EPV 12/20
0,720
1980
30560,-
EPV 13,5/6
0,771
2150
29250,-
EPV 13,5/10
0,771
2200
31060,-
EPV 13,5/12
0,780
2300
33320,-
Výroby odpovídají normě EN 12843 a PNE 34 8220.
Stožáry se ukládají do země v 1/6 své délky. V přímých úsecích se většinou zasypávají zeminou, která
se hutní, v rozích a na konci vedení se opatřují betonovými základy podle výpočtů projektanta.
Výpočty závisí na únosnosti zeminy.
Pokud stožáry nestačí svými vrcholovými tahy na mechanické zatížení způsobené tahem vodičů,
opatřují se zemní kotvou.
63
b) Dřevěné stožáry opatřené betonovou patkou
- pro místa, kam nelze zajet se zvedacími mechanismy
c) ocelové stožáry
a) trubkové odstupňované tzv. Manesmanny
- pro větší vrcholové tahy
b) z ocelových L profilů
- svařované, nýtované, nebo šroubované
Otázky
1. Popiš výrobu betonových stožárů
2. Jak rozdělujeme betonové stožáry podle délky a vrcholových tahů?
3. Které druhy stožárů se mohou ještě v sítích nn používat,
7.5 Pomocný materiál
Materiály uvedené v této kapitole patří mezi pomocné materiály
pro sítě nn.
Do pomocných materiálů počítáme veškeré upevňovací, spojovací,
jistící a uzemňovací materiály. Dále ochrany před povětrnostními
vlivy, výstražné, informativní, příkazové, zákazové tabulky atd.
1. Omezovač přepětí nn - 10 kA, pro venkovní holá a izolovaná
vedení
Omezovač přepětí nn bez jiskřiště je vyroben z napěťově závislého
odporu – varistoru, vyrobeného z oxidu kovů (ZnO). Je vybaven
odpojovačem s viditelnou signalizací rozpojení v případě přetížení svodiče. Omezovač je uložen
v polymerovém pouzdru, stabilizovaném proti UV záření, se sníženou hořlavostí a se zamezením
tříštivého roztržení pouzdra při jeho poškození. Konstrukce omezovače (pouzdro) musí zamezit
možnosti dotyku živých částí.
Použití
Omezovač přepětí slouží k ochraně elektrického zařízení (transformátorů, sítí nn) proti
atmosférickému a spínacímu přepětí. Je určen pro venkovní použití k připojení přímo na fázový, holý
nebo izolovaný vodič, bez pomocné konstrukce, nebo na přípojnice do
rozváděčů RST na příhradových nebo stožárových trafostanicích.
2. Svorky
Vodotěsné izolované svorky SLIW jsou univerzální svorky vhodné pro
kombinaci izolovaných Al a Cu vodičů.
Svorky umožňují provádění prací pod napětím.
Utahovací šroub svorky je opatřen trhací hlavou, tudíž jejich instalace na
vodiče nevyžaduje momentový klíč.
64
Napěťová zkouška pro vodotěsné svorky je prováděna 6 kV/50 Hz/1 min. pod vodou.
Svorky SLIW 15.1, SLIW 17.1 a SLIW 17.2 jsou určeny pro energetickou síť včetně napojení
domovních přípojek, svorka SLIW 11.1 je svým odbočným průřezem vhodná pro rozvod veřejného
osvětlení.
3. Vazy vodičů nn
Druhy:
a) montážní neboli provizorní vaz
- vznikne volným přitažením jednoho závitu hliníkového vázacího drátu o průřezu 4 – 6 mm2
kolem dříku izolátoru
- slouží k upevnění vodičů pro účely vyrovnání a jejich regulace pro rovnoměrné napnutí
a předepsané průhyby v souladu s montážními předpisy
b) jednoduchý křížový vaz
- používá se k upevnění vodičů 16 – 25 mm2 v nenámrazových oblastech (může být upraveno
místními prováděcími technologiemi)
- vznikne dvěma silně přitaženými závity kolem dříku izolátoru s jednoduchým křížem na vodiči
a následnou bandáží kolem vodiče v délce cca 60 mm na každé straně vodiče
 vodiče se chrání proti poškození vibracemi ovinutím AL vibrační páskou 1x5 mm
 nemusí se používat pomocný příložný vodič k zajištění bandáže
 všechna bandážní vinutí se musí provádět ve směru lanění vodičů.
c) dvojitý křížový vaz
- používá se k upevnění vodičů 35 – 50 mm2 v nenámrazových oblastech (může být upraveno
místními prováděcími technologiemi)
- vznikne třemi silně přitaženými závity kolem dříku izolátoru s dvojitým křížem na vodiči
a následnou bandáží kolem vodiče v délce cca 80 mm na každé straně vodiče
 vodiče se chrání proti poškození vibracemi ovinutím AL vibrační páskou 1x5 mm
 nemusí se používat pomocný příložný vodič k zajištění bandáže, je však doporučen
 všechna bandážní vinutí se musí provádět ve směru lanění vodičů
- nepoužívá se v námrazových oblastech.
d) třmenový vaz
- používá se k upevnění vodičů 35 – 70 mm2 v námrazových oblastech (může být upraveno
místními prováděcími technologiemi)
- vznikne pomocí vložení ocelozinkového vytvarovaného třmenu o průřezu 25 – 35 mm2 okolo
izolátoru se zahnutými konci dvěma silně přitaženými závity kolem dříku izolátoru
s jednoduchým křížem na vodiči a následnou bandáží kolem vodiče v délce cca 100 mm na
každé straně vodiče
 vodiče se chrání proti poškození vibracemi ovinutím AL vibrační páskou 1x5 mm
 používá se pomocný příložný vodič k zajištění bandáže
 všechna bandážní vinutí se musí provádět ve směru lanění vodičů.
e) svorkové vazy
- ze stejného materiálu jako je základní vodič se vytvoří třmen, který obepíná izolátor
a připevní se jednou nebo dvěma proudovými svorkami podle průřezu použitých vodičů
a podle typu námrazové oblasti
- nejpevnější uchycení vodičů
65
f) páskové vazy
- jsou tvořeny výliskem z kvalitních PVC hmot, které se jednou polovinou spojeného dvojkruží
navléknou na izolátor, poté se vloží vodič a přetáhne se přes vrchní polovinu izolátor
- používá se pro běžné upevnění vodičů
- dlouhodobě však PVC materiál vlivem atmosférických vlivů stárne, ztrácí pevnost, a proto se
jejich používání omezuje na krátkodobější používání
- výhodou je rychlá montáž
4. Uzemnění
- strojené zemniče – páskové, deskové, drátové, tyčové
- více v kapitole uzemnění
Otázky
1. Jaké znáš druhy svorek pro vedení nn.
2. Jaké druhy vazů se používají pro vedení nn.
3. Vyjmenuj svodiče přepětí a druhy strojených zemničů.
7.6 Provedení přípojek, dimenzování a jištění
Zákon č. 458/2000 Sb., v platném znění, o podmínkách podnikání a výkonu státní správy
v energetických odvětvích a o změně některých zákonů (energetický zákon), který nabyl účinnost
dne 1. ledna 2001, stanovuje provozovateli distribuční soustavy v § 25 odst. 11 (kromě dalšího)
připojit k distribuční soustavě každého a umožnit distribuci každému, kdo o to požádá a splňuje
podmínky připojení a obchodní podmínky stanovené Pravidly provozování distribuční soustavy,
s výjimkou případu prokazatelného nedostatku kapacity zařízení pro distribuci nebo při ohrožení
spolehlivého provozu distribuční soustavy.
Prováděcím právním předpisem stanovující podmínky připojení výroben elektřiny, distribučních
soustav a též odběrných míst zákazníků k elektrizační soustavě, včetně podílu nákladů spojených
s připojením a se zajištěním požadovaného příkonu je vyhláška Energetického regulačního úřadu
č. 51/2006 Sb., o podmínkách připojení k elektrizační soustavě v platném znění.
Napájení elektrických instalací objektů je řešeno připojením k vedení příslušného provozovatele
distribuční soustavy. U objektů charakteru bytových domů jde převážně o přímé připojení řešené
kabelovým vedením (smyčkové případně koncové připojení). U objektů jiného charakteru (rodinné
domky, rekreační objekty, menší průmyslové provozovny a další) bývá připojení odběrného
elektrického zařízení odběratele k rozvodnému zařízení provozovatele příslušné distribuční soustavy
řešeno pomocí elektrické přípojky nízkého napětí.
66
Základní ustanovení pro provedení elektrických přípojek
Ve smyslu zákona č. 458/2000 Sb. § 45 (energetický zákon, v platném znění) slouží elektrická přípojka
nízkého napětí k připojení jedné nemovitosti, v případě souhlasu vlastníka přípojky a provozovatele
distribuční soustavy lze připojit i více nemovitostí. Při připojení odběrného elektrického zařízení
pomocí smyčky (smyčkové kabelové připojení) se nejedná o přípojku.
Vlastníkem přípojky je ten, kdo uhradil náklady na její zřízení. Ve smyslu poslední novely
energetického zákona provedené zákonem č. 158/2009 Sb. s platností od 4. července 2009 zřizuje
elektrickou přípojku nízkého napětí (§ 45 odst. 2) na své náklady:
a) v zastavěném území podle zvláštního právního předpisu provozovatel distribuční soustavy
b) mimo zastavěné území podle zvláštního právního předpisu, je-li její délka do 50 m včetně,
provozovatel distribuční soustavy
c) mimo zastavěné území podle zvláštního právního předpisu, je-li její délka nad 50 m, žadatel
o připojení
Ostatní elektrické přípojky zřizuje na své náklady žadatel o připojení.
Vlastník elektrické přípojky je povinen zajistit její provoz, údržbu a opravy tak, aby se nestala
příčinou ohrožení života a zdraví osob či poškození majetku. Pokud nemá majitel vlastní
kvalifikované pracovníky pro tyto úkony, může písemně požádat provozovatele distribuční soustavy,
který má dle zákona povinnost elektrickou přípojku za úplatu provozovat, udržovat a opravovat.
67
Elektrická přípojka nízkého napětí musí být zřízena a provozována v souladu se smlouvou a Pravidly
provozování příslušné distribuční soustavy (PPDS), schválenými Energetickým regulačním úřadem.
Tato pravidla v příloze 6 stanoví standardy připojení zařízení k distribuční soustavě.
Českou technickou normou řešící navrhování, zřizování a rekonstrukce elektrických přípojek
a stanovující podmínky pro připojení přípojek na rozvodné zařízení příslušného provozovatele je ČSN
33 3320 Elektrické přípojky, platná od 1. 6. 1996, doplněná o Změnu 1 z května 1997.
Stanovení počátku a konce elektrické přípojky
Ze zákona č. 458/2000 Sb. a PPDS vyplývá, že elektrickou přípojkou se rozumí elektrické zařízení,
které je určeno k připojení odběrných elektrických zařízení; začíná odbočením od rozvodného
zařízení provozovatele distribuční soustavy směrem k zákazníkovi. Odbočením se rozumí odbočení
od spínacích prvků nebo přípojnic v elektrické stanici, vychází-li přípojka z elektrické stanice.
Mimo elektrické stanice začíná elektrická přípojka odbočením od venkovního nebo kabelového
vedení distribuční soustavy.
Druhy odbočení kabelových vedení
a) odbočení v rozpojovací jistící skříni kabelového vedení v majetku provozovatele distribuční
soustavy z jedné samostatné sady pojistek (sady jisticích prvků)
b) odbočení z kabelového vedení provozovatele distribuční soustavy T-odbočkou (kabel je
součástí zařízení dodavatele elektřiny, kabelová T-odbočka jakékoliv konstrukce je součástí
přípojky).
Dle zákona č. 458/2000 Sb., PPDS a ČSN 33 3320 končí elektrická přípojka nízkého napětí
standardně v přípojkové skříni, není-li dohodnuto jinak. Tyto skříně – hlavní domovní pojistková
skříň (je-li přípojka provedena venkovním vedením) a hlavní domovní kabelová skříň (je-li přípojka
provedena kabelovým vedením) jsou součástí přípojky. Umisťují se na objektu zákazníka (majitele
nemovitosti) nebo na hranici či v blízkosti hranice jeho (této) nemovitosti, aby k ní byl umožněn
přístup i bez přítomnosti zákazníka.
Otázky
1. Vyjmenuj druhy přípojek nn.
2. Kde začíná a končí přípojky nn?
3. Jaké povinnosti má majitel přípojky?
4.
7.7 Svodiče přepětí a jejich zemnění
Firma Tridelta Überspannungsableiter GmbH vyrábí a dodává bezjiskřišťové omezovače přepětí
s varistory ZnO pro střídavé sítě vn i vvn až do 800 kV a také pro sítě stejnosměrné (např. pro drážní
a městskou dopravu).
Pro konstrukci omezovačů se používají izolátory porcelánové i kompozitní silikonové v mnoha
variantách pro různé způsoby připojení a instalace. Zvláštním omezovačem jsou silikonové závěsné
omezovače vvn na vedení. Jako příslušenství se dodávají diagnostické přístroje a počitadla přeskoků.
68
Omezovač přepětí pro VVN
- jedním koncem je připojen na fázi, druhým
koncem na uzemnění o hodnotě maximálně 10 Ω
- použitý varistor je napěťově závislý odpor, který
se zvyšováním napětí skokově snižuje svůj odpor,
při zvýšení napětí cca o 2,5 násobku jmenovitého
napětí se „otevře“ a přepěťová vlna se v uzemnění
přemění na tepelnou energii
- nejjednodušší bleskojistka se nazývá „jiskřiště“
(pro malou účinnost a nespolehlivost se používá jen
omezeně)
Otázky
1. Jaký je význam omezovačů přepětí?
2. Popiš provedení bleskojistek
3. Jaký význam a jakou hodnotu uzemnění mají bleskojistky?
7.8 Veřejné osvětlení, způsob provedení, jištění a ovládání
Osvětlení pražských ulic
Veřejné osvětlení (někdy označované zkratkou VO)
- osvětlení ulic, silnic nebo jiných veřejných prostranství.
- veřejně prospěšná služba
- zařízení veřejného osvětlení je podle zákona
o pozemních komunikacích příslušenstvím pozemních
komunikací a vlastní je obec nebo správce komunikace
- mimo pozemní komunikace, například v uzavřených
areálech (nemocnice, školy, závody), v budovách nebo
na železničních stanicích, zřizuje a vlastní osvětlení obvykle vlastník nebo provozovatel
pozemku nebo objektu
- osvětlovací soustava zahrnuje svítidla, podpěrné a nosné prvky, elektrický rozvod, rozvaděče
a ovládací systém.
Zajímavost - nepovinné
Veřejné osvětlení měla již mnohá antická města. Po jejich vzoru převzala tento výdobytek i velká
města islámského středověku a později též některá evropská města. Osvětlení zprvu zajišťovaly
hořící pochodně, pravidelně rozžíhané ohně v železných klecích a na pánvích nebo olejové lampy,
jejichž pozdější zdokonalenou podobou byly argandské lampy. V době rozvoje moderních měst
v 19. století bylo zaváděno plynové osvětlení, zpravidla na sloupech. Plynové lampy se obvykle
spouštěly (rozsvěcely) a zhášely zásahem lampáře s dlouhou tyčí, který večer i ráno obcházel město.
Postava lampáře patří nejen ke staré Praze, ale je zobrazena i v Exupéryho knize Malý Princ.
Ani v době, kdy již byly do ulic zaváděny obloukové lampy, se plynárenská lobby nevzdávala. V roce
1882 plynárna v Hannoveru při příležitosti sjezdu plynárenských a vodárenských odborníků
69
instalovala nové Siemensovy regenerativní hořáky v Palmgarte. V jiné části města již bylo
instalováno osm Křižíkových obloukovek. Podle soudobého tisku dopadlo srovnání pro obloukové
lampy dobře.
Používaly se také lihové lampy, například v západočeském městě Plasy byla roku 1906 zahájena
výstavba veřejného osvětlení lihovými lampami. Po roce 1920 bylo postupně nahrazováno
elektrickým.
Ve 21. století se z důvodu posílení historické a romantické atmosféry obnovuje nebo udržuje plynové
osvětlení v historických částech Londýna, Strassbourgu, Dublinu i Prahy. Renovované plynové lampy
se již rozsvěcejí samočinně bez zásahu lampáře.
Obloukové lampy
Poté, co Pavel Nikolajevič Jabločkov (v Ottově encyklopedii uvedený jako Pavel G. Jabločkov) vynalezl
a František Křižík zdokonalil obloukovou lampu, elektrické osvětlení rychle vytlačovalo plynové.
Takzvaná Jabločkovova neboli ruská svíčka měla udělen patent roku 1876, v roce 1878 ji Jabločkov
předvedl na Světové výstavě v Paříži. Křižík si svou první inovaci nechal patentovat roku 1878.
V Paříži byla založena zvláštní společnost Societé génerale d´Electricité, Procédes Jablochkoff
k zužitkování vynálezu Jabločkova a elektrickým osvětlením osvětlila pařížskou avenue de l´Opera,
zatímco rovnoběžná Rue du 4. Septembre byla pro srovnání osvětlena plynem. Vyhodnocení
ekonomie provozu ukázalo, že elektrické osvětlení bylo asi 6× dražší než osvětlení plynové. Když
chtěl Jabločkov získat obloukové lampy pro osvětlování v Rusku, musel celou společnost odkoupit
zpět za jeden milion franků.
V roce 1882 dostal Křižík na Mezinárodní elektrotechnické výstavě v Paříži za obloukovou lampu
zlatou medaili. Téhož roku osvětlil obloukovkami Hybernskou ulici v Praze.
Povinná látka
Moderní veřejné osvětlení
V současné době má většina obcí své veřejné osvětlení, ve městech většinou souvislé. Silnice
a dálnice mimo zastavěnou část obce se v České republice obvykle neosvěcují.
Typy světelných zdrojů
1. vysokotlaká sodíková výbojka
- nejrozšířenějším světelný zdroj pro veřejné osvětlení v ČR
- výhody:
 vysoká světelná účinnost (70-130lm/W)
 přijatelná cena
 vysoká životnost (16 000h)
 malé rozměry (usnadňují konstrukci svítidla)
- nevýhody:
 typická žlutooranžová barva světla
 špatné podání barev
70
2. halogenidová výbojka
- výhody:
 kvalitní bílé světlo
- nevýhody:
 nižší světelná účinnost (80-90lm/W)
 kratší životnost
 vyšší cena
3. rtuťová výbojka
- v minulosti oblíbená
- nižší světelná účinnost (40-60lm/W)
- nižší životnost
- o málo lepší podání barev
- typické modrozelené světlo
4. ostatní světelné zdroje
- v ČR poměrně málo
- sodíkové nízkotlaké výbojky a kompaktní zářivky
- LED, u nichž zatím většímu rozšíření brání jejich cena, která se však s technologickým vývojem
postupně snižuje
Osvětlení se obvykle rozsvěcí na podnět naprogramovaného časového spínače, případné světelného
čidla. Příkon se při zapínání zvyšuje pozvolna a dílčí oblasti se z jednotlivých zapínacích bodů zapínají
postupně, aby nedošlo k okamžitému přetížení elektrické sítě.
Někdy jsou instalovány i regulátory příkonu a tím intenzity osvětlení (stmívače), ale kvůli úsporám
jsou obvykle nastaveny na nižší hodnoty stále a nastavení není přizpůsobováno intenzitě dopravy.
Upevnění svítidel, stožáry
Pojistky
osvětlení
lampy
veřejného
Některé sloupy jsou i dvojramenné nebo víceramenné.
Části stožáru
1. dřík
- u novějších stožárů nemívá kruhový průřez, ale
mnohoúhelníkový (hraněné stožáry).
2. obvykle výložník nebo nástavec, některé sloupy jsou i
3. patice
- v dolní části
- v ní umístěny elektrické rozvody a pojistky
- litinové kryty patic z druhé poloviny 20. století se, podobně jako mříže kanálových vpustí,
stávaly oblíbeným artiklem zlodějů, kteří z nich vytvářeli druhotné suroviny → byly koncem
20. století nahrazovány plastovými
- podle novějších bezpečnostních norem se již patice s elektrickými rozvody neumisťuje
u země, ale obvykle bývají rozvody (přístup k elektrické výzbroji) umístěny v otevírací dutině
stožáru v určité výšce nad zemí, například město Brno požaduje výšku dolního okraje otvoru
0,6–0,7 metru nad zemí.
71
Obvyklé je také upevňování svítidel na převěsy nad komunikací nebo upevňování výložníků na
budovy. Elektrická výzbroj světelného místa pak bývá umístěna v připojovací skříni na přilehlé
budově.
Napájecí rozvody
1. rozvaděč zapínacího místa
- dálkově nebo místně ovládaný rozváděč s vlastním přívodem elektrické energie
a samostatným měřením spotřeby
2. v nové výstavbě a při rekonstrukcích se dnes používají téměř výhradně měděné kabely. Dříve
se používaly kabely s hliníkovým jádrem
Prostřednictvím napájecí sítě veřejného osvětlení bývají někdy připojeny i světelné dopravní značky,
osvětlení označníků zastávek, světelné výstražné majáčky na dopravních ostrůvcích, osvětlení
zastávkových přístřešků, reklamní zařízení, prodejní automaty, veřejné hodiny a podobně.
Světelné znečištění
Světelným znečištěním se podle Zákona o ochraně ovzduší (86/2002 Sb.) rozumí „viditelné záření
umělých zdrojů světla, které může obtěžovat osoby nebo zvířata, způsobovat jim zdravotní újmu
nebo narušovat některé činnosti a vychází z umístění těchto zdrojů ve vnějším ovzduší nebo ze
zdrojů světla, jejichž záření je do vnějšího ovzduší účelově směrováno“.
Hlavním uváděným důvodem ochrany bývá umožnit astronomická pozorování, noční osvětlení
odrážející se od oblačnosti také narušuje denní režim a orientaci některých druhů živočichů. Podle
RNDr. Jana Hollana ze Sekce pro temné nebe České astronomické společnosti „světelné znečištění
ohrožuje bezpečnost řidičů a chodců, ruší spánek obyvatel, okrádá všechny (zvláště děti) o krásu
nočního nebe, zabíjí hmyz a ptáky, decimuje živočichy aktivní v noci. Současně je projevem
největšího plýtvání elektřinou, se kterým se lze běžně setkat“
Podle původního návrhu měl Zákon o ochraně ovzduší a jeho prováděcí vyhláška velmi striktně
zakazovat jakákoliv svítidla, která by vyzařovala směrem nahoru (do horní poloviny prostoru).
Nakonec v zákoně ve vztahu ke světelnému znečištění zůstalo jen právo obcí regulovat vyhláškou
promítání světelných reklam a efektů na oblohu.
Otázky
1. Co si pamatuješ z historie veřejného osvětlení?
2. Jak je provedeno veřejné osvětlení v současnosti, jaké znáš jeho, světelné zdroje a jak se
ovládá?
3. Co je světelné znečištění a jaký je jeho vliv na prostředí? Vyjmenuj způsoby jeho odstranění.
7.9 BP – Příkaz „B“
Je souhrn technickoorganizačních opatření k zajištění bezpečnosti práce na zařízení VN, VVN, ZVN
a na zařízení NN, která jsou v blízkosti nebo souběhu těchto zařízení. Platí 1 den, (24 hodin), ale
v případě, že se jedná o práce stejného charakteru a na stejném zařízení, může být zvláštní přílohou
prodloužen až na jeden týden.
Ostatní údaje viz vzor tiskopisu:
72
Razítko organizace
PŘÍKAZ "B" číslo: .......
pro vedoucího práce (nebo pro dozor): ................... s četou
................. pracovníků,
aby dne ........ od: ....... h.
do:......h. pracovali
..............................................................................................
.....................................................
Pro zabezpečení pracoviště se vypne a
..........................................................................
zajistí:
Pracoviště
zajistí:
..............................................................................................
...................
Pod
napětím
zůstává
:
..............................................................................................
....................
Příkaz "B" vydal osobně (telefonicky, radiofonicky, poslem)
dne: .................v:...............h.
Podpis :..............................
Poř.č.
Místo
manipulace
73
Úkon
Čas
Vykonal
Místo a počet uzemnění a zkratovaní, umístění zábran,
bezpečnostních tabulek a pod.:
..............................................................................................
...........................................
Další bezpečnostní opatření:
..............................................................................................
...........................................
Zabezpečené pracoviště a příkaz "B" převzal:
vedoucí
práce:
....................................
.............................................
dozor:
Potvrzujeme podpisy, že jsme byli před začátkem práce
seznámeni s postupem při práci, se zabezpečením
pracoviště a se zařízením,
které je pod napětím: ........................................
........................................
........................................
Práce ukončená dne................v.........h
Podpis vedoucího práce....................
Odjištění pracoviště vykonal dne.............v........h
Podpis.......................................
Práce přerušená dne.................v...........h
Zabezpečení pracoviště podle příkazu "B" zkontroloval
vedoucí práce dne..................v.............h
Podpis.......................
Potvrzujeme podpisy, že před pokračováním práce jsme
byli o stavu pracoviště poučení.............................
74
Otázky
1. Kdy se vydává „B“ příkaz, co je jeho obsahem?
2. Kdo smí „B“ příkaz vydat, jakým způsobem je předáván?
3. Jaká je doba jeho platnosti, jaké jsou možnosti a podmínky její prodloužení platnosti?
75
8 TRANSFORMAČNÍ STANICE
8.1 Stožárové a vnitřní transformační stanice + AJ
1.
Stožárové TS
umístění:
a)
na stožárech vedení VN – pro
napájení menších objektů – hájenky,
osamělé objekty atd.
b)
samostatně umístěnými stožáry.
uspořádání:
podle
výkonů,
velikosti
a hmotnosti samotného transformátoru,
aby
byla
zajištěna
požadovaná
mechanická pevnost pro uložení
samostatného
transformátoru,
rozvaděče a celkové výstroje
1.
jednosloupové
2.
dvojsloupové
3.
třísloupcové
4.
čtyřsloupové
použití:
kde nevadí jejich neestetičnost
a přívod venkovním vedením VN
výhoda:
nízké pořizovací náklady.
2. Vnitřní TS kiosková
- krytá TS s kabelovým přívodem VN a s kabelovými vývody nn
výhody:
- možnost umístění do obytných prostorů bez rušivých vlivů venkovního viditelného vedení
- výhodná pořizovací cena
- chráněna před povětrnostními vlivy
- menší nároky na údržbu
nevýhody:
- nehodí se do historických částí měst (pro svoji unifikaci by
mohla působit rušivě
76
3. Kiosková trafostanice
- mohou být projektovány, aby
zapadly do daného prostředí →
elegantní, ale výrazně dražší
Otázky
1. Jaký je význam a provedení stožárových trafostanic?
2. Proč se používají tzv. kioskové trafostanice a co je jejich nevýhodou?
3. Co víš o použití trafostanic v historických oblastech?
8.2 Bezpečnost práce, ochrana před nebezpečným dotykem
Působení elektrického proudu na lidský organizmus
Lidské tělo obsahuje velké množství vody, přesto klade průchodu elektrického proudu určitý
odpor. Velikost odporu závisí na cestě, kudy proud prochází. Měřením bylo zjištěno, že lidské
tělo klade v normálním prostředí odpor asi 2 kΩ. Uvedená hodnota je průměrná, protože každý
jedinec je jiný. Z toho je patrné, že více ohroženi elektrickým proudem jsou lidé se sklonem
k pocení nebo s jemnou pokožkou (ženy, děti). Vezmeme-li průměrnou reakci muže za 100 %,
pak ženy reagují při 66 % hodnoty proudu, děti při 50 %.
Kromě individuálních vlastností člověka bude při úrazu elektrickým proudem záležet na druhu
proudu. Střídavý proud je z hlediska úrazu horší než proud stejnosměrný, nejnepříznivější je
střídavý proud o kmitočtu do 500 Hz. Se zvyšováním kmitočtu nad 1 000 Hz jsou účinky
elektrického proudu na lidský organizmus méně nepříznivé a při frekvenci nad 10 000 Hz se
pronikavě snižují.
Na mechanizmus úrazu střídavým elektrickým proudem o kmitočtu 50 Hz má vliv velikost
proudu, který člověkem projde.
77
Ochrany před ND
K základním normám řešícím bezpečnost elektrických zařízení patří ČSN EN 61140 ed. 2 - "Ochrana
před úrazem elektrickým proudem". Tato norma definuje základní terminologii, na kterou se
odvolávají další normy. Její základní myšlenkou je, že "ochrana musí být splněna jak za normálních bezporuchových podmínek provozu zařízení, tak i za podmínek jedné poruchy".
Základní bezpečnostní normou pro použití elektrických zařízení v běžných domácích rozvodech je
ČSN 33 2000-4-41 ed. 2 - "Elektrotechnické předpisy - Elektrická zařízení - Část 4: Bezpečnost Kapitola 41: Ochrana před úrazem elektrickým proudem". Tato norma je překladem mezinárodního
standardu IEC 60364-4-41 (Protection against electric shock).
Kvalifikační požadavky na osoby obsluhující, provozující, instalující, revidující a projektující elektrická
zařízení u nás stanovuje "Vyhláška 50/1978 Sb. Českého úřadu bezpečnosti práce a Českého
báňského úřadu ze dne 19. května 1978 o odborné způsobilosti v elektrotechnice".
Hlavní dělení ochran
1. preventivní
a) bezpečné napětí
b) galvanické oddělení obvodů (vytvoření virtuální země např. pomocí oddělovacího
transformátoru)
c) ochrana překážkou (umístění do uzavřené rozvodny, oddělení plotem apod.)
d) bezpečná poloha (např. umístěním na stožár)
2. poruchová
= ochrany fungující v poruchovém nebo nebezpečném stavu zařízení (s prioritou ochrany uživatel či
obsluha, a poté samotné zařízení a majetek)
a) jističe
b) pojistky
c) proudové chrániče
d) přepěťové ochrany
e) odpojovače
f) odpínače
Ochrana proti přímému a nepřímému dotyku
Ochrana malým napětím (dle ČSN 35 1335)



SELV - neuzemněné obvody
PELV - uzemněné obvody
Ochrana omezením náboje
Ochrana proti zasažení elektrickým proudem za normálních podmínek (ochrana proti přímému
dotyku)




ochrana pomocí izolace částí pod napětím
ochrana pomocí zakrytí nebo zapouzdření
ochrana pomocí zábrany
ochrana pomocí bezpečné vzdálenosti
78
Ochrana proti zasažení elektrickým proudem za normálních podmínek (ochrana proti přímému
dotyku)




ochrana pomocí izolace částí pod napětím
ochrana pomocí zakrytí nebo zapouzdření
ochrana pomocí zábrany
ochrana pomocí bezpečné vzdálenosti
Doplňkovou ochranou je použití proudového chrániče (RCD - Residual protective device, neboli
diferenciální proudová ochrana). V současnosti je pro běžné domácí rozvody použití proudového
chrániče podle normy "ČSN 33 2000-4-41 ed. 2" povinné pro všechny obvody nad 10A.
Ochrana proti zasažení elektrickým proudem při poruše (ochrana proti nepřímému dotyku nebo též
nouzová ochrana)

ochrana pomocí automatického odpojení od sítě
- v síti TN
- v síti TT
- v síti IT
 ochrana pomocí vyrovnání potenciálů
 ochrana pomocí ochranné izolace
 ochrana pomocí nevodivého povrchu místnosti (izolační koberce a podložky)
 ochrana pomocí neuzemněného místního vyrovnání potenciálu (například pojízdné lávky na
vedeních velmi vysokého napětí, nebo odizolované plošiny na servisních vlacích českých
drah)
 ochrana pomocí oddělení obvodů
Terminologie ochrany
Druhy ochran
1. základní – základní izolace, přepážky a kryty, zábrany, ochrana polohou, omezení napětí,
omezení ustáleného dotykového proudu
2. ochrana při poruše – přídavná izolace, ochranné pospojování, ochranné stínění, samočinné
odpojení od zdroje, jednoduché oddělení (obvodů), nevodivé okolí
3. zvýšená ochrana - zesílená izolace, ochranné oddělení obvodů, zdroj omezeného proudu,
ochranná impedance
4. doplňková ochrana – zvýšená ochrana
Úraz elektrickým proudem může být způsoben proudem protékajícím postiženým tělem nebo
důsledkem jiných nežádoucích účinků elektrického proudu, elektrického nebo elektromagnetického
pole. Na velikost nebezpečí a následky úrazu má i přímý dopad působení vnějších vlivů, které je
základem pro rozdělení prostředí.
Otázky
1. Jaké kvalifikační požadavky jsou kladeny na osoby obsluhující, provozující, instalující,
revidující a projektující elektrická zařízení u nás?
2. Jak působí elektrický proud na lidský organizmus?
3. Vysvětli pojem „ochrana pomocí oddělení obvodů“.
79
9 ELEKTRICKÁ TRAKCE
9.1 Závislá a nezávislá trakce + NJ
Výstavní vláček Siemens (1879)
Elektrická trakce
= elektrický pohon drážních vozidel, zejména vlaků,
tramvají, podzemní nebo trolejbusové dráhy
druhy:
a) nezávislá – vozidlo si veze zdroj energie
b) závislá - vnější vedení proudu
c) kombinovaná trakce, například dieselelektrická, kde si vozidlo vyrábí proud spalovacím
motorem a generátorem
výhody:
- menší znečištění a hluk
- vyšší energetická účinnost
- nižší provozní náklady
nevýhody:
- omezená kapacita
- velký objem akumulátorů
- u závislé trakce náklady na elektrické vedení
Od roku 1837 (Robert Davidson, Aberdeen) vzniklo několik modelů a experimentů s nezávislou
trakcí, poháněnou galvanickými články, které neměly praktický význam. První elektrický vlak se
závislou trakcí předvedl Werner von Siemens na výstavě v Berlíně roku 1879. K přívodu proudu využil
třetí, izolovanou kolej. Roku 1881 na výstavě v Paříži předvedl podobnou dráhu s vrchním vedením
ve tvaru proříznuté trubky, v níž klouzal sběrač proudu. Roku 1883 byla v Mödlingu u Vídně otevřena
první tramvajová trať s vrchním vedením. O další rozvoj se zasloužil zejména Frank J. Sprague,
vynálezce sběrací kladky, který roku 1888 otevřel tramvajovou síť v Richmondu (Virginia).
Tramvajové sítě se pak v USA rychle rozšířily, kdežto elektrifikace dálkových tratí probíhala pomaleji.
Otázky
1. Co víš z historie elektrické trakce?
2. Jak dělíme elektrické trakce?
3. Jaké jsou výhody a nevýhody jednotlivých druhů elektrických trakcí?
80
9.2 Proudové a napěťové soustavy
Do roku 1963 byla vozidla napájena stejnosměrně - tzv. Křižíkova napájecí soustava, později se začíná
přecházet na střídavé napájení.
Druhy proudových a napěťových soustav
a) stejnosměrná (Křižíkova soustava)
 250 V - podzemní dráhy
 600 V - tramvaje, trolejbusy (např. v Plzni nebo Opavě)
 750 V - pozdější trolejbusové vedení, metro (na 600V i 750V se používají stejné
trolejbusové vozy)
 1500 V - v Holandsku, část Francie
 3000 V - Itálie, Polsko, Belgie, část ČR, část zemí bývalého SSSR
b) střídavé
 15 kV, 16 a 2/3 Hz - v Německu, Rakousku, Švýcarsku, Švédsku, Norsku
 25 kV, 50Hz - novější; část Francie, Maďarsko, Indie, Pákistán, část ČR, část Slovenska
 25 kV, 60Hz - v Japonsku
Elektrická trakce se prosadila nejprve tam, kde kouř a hluk parních lokomotiv nejvíce vadil: ve
městech (tramvaje), v tunelech podzemních drah a v dolech. V Londýně byla první trať metra
s elektrickým pohonem otevřena roku 1890. Elektrická trakce také umožnila stavět tunely ve větší
hloubce, protože nepotřebovaly větrání. V některých městech se k parním vlakům na předměstí
připojila elektrická lokomotiva (často akumulátorová), která soupravu dovedla na hlavní nádraží.
Pokusy se střídavým napájením začaly roku 1892 v Berlíně (Siemens), průkopníkem se stal maďarský
inženýr Kálmán Kandó, hlavní konstruktér firmy Ganz v Budapešti. Kandó zdokonalil třífázový motor
a stavěl železnice se dvěma trolejemi, třetí fázi přiváděly koleje. V jiném uspořádání se trolejí
přiváděl jednofázový proud, který se rotačním měničem ve stroji převáděl na třífázový. Protože
tehdy nebyly k dispozici dobré usměrňovače, bylo výhodné snížit frekvenci proudu, který pak mohl
pohánět stejnosměrný motor. Tak vznikla společná norma 15 kV při 16,7 Hz z roku 1913, která se
dodnes používá například v Německu, Rakousku a skandinávských zemích. S vynálezem křemíkových
usměrňovačů a výkonových polovodičů se konstrukce střídavých pohonů velmi usnadnila a vznikla
norma 25 kV při 50 Hz.
První pokusnou trolejbusovou trať představila firma Siemens v Berlíně roku 1898. Vůz byl napájen
dvojí trolejí, po níž za sebou na kabelu táhl vozík se sběrači proudu (systém Schiemann). První
pravidelný provoz byl zahájen v Paříži roku 1900; sběrací vozík po trolejích poháněl samostatný
motorek (systém Lombard-Gérin). Po řadě zdokonalení se trolejbusový provoz s dvojitým tyčovým
sběračem rozvinul zejména ve Velké Británii (Londýn 1908) a v meziválečné době i v dalších zemích.
Vrcholu dosáhly trolejbusy v 50. a 60. letech, po desetiletích útlumu zažívají ve střední Evropě aj.
určité oživení.
Otázky
1. Jaké jsou napěťové hladiny ss soustavy a kdy se používá?
2. Jaké jsou napěťové hladiny střídavé soustavy a kdy se používá?
3. Proč snižujeme kmitočet u střídavé soustavy a na kolik Hz?
81
9.3 Napájecí stanice a měnírny
První elektrickou tramvajovou trať v Česku postavil 1891 František Křižík z Letné na Výstaviště
v Praze. Měla vrchní vedení s kladkou a používala stejnosměrný proud, stejně jako první železniční
trať s elektrickou trakcí mezi Táborem a Bechyní, otevřená 1905. Hromadná elektrifikace tratí ČSD
začala až v polovině 50. let, nejprve ve stejnosměrné soustavě 3 kV. První trať na střídavý proud
25 kV (Kutná Hora - Havlíčkův Brod) byla otevřena roku 1965
Trolejbusy jezdí v řadě českých měst (Brno, České Budějovice, Hradec Králové, Pardubice, Plzeň,
Ostrava aj.), od 30. do 60. let 20. století jezdily i v Praze. Stejně jako tramvaje trolejbusy obvykle
používají napájecí soustavu 0,6 kV stejnosměrných, Pražské metro pak 0,75 kV stejnosměrných.
Elektrická trakce má řadu výhod, zejména provoz bez zplodin, menší hluk a vysokou energetickou
účinnost. Oproti parní trakci je také provozně pružnější, protože odpadají dlouhé časy na přípravu
lokomotivy, a umožňuje vyšší rychlosti, protože nemá kmitající součásti (písty, táhla). Velmi snadno
se řídí, takže umožňuje dálkové řízení a rozsáhlou automatizaci.
Otázky
1. Jaké je napětí ve ss tratí ČSD?
2. Jaké je napětí ve stř. tratí ČSD?
3. Jaký je rozdíl mezi napájecí stanicí a měnírnou?
9.4 Trolejová vedení + NJ
Vrchní vedení švýcarských drah s napínacím zařízením
Průřez troleje
Moderní polopantograf
Nejdůležitější částí závislé trakce je trolejové vedení, kde se
proud přivádí zvenčí stabilním vedením. Vedení může být nadzemní (trolej), pozemní (kolej).
82
Nejčastější jsou systémy s vrchním vedením, jednou nebo dvěma trolejemi v bezpečné výšce kolem
4 m nad zemí.
Trolej je tvořena silným měděným drátem zvláštního "osmičkového" průřezu, zavěšeným na
sloupech.
Úseky troleje v max. délce asi 500 - 800 m se musí napínat závažím a kladkami. U tramvajových
vedení jsou závěsy troleje častější, kdežto u železničních vedení je trolej zavěšena na podélném
nosném lanu a sloupy jsou ve vzdálenosti 30-50 m.
Další problém závislé trakce jsou sběrače proudu. Původní rámové sběrače nahradily Spragueovy
odpružené sběrací tyče s kladkou nebo smykovou botkou. Novější vývoj se ale vrací k odpruženým
pantografům a polopantografům, které jsou spolehlivější a vyhovují i pro nejvyšší rychlosti.
Otázky
1. Jakým způsobem jsou provedena trolejová vedení ohledně napnutí troleje?
2. Jakým způsobem jsou provedena trolejová vedení ohledně tvaru a zavěšení vodičů?
3. Vyjmenuj druhy sběračů proudu.
83
10 KABELOVÉ SILOVÉ ROZVODY
10.1 Způsoby kladení kabelů, manipulace s nimi
Pokládka kabelů
Výstavba dálkových kabelových tratí je velmi nákladnou záležitostí, a proto její výstavba musí být
prováděna uvážlivě v souladu s perspektivní výstavbou místní sítě. Na výstavbě se podílejí tři
základní složky:
a) investor
b) projekční organizace
c) prováděcí podnik
Investor
- zajišťuje veškeré technickoadministrativní práce související s výstavbou
- zajišťuje vypracování projektu v projektových ústavech
- schvaluje a proplácí hotový projekt
- zadává výstavbu prováděcímu podniku
- kontroluje průběh výstavby
- přejímá dokončené investiční práce, které byly objednány u výkonných organizací
Projekční organizace
- vypracuje podle požadavků investora projekt včetně ekonomického rozboru
- provádí případné opravy a změny během výstavby
Prováděcí podnik
- provádí výstavbu dálkové kabelové trati (pokládku, montáž a měření kabelu) na základě
vypracovaného projektu
- zajišťuje materiál potřebný pro výstavbu trati
Výstavba kabelové trati
Pokládka kabelů se provádí podle technologického postupu prací, který je vypracován podle
schváleného projektu. V zásadě se výstavba dělí na tyto pracovní postupy:
a) zřízení stanoviště, zajištění materiálu, nářadí a pomůcek
b) výkop rýhy - ručním způsobem nebo pomocí mechanizace
c) uložení kabelu do rýhy a montážní práce
d) zaknihování kabelu do kabelových plánů (zmapování)
e) provedení ochrany kabelu
f) zasypání výkopu, úprava povrchu
Zřízení stanoviště, zajištění materiálu, nářadí a pomůcek
Pro výstavbu je potřeba zajistit materiál: např. kabel, písek, cihly, ochranné fólie, betonové žlaby,
roury, asfalt, pupinační skříně, kabelové spojky, atd. Je také nezbytně nutné vyznačit místa, v kterých
84
se bude kabel křižovat s jinými kabelovými trasami (sdělovací a silnoproudé), s vodovodními řády
a s plynovodem.
Výkop rýhy
Hloubka výkopu se řídí jakostí zeminy a prostředím, kterým kabel prochází. Průměrná hloubka
výkopu se pohybuje v rozmezí 0,7 až 0,8 m. při menších hloubkách, např. se skalnatým podkladem,
musí být kabel chráněn žlaby, rourami nebo tvárnicemi. Při podchodu komunikací, potoků,
železničních těles nebo při výkopu rýhy v polích se musí hloubka rýhy zvětšit na 1,2m i více. Hloubku
výkopu v jednotlivých úsecích tratě určuje projektová dokumentace.
Uložení kabelu do rýhy a montážní práce
Před položením kabelu se musí upravit dno rýhy. Dno musí být bez ostrých kamenů a vysypané
pískem ve vrstvě nejméně 3 cm, aby se kabel o kameny nepromačkal. V místech křižování kabelů
nebo souběhu se silovým kabelem musí být uložení provedeno v betonových žlabech a při pokládce
je nutno se řídit příslušnými předpisy.
Pokládka kabelu se provádí z kabelového bubnu ručním odvíjením kabelu a protahováním rýhou.
Buben s kabelem se umístí na speciální podvozek, se kterým se pojíždí podél rýhy a ručně se řídí
odvíjení z bubnu a pokládka. Doprava a veškerá manipulace s kabelovými bubny se musí provádět
pozorně a opatrně při zachování všech bezpečnostních předpisů.
V dobrých půdních podmínkách se pro pokládky kabelu používá kladeč. Je to stroj, který provádí
strojní výkop současně s pokládkou kabelu a záhrnem rýhy. Výhodou tohoto stroje je vysoká
produktivita práce.
Kabely se dodávají z výroby v délkách, které jsou vyznačeny na bubnech. Délka kabelu je určena pro
výrobu projektovou dokumentací. V té je také vyznačeno, jak se má v průběhu pokládky a montáže
postupovat a jakého způsobu pro vyrovnání kabelu použít, aby se docílilo předepsané kapacitní
nerovnováhy na kabelu.
Při zapojování kabelů se postupuje podle výpočtů a naměřených hodnot. Montáž se provádí podle
připraveného montážního schématu, kde se jednotlivé žíly ve čtyřkách spojují buď rovně, nebo
křížem tak, aby se vzájemně vyvážily.
Zapojování kabelů provádí montážní četa, která je sestavena z :
a) vedoucího měřícího technika
b) měřícího technika
c) montéra - řidiče
d) předních montérů
e) pomocných montérů
f) pomocných dělníků (kopáčů)
Zaknihování kabelu do kabelových plánů (zmapování)
Průběh trasy musí být zanesen do kabelových map. Na nich musí být vyznačeny kabelové délky
jednotlivých úseků a křižování a ostatními podzemními a nadzemními i technickými řády.
85
Provedení ochrany kabelu
Jestliže kabel není vložen do kabelového žlabu, používá se pro zakrytí vrstva pálených cihel.
V nezastavěných prostorech, kde je kabel uložen v dostatečné hloubce se cihly nedávají. Způsob
kabelové ochrany je určen projektovou dokumentací.
Zasypání výkopu, úprava povrchu
Poslední operací je zaházení kabelové rýhy a úprava okolí. Rýha se zahazuje po vrstvách, které se
řádně upěchují. Asi 20 cm nad kabel se pokládá barevné fólie, upozorňující na kabel.
Ochrana proti mechanickému poškození
Kabel se vkládá do půdy, ve které je podkladní vrstvou písek. Na kabel se dávají cihly a barevná fólie,
(která informuje o typu vedení, které je zde uloženo).
Technické sítě uložené v zemi musí být označeny výstražnými fóliemi, a to v těchto barvách:
a) sdělovací kabely - oranžová
b) silnoproudé kabely - červená
c) železniční zabezpečovací a sdělovací kabely - modrá
d) plynovody (z plastické hmoty) - žlutá
e) tepelné sítě - zelená
Ochrana proti korozi
1. Neelektrická koroze
- může vzniknout:
a) v důsledku nekvalitní výroby olověného pláště kabelu (nestejnorodá struktura)
b) působením agresivních zemin kyselé nebo alkalické povahy
c) rozdílným provzdušněním půdy
2. Elektrická koroze
- vzniká:
a) průchodem kabelu různými geologickými vrstvami s rozpuštěnými chemickými látkami
představující elektrolyt
b) elektrickým proudem procházejícím zemí (tzv. bludné proudy) - zdrojem bludných proudů
jsou velká elektrotechnická střediska (železnice, tramvajová nebo trolejbusová doprava),
využívající ke své činnosti stejnosměrného elektrického proudu
Pro zmenšení postupu různých druhů koroze je potřeba znát rozsah a rychlost vzniku a působení
koroze.
Nebezpečí koroze je dáno agresivitou půdy, ve které je kabel uložen (vápnitá půda, půdy s vysokým
obsahem dusíku, bažiny, rašeliniště, organické produkty).
86
Otázky
1. Jaký je postup před zahájením kabelových prací?
2. Jaké hloubky pro uložení kabelů musí být vykopány?
3. Vysvětli technologický postup při ukládání kabelů
10.2 Druhy a provedení kabelů
NOVÉ BAREVNÉ ZNAČENÍ KABELŮ – HD 308 S2 / ČSN 33 0166
Platné od 1. dubna 2006 (po dohodě od 1. července 2005)
Kabely pro pevné uložení
-J (se žz)
Šňůry a ohebné kabely
-O (bez žz)
G (se žz)
2žilové
2žilové
3žilové
3žilové
4žilové
4žilové
5žilové
5žilové
mnohožilové
X
(bez
žz)
směrová
číslované
číslované
Barevné značení vodičů v trakčních soustavách
Vodiče, nebo
přípojnice
Holé vodiče
kladný pól
záporný pól
Střední vodič
Ochranný vodič
tmavě červený
tmavě modrý
světle modrý
zelenožlutý
Trakční soustava stejnosměrná
Trakční soustava
střídavá
trolej má kladný pól (+), kolej má záporný pól (-)
tmavě červený
tmavě modrý
zelenožlutý
zelenožlutý
Otázky
1. Uveďte barvy vodičů kabelu NN.
2. Jak se písemně a číselně označuje třížílový kabel s ochranným vodičem?
3. Jak se písemně a číselně označuje třížílový kabel bez ochranného vodiče?
87
10.3 Konstrukce a použití kabelu
Kabel
= soustava dvou nebo více elektrických nebo optických vodičů spojených společným pláštěm.
Jednotlivé vodiče (žíly) elektrického kabelu
a) z plného drátu
b) laněné, složené z tenkých drátků = licna
Žíly silnoproudých kabelů jsou od průřezu 25 mm2 složené z jednotlivých tenčích drátů. Žíly je tak
možné zformovat a dosáhnout kruhového průřezu výsledného kabelu. Mluvíme potom
o sektorovaném vodiči.
Kabel nemusí obsahovat jen elektrické vodiče, ale i například optické vlákno nebo několik koaxiálních
kabelů.
Kabely jsou nejčastěji používané k přenosu
a) elektrické energie
b) optických signálů
Nejzákladnější rozdělení elektrických kabelů
a) na silové - pro rozvod elektrické energie
b) slaboproudé: datové, sdělovací, ovládací
Základní materiále pro jádra elektrických kabelů
a) elektrovodná měď
b) hliník
- nižší vodivost → pro stejné proudy musí mít větší průměr, ale přesto je výsledný kabel lehčí
než měděný
ideální pro závěsná vedení, kdy bývá doplněn vpleteným ocelovým nosným prvkem
Materiál pro výrobu izolace a plášťů kabelů
a) měkčené PVC
b) silikon
c) polyetylen
d) EPR, HEPR, HFFR aj.
Kabely podle způsobu užití
a) pro pevné uložení
b) pro pohyblivé přívody
Mohou být spirálově zkroucené (jako telefonní šňůra), jednotlivé vodiče mohou být zkrouceny do
tvaru šroubovice (tzv. kroucená dvojlinka) apod. Existují kabely pro vysoké teploty se silikonovou
izolací i kabely nehořlavé, které si uchovávají funkčnost po určitou dobu i v ohni. Sdělovací kabely
jsou často stíněné, aby vyhověly požadavkům na EMC. Izolované vodiče jsou nejdříve společně
88
obaleny vodivou fólií nebo pletivem, potom teprve společným izolačním pláštěm. U datových kabelů
(STP) může být stíněna každá dvojice vodičů a potom ještě celý kabel.
Typy kabelů
1. elektrický silový kabel
a) kabel pro pevné uložení do stěn
b) do elektroinstalačních kanálů, žlabů, lišt
c) lehká šňůra pro pohyblivé přívody domácích spotřebičů a malých strojů
d) těžká šňůra pro přívody velkých strojů a mobilních rozvaděčů
e) závěsný kabel - ve společném plášti s elektrickými vodiči je navíc zalisováno ocelové lanko,
za které může být kabel zavěšen mezi opěrami
2. komunikační kabel (elektrický slaboproudý kabel)
a) koaxiální kabel
b) kroucená dvojlinka
c) stíněný kabel
d) datový kabel
3. optický kabel
Otázky
1. Z čeho se skládá kabel, jaké je jeho použití a z čeho je vyroben?
2. Jak dělíme kabely?
3. Co víš o speciálních kabelech?
10.4 Kabelové soubory a armatury
Kabelové soubory armatury patří mezi příslušenství
kabelových vedení.
Dělí se na:
1. klasické spojky
2. koncovky v litinovém provedení zalévané
kabelovou hmotou K1, K2, K3
Nově vyráběné armatury jsou v plastovém
provedení z tepelně smršťující plastové trubky
vyplněné tavným lepidlem. Po ohřátí se smrští,
lepidlo se roztaví a hermeticky uzavře lisovaný spoj jednotlivých žil kabelů. Potom se přes jednotlivé
žíly přetáhne smršťovací plášť opatřený
tavným lepidlem, který po nahřátí plynovým
hořákem, ukončí spojení kabelu.
Kabelová spojka
89
kabelová lisovací oka
Otázky
1. Jaký je účel kabelových armatur?
2. Popiš provedení a technologii klasických kabelových armatur.
3. Vysvětli provedení a technologii moderních kabelových armatur
10.5 BP při kabelových pracích
Při kabelových pracích platí zásady používání vhodných ochranných a pracovních pomůcek pro určitý
druh vykonávaných činností. Pracovníci, provádějící tyto práce musejí být proškolení pro činnost
s ohledem na příslušné paragrafy vyhlášky č. 50/78 Sb. Při použití mechanismů musí mít obsluha
příslušné oprávnění na konkrétní stroj.
Hrozí-li nebezpečí sesunu výkopu, musí se provádět pažení, když je hloubka výkopu větší než 1 metr.
Je důležité zajistit trasu výkopu zábranami a dostatečně dimenzovanými přechody pro pěší, nebo
automobilní provoz.
Při snížení viditelnosti je třeba zajistit osvětlení. Případná dopravní omezení je nutno ve spolupráci
s příslušným dopravním odborem předem projednat a přijmout nezbytná opatření.
Pracovníci, kteří se pohybují v blízkosti kabelových tras a v souběhu veřejných komunikací, musí
používat předepsaných reflexních prvků.
Otázky
1. Vyjmenuj požadavky na pracovníky z hlediska bezpečnosti práce.
2. Jaké další požadavky vedou k zajištění bezpečnosti práce?
3. Jak zajistíte dopravu a bezpečnost v souvislosti se zvýšeným dopravním provozem?
90
11 SLABOPROUDÁ ZAŘÍZENÍ
11.1 Domácí telefon a vrátný
Domácí telefon a vrátný slouží ke komunikaci mezi návštěvníkem a uživatelem bytu, nemusí být
osazen u objektů do 4 NP. Tam je pouze doporučen stejně jako v rodinných domcích. Používají se
různé druhy provedení a systémů, pro rekonstrukce, nebo pro nové instalace lze doporučit nový
systém po dvou vodičích.
Nový systém zapojení domácích telefonů po dvou vodičích reprezentuje současný trend audio
komunikace pro více uživatelů. Je proto vhodný pro většinu panelových domů s celkovým počtem
uživatelů nepřesahující 250. Systém splňuje náročné evropské standardy.
Výhody dvoudrátového systému:

obrovské úspora materiálu

jednoduchá instalace

velké množství funkcí, které nám pomáhají splnit přání i těm nejnáročnějším zákazníkům.
Nejvýznamnější funkce

nastavitelná doba hovoru

zábrana proti odposlechu

nastavitelná doba ovládání elektrického zámku
Domácí telefon

plná duplexní komunikace prostřednictvím domácího telefonu se zvonkovým tablem (el.
vrátným)

zábrana odposlechu (hlasová komunikace pouze s vyzvoněným DT)

různé vyzvánění podle místa vyzvánění (EV resp. TT, jiný DT bytové tlačítko BT u dveří)

tlačítko pro ovládání elektrického zámku

nízká proudová spotřeba v klidovém stavuVyzváněč

elektronický generátor od zvonkového tabla

3 typy vyzvánění

elektrický bzučák
V poslední době se zavádí zabezpečení vstupu do společných prostor pomocí čipů. Pouze majitel
čipu může dosáhnout otevření vchodových dveří.
Otázky
1. Ve kterých případech nemusí být bytové jednotky osazeny zvukovou signalizací?
2. Co všechno obsahuje signalizační a dorozumívací systém?
3. Jaká je možnost zabezpečení vstupu do společných prostor nežádoucím osobám?
91
11.2 Signalizační zařízení, zvonky, gongy
Elektrický zvonek je malé elektrické zařízení (jednoduchý elektrický stroj) přeměňující elektrickou
energii na mechanickou energii ve formě zvuku (podobně jako je tomu u bzučáku či reproduktoru).
Využívá se např. v klasických telefonech, v domovních
zvoncích, pro zvonění ve škole či jako výstražný signál na
železničních přejezdech.
Po připojení zvonku ke stejnosměrnému elektrickému zdroji
začne zvonek zvonit.
Po uzavření obvodu se periodicky velmi rychle opakují dva
kroky, tato konstrukce se označuje jako Wagnerovo kladívko.
viz nákres:
1. Při sepnutí spínače vzniká
magnetické
pole
kolem
elektromagnetů a kotva se k nim
přitáhne. Tím pádem se zároveň
přeruší obvod, elektromagnet sice
ztratí své magnetické účinky, ale díky
setrvačnosti kotva dorazí až na zvonek.
2. Kotva se vrátí do původní polohy
(někdy způsobeno pružinou). Znovu se
uzavře obvod, elektromagnety znovu
začnou působit a celý proces se
opakuje pořád dokola, dokud se
nerozpojí obvod spínačem zpět.
Prodloužená kmitající kotva naráží do
kovového zvonku (rezonátor) a tyto
nárazy způsobují zvukový efekt.
Některé elektrické zvonky mají dva rezonátory, do kterých naráží palička, každý v jedné krajní poloze,
a mohou mít různý rezonanční kmitočet.
Zvonek na principu Wagnerova kladívka může pracovat na stejnosměrný i střídavý proud. Jeho
nevýhodou je vznik pravidelně se opakující elektrické jiskry (elektrický výboj), která způsobuje rušení
a může iniciovat výbušnou směs (např. unikající plyn v bytě).
Pro nepříjemný zvuk klasických zvonků se vyrábějí gongy, buď mechanického, nebo elektronického
provedení, jejichž melodický zvuk je mnohem příjemnější.
Otázky
1. Popište funkci Wagnerova tlačítka, na jaký druh napětí může být zapojen?
2. Kde můžeme tento druh zvonku využívat?
3. Ostatní typy zvukové signalizace
92
11.3 Nejiskřivá signalizace
Elektrické zvonky, napájené pouze střídavým proudem, mohou používat odlišné uspořádání. Kotva
kmitá mezi dvěma póly jádra elektromagnetu v rytmu frekvence střídavého proudu, kterým je
zvonek napájen. Toto uspořádání nevytváří elektrickou jiskru, proud se nepřerušuje mechanicky. Na
tomto principu byly zvonky v klasických telefonních přístrojích, než je vytlačilo používání elektroniky.
Nejiskřivý zvonek – napětí 5-8 V střídavé. Není určen pro
trvalé zvonění – maximálně 1 minutu. Vhodný pro
domácnosti s plynovými spotřebiči.
Otázky
1. Popiš princip a provedení nejiskřivého zvonku.
2. Kdy a kde se používá nejiskřivý zvonek?
3. Jaký druh a jaká velikost napětí může být pro napájení nejiskřivého zvonku, jaká je
povolená doba jeho zvonění?
11.4 Hlásiče požáru, snímače pohybu
= detektory kouře, tepla a detektory oxidu uhelnatého
Většina zajišťovacích systémů může být také vybavena snímačem kouře, tepla, nebo oxidu
uhelnatého.
Hlásiče kouře a tepla jsou detektory, chránící před nebezpečím požáru a detektory oxidu
uhelnatého chránící před nebezpečím otravy. Tradiční detektory kouře jsou ionizační hlásiče,
které, vytvářejí elektrický proud mezi dvěma kovovými deskami, který spouští zvukovou výstrahu,
když je narušen kouřem vstupujícího do komory. Ionizační hlásiče kouře tedy mohou rychle
detekovat i malé množství kouře.
Požární čidla mohou být "izolované", což znamená, že při spuštění, nebudou spouštět hlavní
poplach po síti. To je důležité, když je vznik kouře nebo tepla neúmyslný nebo náhodný. Majitelům
domů může být totiž uložena pokuta za vyvolání falešného poplachu. V tom případě nehlásí požár
okamžitě, spustí jen místní alarm a po určité době – cca 10 vteřin, pokud nedojde k odstranění
příčiny poplachu (např. zhasnutí cigarety), poplach zruší.
93
Pohybová čidla
Pohybová čidla slouží k bezdotykovému ovládání elektrických spotřebičů a to tak, že aktivují
spotřebič po zaznamenání pohybu.
1. Pohybová čidla PIR (IR)
- pracují na principu tepelného záření
- má v sobě čipy, které zaregistrují teplo vyzařované osobou a aktivují sepnutí
- dosah a úhel záběru takového čidla je dána citlivostí, rozmístěním a počtem čipů, které jsou
v čidle zabudovány
- k aktivaci čidla je nutná přímá viditelnost objektu
2. Radarová čidla (mikrovlnná)
- pracují na bázi vysílání mikrovlnného záření
- neustále kolem sebe vysílají mikrovlnné pole
- k sepnutí čidla dojde v okamžiku, kdy je toto pole narušeno.
- zaznamenávají pohyb i přes překážku jako jsou dveře, okno a tenké zdi → to může být
výhodou, tak i nevýhodou→ je vždy dobré zvážit, k jakým účelům čidlo použijete a kde bude
umístěno
- parametry pro výběr čidla: příkon spotřebiče, který budete spínat, dosah čidla, úhel snímání,
regulace citlivosti, regulace doby sepnutí, regulace intenzity okolního světla
Otázky
1. Jaké druhy požárních snímačů a hlásičů a na jakém principu jsou založeny?
2. Jak působí izolovaná požární čidla a jaké jsou jejich výhody?
3. Na jakém principu pracují snímače pohybu?
11.5 Použití snímacích kamer
Vedle ostatních částí, např. objektivu, je dalším základním konstrukčním prvkem kamery snímací
čip.
V kamerách pro bezpečnostní systémy se používají snímací čipy:
a) CMOS
- Levnější
- horší parametry - výrazně horší citlivost a většinou i menší rozlišení
b) CCD
Hlediska pro výběr kamery
1. barva obrazu
a) barevná
výhoda: vhodnější pro rozpoznávání obsahu záběru
nevýhoda: menší světelná citlivost
b) černobílá
2. umístění
a) vnitřní
b) venkovní
94
3. viditelnost
a) skryté, nenápadné (malé rozměry)
b) výrazné (odstrašující efekt)
4. světelné podmínky, ve kterých budou kamery pracovat
a) běžné světelné podmínky - kamery se standardní citlivostí
b) špatné osvětlení (šero, pouliční osvětlení)- kamery ultracitlivé
c) den/noc popř. úplná tma - kamery s IR přisvícením nebo přídavné osvětlení
5. rozlišení kamer.
6. údaj o sledovaném prostoru
a) vzdálenost snímaného objektu od kamery
b) požadovaná šířka záběru)
c) případně nutnost použití proměnného ohniska – zoomu
7. pohyblivost
a) kamery statické (pevné)
b) pohyblivé (s možností natáčení) s možností výběru umístění (stěna, strop, podhled, atd.)
Druhy kamer
1. Vnitřní kamery
Svojí konstrukcí jsou určeny pro použití ve vnitřních prostorách bez vlhkosti, prachu a extrémních
výkyvů teplot.
2. Venkovní kamery, IR kamery
Svojí konstrukcí jsou určeny pro použití ve venkovních klimatických podmínkách bez nutnosti použití
dalšího krytu. Dodávají se s pevně zabudovaným objektivem, včetně kloubového držáku.
3. Vodotěsné kamery
Svojí konstrukcí jsou určeny pro použití ve vodě. Kamery jsou určené do hloubky až 100m v č/b
i barevném provedení včetně IR přisvícení (č/b kamery) nebo přisvícení bílými LED (barevné kamery).
Tyto kamery se používají např. do bazénů nebo při potápění. Lze je samozřejmě použít jako venkovní
kamery.
4. High speed dome kamery i s IP funkcí
Jedná se kamery s objektivem ZOOM zabudované v půlkulovém DOME krytu s polohovacím
zařízením. Kamera je schopna rychlého horizontálního otáčení o 360°, vertikálního o 100°. Kamery
jsou ovládány pomocí speciální klávesnice nebo pomocí počítačových kamerových systémů.
Ovládání je připojeno po 2 vodičích prostřednictvím RS 485. Ovládání je adresné, a tak lze z jednoho
místa ovládat více (až 64) kamer. Kamery umožňují nastavení prepozic - předem nadefinovaných
(horizontální a vertikální) pozic, včetně zoomu, přechod mezi jednotlivými prepozicemi danou
rychlostí a definovanou dobou zastavení na jednotlivých prepozicích (tzv. trasování). Tyto kamery
mají šest alarmových vstupů, které umožňují automatické natáčení kamery za pohybem na základě
signálu např. z PIR čidel.
5. Antivandal kamery
Jedná se o kamery zabudované do robustního kovového krytu s polykarbonátovým půlkulovým
(DOME) krytem s maximální odolností proti možnému mechanickému poškození nebo zničení
kamery. Jsou určeny pro montáž na stěnu nebo na strop, vhodné pro vnitřní i venkovní použití.
6. Kamery s ultravysokým rozlišením
Jedná se o kamery s rozlišením až 6 MPx určené pro speciální použití.
95
7. Atrapy kamer
V mnoha případech se používají pro odrazení potencionálních pachatelů vhodně umístěné atrapy
kamer, často v kombinaci s kamerami funkčními.
Otázky
1. Jaký je význam snímacích kamer?
2. Jaká hlediska musíme zvážit při volbě snímacích kamer
3. Vyjmenuj druhy snímacích kamer.
11.6 Datové rozvody
Datové rozvody se dnes již běžně používají ve firmách, školách, na úřadech, ale i v rodinných domech
či bytech.
Strukturovaná kabeláž (datové rozvody) slouží k propojení více zařízení do sítě, přes kterou mezi
sebou komunikují. Tímto způsobem se řeší převážně připojení k internetu či k interní počítačové síti.
Drátové provedení je dnes považováno stále za kvalitnější a bezpečnější než provedení například
bezdrátovou technologií Wi-Fi, a to hlavně z důvodu stále zvětšujícího se rušení a přehlcování tohoto
pásma. Hlavní filosofií, ze které vychází strukturovaná kabeláž je, aby přežila mnoho let bez nutnosti
jakýchkoliv zásahů. Požadavkem je, aby mohla být využita k nejrůznějším účelům, dokonce i k
účelům, o kterých v současné době nemá investor zatím žádné tušení.
Strukturovaná kabeláž musí být schopna odolat velkému množství změn – obměny zařízení,
přidávání nových zařízení, přeskupování, technologickému využití doposud nevyužívaných prostorů
apod. Proto je dobré, hlavně u novostaveb či rekonstrukcí, nezapomenout na kvalitní
strukturovanou kabeláž.
Otázky
1. K čemu slouží datové rozvody?
2. Které provedení je kvalitnější – drátové nebo bezdrátové a proč?
3. Čemu musí odolávat strukturovaná kabeláž?
11.7 Místní rozhlas
Místní rozhlas
Místní rozhlas (nebo také obecní rozhlas)
- zařízení k šíření informací obvykle na území obce či města
- sdělují se pomocí něho informace o aktivitách v obci nebo
o hrozícím nebezpečí
- hlášení jsou obvykle uvozena a zakončena hudbou
96
Rozhlasové ústředny
- 100V systémy
- součásti rozhlasových ústředen: reproduktory, zesilovače, mikrofony, mixážní pulty
- instalují se na všech možných místech: školy, hřiště, restaurace, supermarkety, obchody,
veřejné budovy, výrobní prostory, obce atd.
Rozvody mohou být v menších obcích umístěny na podpěrných bodech vedení NN – nejméně 1 m.
od silového vedení holými, nebo izolovanými vodiči.
Reproduktory se nesmějí bez předchozího souhlasu rozvodného závodu umisťovat na podpěrné
body vedení NN, ale na samostatné podpěry.
Ve větších obcích, nebo městech, se zřizují samostatné kabelové vedení obvykle ve spojení s rozvody
veřejného osvětlení. Reproduktory se umísťují na stožáry veřejného osvětlení
Bezdrátový obecní rozhlas (BOR), napojení na systém CO
- slouží k přenosu zvukových informací - aktualit a zpráv převážně místního významu v obcích
a městech
- rádiové zařízení, jehož provozování je možné na základě "Všeobecného oprávnění č. VOR/2/03.2007-5 k využívání rádiových kmitočtů a k provozování stanic bezdrátových místních
informačních systémů (BMIS) v kmitočtovém pásmu 70 MHz" (opatření obecné povahy vydal
Český telekomunikační úřad dne 5. 3. 2007 s č. j. 64 344/2006-613)
- Oproti běžně používaným obecním rozhlasům s drátovými rozvody je zařízení BOR výrazně
inovativním produktem (nejen technicky - způsobem šíření signálu od zdroje k přijímači, ale
též rozšířením užitných vlastností)
- splňuje technické požadavky na koncové prvky varování připojované do „Jednotného
systému varování a vyrozumění“ (JSVV). Ministerstvo vnitra, generální ředitelství Hasičského
záchranného sboru České republiky schválilo a zařadilo systém BOR jako koncový prvek
k připojení do JSVV pod Čj. MV-24666-1/PO-2008
- akustické informace šířené systémem BOR jsou reprodukovány dvěma možnými způsoby
a) venkovním zvučením prostřednictvím venkovních přijímačů s tlakovými
reproduktory instalovanými zpravidla na sloupech veřejného osvětlení
b) bytovými přijímači, resp. bytovými přijímači s digitálním záznamníkem, které mají
občané umístěny ve svých bytech/domech
Oba způsoby jsou samozřejmě s výhodou kombinovatelné
- ovládán prostřednictvím ústředny, která je propojena s rádiovým vysílačem
Mimo přímá hlášení je možno nahrát hlášení do digitálního záznamníku, který je v ústředně
zabudován. V nastavených časech pak ústředna takto připravená hlášení odbaví.
Bezobslužná hlášení lze naprogramovat na dobu až jednoho týdne
- možnost směrovat vybraná hlášení do přednastavených skupin přijímačů (skupin může být
až 256)
Funkci je možno s výhodou použít v případech, kdy je hlášení určeno pouze pro vybranou
oblast (místní část či osada) nebo skupinu posluchačů (hasiči, zastupitelé apod.)
- modulová stavebnice, jejíž prvky lze podle aktuální potřeby vzájemně kombinovat
a rozšiřovat; platí i o možnosti vybudovat základ systému bez napojení na„ Jednotný systém
varování a vyrozumění“ a napojení realizovat až v další etapě výstavby
97
-
dosah vysílání se podle členitosti terénu pohybuje v rozmezí 5 až 10 km
Otázky
1. Jaký je význam místního rozhlasu a jaké je jeho provedení?
2. účel, provedení, význam a využití bezdrátového obecního rozhlasu.
3. Jaký dosah má BOR?
98
12 POUŽITÉ ZDROJE INFORMACÍ
NORMY ČSN. [online]. [cit. 2013-11-24]. Dostupné z:
http://www.normservis.cz/normalizace/seznam-norem/
VÝUKA. [online]. [cit. 2013-11-24]. Dostupné z:
http://fei1.vsb.cz/kat420/vyuka/hgf/rozvody_lomy/03_ez.pdf
ELEKTRICKÉ INSTALACE NÍZKÉHO NAPĚTÍ. [online]. [cit. 2013-11-24]. Dostupné z: http://www.tzbinfo.cz/6058-nove-pripravovana-csn-33-2000-1-ed-2-elektricke-instalace-nizkeho-napeti
EATON. [online]. [cit. 2013-11-24]. Dostupné z: http://www.eatonelektrotechnika.cz/produktytechnologie_budov-rozvadecove_skrine_rozvodnice-plastove_rozvodnice
INFOBYDLENÍ. [online]. [cit. 2013-11-24]. Dostupné z:
http://www.infobydleni.cz/news/elektroinstalace-2-naroky-na-elektricke-rozvody/
HÄBERLE, G.: Elektrotechnické tabulky, EUROPA - SOBOTÁLES cz, Praha 2006, ISBN 80-86706-16-8
FENCL, F.: Elektrický rozvod a rozvodná zařízení, ČVUT, Praha 2003. ISBN 80-01-02771-6
NYČ, M.: Sádrokarton Stavby a rekonstrukce, GRADA Publishing, Praha 2001, ISBN 80-247-9028-9
DVOŘÁČEK, K. : Úložné a upevňovací systémy pro montáž elektrických zařízení a instalací, IN - EL,
Praha 2007. ISBN 978-80-86230-43-6
ELEKTROINSTALACE. [online]. [cit. 2013-11-24]. Dostupné z: http://www.revizee.cz/elektroinstalace-tavna-pojistka.html
http://cs.wikipedia.org/wiki/Tavn%C3%A1_pojistka
Poznámka: Použité fotografie jsou z archívu autora učebnice
99