Szafy sterownicze odpowiadają za kontrolę pracy maszyn i systemów, sterowanie, regulację oraz pomiary. Stosuje się je w celu uporządkowania aparatury, na którą składają się urządzenia elektryczne i elektromechaniczne, elektroniczne oraz pneumatyczne.
Do czego służy szafa sterownicza?
Odpowiednio zaprojektowane i zainstalowane oraz wyposażone szafy sterownicze doprowadzają zasianie do poszczególnych urządzeń lub ich grup, a jednocześnie zawiadują ich rozruchem i kontrolują pracę. Do największych zalet szaf sterowniczych należy:
możliwość uporządkowania i usystematyzowania zaawansowanej aparatury elektrycznej,
zabezpieczenie aparatury elektrycznej przed dostępem osób nieuprawnionych,
zapewnienie bezpiecznej pracy systemu czy aparatury elektrycznej,
ochrona elementów wykonawczych przed uszkodzeniami mechanicznymi oraz działaniem czynników szkodliwych i warunków atmosferycznych.
Rodzaje szaf sterowniczych
Producenci mają w swojej ofercie różne rodzaje szaf sterowniczych. Podziału szaf można dokonać na rozmaite sposoby, m. in. ze względu na ich budowę oraz konstrukcję. Wyróżniamy więc szafy sterownicze:
pojedyncze,
modułowe,
rozdzielcze.
Szafa sterownicza pojedyncza ma zastosowanie uniwersalne. Stanowi pojedynczą komorę, w której umieszcza się aparaty oraz okablowanie. Można ją wykorzystać na przykład do uporządkowywania i zabezpieczenia infrastruktury IT.
Szafa sterownicza modułowa składa się z kilku pojedynczych szaf sterowniczych (modułów) połączonych w całość. Stosuje się ją w dużych instalacjach przemysłowych oraz w instalacjach mieszkaniowych (np. w funkcji rozdzielnic głównych w klatkach schodowych).
Szafa rozdzielcza służy rozdzieleniu instalacji.
Charakterystyka dobrej szafy sterowniczej
Decydując się na dany model szafy sterowniczej powinniśmy zwrócić uwagę na najważniejsze parametry, od których zależy nie tylko jej bezproblemowe użytkowanie, ale również bezpieczeństwo całej instalacji. Należą do nich przede wszystkim:
jakość wykonania i rodzaj zastosowanego materiału – choć w sprzedaży dostępne są szafy wykonane z tworzywa sztucznego, które wykazują doskonałe właściwości wytrzymałościowe, to jednak lepsze parametry techniczne przejawiają szafy sterownicze metalowe.
wytrzymałość i odporność na oddziaływanie czynników zewnętrznych – szafy sterownicze powinny wykazywać odpowiednią do warunków, w których będą pracować odporność udarową, czyli na uszkodzenia mechaniczne (IK) oraz klasę szczelności (IP),
atesty i dopuszczenia.
Specyfika instalacji oraz montażu szafy sterowniczej
Szafy sterownicze charakteryzują się różną specyfiką montażową, dlatego każdy model składa się zgodnie z dołączoną do niej instrukcją. Niektórzy producenci oferują usługę złożenia szafy u klienta, albo dostawę już złożonej do miejsca przeznaczenia. W przypadku szaf dużych i ciężkich warto szukać takich produktów, które wyposażone są w specjalne uchwyty transportowe umożliwiające przenoszenie szaf za pomocą dźwigów.
Do najbardziej uniwersalnych rozwiązań pod względem posadowienia, należą szafy natynkowe wiszące oraz szafy wolnostojące. Szafy natynkowe przymocowuje się do ścian za pomocą specjalnych uchwytów montażowych, z kolei modele wolnostojące montuje się na stabilnych cokołach. Niezależnie od typu szafy, oraz pewnych charakterystycznych cech danego modelu, przebieg montażu każdej szafy sterowniczej prezentuje się podobnie:
w razie potrzeby w obudowie przygotowuje się najpierw otwory montażowe pod aparaturę,
w otworach umieszcza się kontrolki, przełączniki i rączki manewrowe aparatury, która zostanie zamontowana wewnątrz,
do płyty montażowej przymocowuje się szyny służące instalacji urządzeń oraz listew zaciskowych oraz korytka kablowe. Jeżeli w szafie znajdą się duże urządzenia, często rezygnuje się w tych miejscach z użycia szyn i przykręca je bezpośrednio do płyty,
łączy się wszystkie urządzenia i podpina do sygnalizatorów i przełączników za pomocą przewodów o odpowiedniej długości,
oznacza się aparaty i przewody
wykonuje się otwory pod dławiki kablowe w dolnej płycie (jeśli nie są już przygotowane fabrycznie).
Sterowanie i sygnalizacja
W podstawowych wersjach obudów szaf sterowniczych, panele do nawigacji zwykle ograniczają się do kilku pojedynczych przycisków. Im jednak bardziej rozbudowane systemy przemysłowe, tym więcej funkcjonalności zapewniają szafy sterownicze. Wiele modeli na zlecenie Klienta wyposaża się w szerokie pulpity z przyciskami sterującymi oraz ekrany, które służą do wyświetlania parametrów technicznych i kluczowych danych systemowych a także lampy sygnałowe.
Rozdzielnice multimedialne to elementy instalacji teletechnicznych, w które obowiązkowo należy wyposażyć budynek mieszkalny i użyteczności publicznej.
Służą odpowiedniej organizacji urządzeń telewizji kablowej czy satelitarnej, łączności internetowej oraz telekomunikacyjnej, a także instalacji przeciwpożarowej i alarmowej, tworząc centrum multimedialne w obrębie budynku czy pojedynczego lokalu.
Czym jest rozdzielnica multimedialna?
Rozdzielnica multimedialna to wykonana z tworzywa sztucznego lub blachy metalowej obudowa, w której montuje się urządzenia instalacji teletechnicznych. Wykonana jako podtynkowa albo natynkowa, stanowi pewnego rodzaju węzeł obsługi sygnałów informacyjnych. Konstrukcja rozdzielnicy zależy od producenta i konkretnego typu obudowy. Rozdzielnice multimedialne realizuje się często jako wyposażone w płytę montażową, na której instaluje się aparaty i gniazdka oraz akcesoria umożliwiające uporządkowanie okablowania albo dzielone – część rozdzielnicy wyposażona jest fabrycznie w gniazda, część w płytę montażową, na której dowolnie konfiguruje się układ urządzeń.
Gdzie i dlaczego stosuje się rozdzielnice multimedialne?
Obligatoryjne zastosowanie urządzeń multimedialnych w budownictwie wielorodzinnym, budynkach zamieszkania zbiorowego oraz użyteczności publicznej wprowadzono przepisami prawa w 2012 r. Więcej informacji na ten temat znajduje się w:
załączniku do Obwieszczenia Ministra Inwestycji i Rozwoju z dnia 8 kwietnia 2019 r. w sprawie ogłoszenia jednolitego tekstu rozporządzenia Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie zawierającego tekst jednolity aktu z 2002 r. (Dz. U. 2019 poz. 1065).
Rozporządzeniu Ministra Rozwoju z dnia 16 września 2020 r. zmieniającym rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U. 2020 poz. 1608),
Rozporządzeniu Ministra Rozwoju, Pracy i Technologii z dnia 21 grudnia 2020 r. zmieniającym rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U. 2020 poz. 2351).
Zgodnie z przepisami, rozdzielnice multimedialne należy stosować nie tylko w budynkach, w których z racji swojej wielkości i funkcji rzeczywiście trudno wyobrazić sobie inne rozwiązanie, ale również w niewielkich blokach mieszkalnych czy małych biurach.
W centrach handlowych, szkołach, urzędach itp. oczywiste jest lokowanie rozdzielnic multimedialnych w bezpośrednim sąsiedztwie rozdzielnic elektrycznych i najczęściej w specjalnie do tego celu przygotowanym pomieszczeniu. W mieszkaniach czy niewielkich biurach, zwłaszcza powstałych z modernizacji wcześniej znajdujących się w nich mieszkań, nie zawsze jest możliwe zastosowanie takiego rozwiązania.
Sytuowanie rozdzielnic multimedialnych tuż obok elektrycznych jest dobrą praktyką, wprowadza ład i porządek oraz ułatwia obsługę i eksploatację instalacji, nie jest jednak wymogiem obligatoryjnym.
Do czego służą rozdzielnice multimedialne?
W rozdzielnicach multimedialnych umieszcza się aparaty i urządzenia kilku rodzajów instalacji stosowanych w budownictwie mieszkaniowym oraz użyteczności publicznej:
telewizji kablowej i satelitarnej – multiswitch zainstalowany w rozdzielnicy pozwala na dystrybucję sygnału TV do większej ilości odbiorników lub tunerów TV,
domofonowej – w przypadku instalacji centrali domofonowej,
sieciowej – jeżeli jest potrzeba rozdystrybuowania sieci,
alarmowej,
przeciwpożarowej.
W rozdzielnicach multimedialnych znaleźć mogą się więc różne urządzenia, w zależności od konkretnych potrzeb danego użytkownika – centralki domofonowe, multiswitche i wzmacniacze antenowe, routery itp. Ich funkcją jest realizacja zadania interfejsu komunikacyjnego, czyli centrali łączącej dowolne media zastosowane w danym obiekcie.
Rozdzielnica multimedialna – architektura
Rozdzielnica multimedialna powinna zostać zaprojektowana tak, żeby swobodnie można było zamontować w niej wszystkie wymagane zaplanowanymi instalacjami urządzenia. Dobrze, jeśli zachowa się niezagospodarowane miejsce w rezerwie pod ewentualne przyszłe aparaty oraz dużą przestrzeń łączeniową, która pozwoli na osiągnięcie uporządkowanego, przejrzystego układu wnętrza.
PRZYSZŁA ROZBUDOWA ROZDZIELNICY
Projektując rozdzielnicę multimedialną należy wziąć pod uwagę nie tylko dzisiejsze potrzeby użytkownika ale również ewentualność zmiany dostawcy usług czy rozbudowę o kolejne instalacje. Budynki oraz lokale niekiedy nawet na niewielkiej przestrzeni czasowej zmieniają swoje przeznaczenie i w związku z tym wymagają zaopatrzenia w instalacje, które dotychczas nie były niezbędne.
Na przykład lokal stanowiący prywatnie mieszkanie nie został wyposażony w instalację alarmową, jednak po przekształceniu na niewielkie biuro, użytkownik zdecydował się na jej montaż. Dobrze, jeśli rozdzielnica multimedialna jest na tyle duża i rekonfigurowana, że ewentualne zmiany nie wymagają jej wymiany na nową.
PŁYTA PERFOROWANA – ROZWIĄZANIE UNIWERSALNE
Stosowane w rozdzielnicach multimedialnych perforowane płyty montażowe zapewniają wygodną instalację urządzeń za pomocą blachowkrętów lub opasek zaciskowych, oraz ich wymianę związaną ze zmianą dostawcy mediów.
Mimo że dostępne są w sprzedaży również rozwiązania w postaci poziomych półek, na których po prostu kładzie się urządzenia, to rozdzielnice wyposażone w płytę perforowaną są bardziej uniwersalne i pozwalają na większą elastyczność w montażu oraz ewentualne zmiany – instalatora ograniczają jedynie wymiary obudowy i może dowolnie skonfigurować układ aparatów w jej wnętrzu.
JAK ZBUDOWANA JEST ROZDZIELNICA MULTIMEDIALNA?
Typowa rozdzielnica multimedialna składa się zazwyczaj z części montażowej, w której umieszcza się niezbędne urządzenia oraz z panelu z gniazdami. Część producentów oferuje gotowe gniazda zintegrowane z obudową, inni pozwalają na pełną dowolność i to wykonawca czy projektant rozdzielnicy umieszcza w niej odpowiednie moduły zasilające montowane do płyty montażowej. Wybiera spośród modułów w standardzie keystone (Cat5e, Cat6, BNC, F, światłowodowe), w postaci gniazd elektrycznych zasilających 230 V realizowanych jako listwy modułowe albo tradycyjnych listew zasilających umieszczanych w obudowie.
Dodatkowo rozdzielnicę wyposaża się w uchwyty samozaciskowe albo innego typu, pojedyncze haczyki kablowe czy większe organizatory, którymi mocuje się przewody, co porządkuje okablowanie i zapewnia przejrzysty układ w całej obudowie. W tym celu montuje się również zaczepy grzebieniowe (w górnej części rozdzielnicy) czy organizuje przewody posługując się opaskami zaciskowymi w jej dolnej części, co jest szczególnie istotne w przypadku montażu rozdzielnic w ścianach szkieletowych. Przewody zabezpieczone w sposób mechaniczny wpływają pozytywnie na bezpieczeństwo instalacji oraz jej ochronę przed uszkodzeniami.
Konstrukcja rozdzielnicy jest zwykle wykonana z tworzywa albo stali. Obudowę wyposaża się w pełne drzwiczki lub drzwiczki z szybą transparentną zamykane na zatrzask albo kluczyk. Otwory wentylacyjne zapewniają odprowadzenie ciepła z wnętrza rozdzielnicy, która najczęściej produkowana jest jako natynkowa z możliwością montażu pod tynkiem.
Podsumowanie
Zastosowanie rozdzielnicy multimedialnej w wielorodzinnych budynkach mieszkalnych a także w obiektach użyteczności publicznej oraz biurach i zakładach pracy to obecnie konieczność, do której wykonawców obligują przepisy prawa.
Rozdzielnica powinna zostać zaprojektowana i wykonana zgodnie ze sztuką budowlaną, czyli przy zachowaniu odpowiedniej przestrzeni w obudowie oraz przy właściwie rozmieszczonych urządzeniach. Oprzewodowanie zabezpieczone w sposób mechaniczny, powinno zapewnić porządek oraz bezpieczeństwo instalacji zintegrowanych w skrzynce.
Instalacja elektryczna to niezbędny element każdego lokalu czy budynku. Każda taka instalacja musi być od czasu do czasu konserwowana, modernizowana lub naprawiana, co wiąże się z pewną dozą ryzyka podejmowanego przez elektryka (elektroinstalatora) zaangażowanego w te prace.
Najważniejsze zasady bezpieczeństwa instalacji elektrycznej
Praca z instalacją elektryczną zawsze wiąże się z pewnym ryzkiem, jednak możemy je skutecznie minimalizować. Warunkiem jest przestrzeganie zasad bezpieczeństwa, wykorzystywanie odpowiednich narzędzi oraz unikanie podstawowych błędów, które mogą prowadzić do awarii lub wypadku. W tym rozdziale poznasz je wszystkie.
Zasady montażu bezpiecznej instalacji elektrycznej
Prąd elektryczny w typowych instalacjach jednofazowych lub trójfazowych może stanowić poważne zagrożenie dla zdrowia i życia, dlatego dla bezpieczeństwa należy stosować właściwe środki ochrony osobistej (okulary, rękawice, odzież, obuwie, maty izolacyjne), jak też korzystać z bezpiecznych narzędzi i osprzętu (atestowane mierniki, próbniki, sondy, izolowane narzędzia ręczne, takie jak szczypce, wkrętaki, kombinerki czy klucze płaskie lub nasadowe itd.).
Zwiększenie bezpieczeństwa przy pracy z domową instalacją elektryczną można też zapewnić poprzez właściwe jej wykonanie i zabezpieczenie w systemie TN-S, czyli z oddzielnym przewodem ochronnym dla całej sieci, który służy wyłącznie do ochrony przyłączonych urządzeń. Na tym polu obowiązuje kilka podstawowych zasad, z których najważniejsza mówi o trójprzewodowym układzie sieci jednofazowej (przewód fazowy, przewód neutralny i przewód ochronny) lub pięcioprzewodowym układzie sieci trójfazowej (fazowe przewody L1, L2, L3, przewód neutralny i przewód ochronny).
Z powyższego wynika oczywisty wniosek, iż we wszystkich pomieszczeniach należy montować gniazda przyłączeniowe ze stykiem ochronnym, do którego podłącza się ochronny przewód. Podobnie jest z oprawami oświetleniowymi, koniecznie wykonanymi w II klasie ochronności: do nich również należy doprowadzić przewód ochronny.
Wyłączniki różnicowoprądowe i wybór odpowiednich tras przewodów
Jedną z kluczowych zasad bezpieczeństwa jest zabezpieczanie obwodów instalacji wyłącznikami ochronnymi różnicowoprądowymi, jak też stosowanie połączeń wyrównawczych, łączących przewody ochronne z częściami przewodzącymi innych instalacji dla wyrównywania potencjału części przewodzących. Podobnie jest z prowadzeniem tras przewodów elektrycznych w liniach prostych i zawsze równoległych lub prostopadłych do krawędzi ścian i stropów: to zasada absolutnie podstawowa i należy jej obligatoryjnie przestrzegać.
Oczywiście wszystkie przewody powinny zostać ukryte w specjalnych peszlach, rurkach lub korytkach, poza wielożyłowymi kablami pokrytymi powłoką zplastyfikowanego PCV (tzw. polwinit), które można swobodnie kłaść bezpośrednio na lub pod tynkiem. Wracając do gniazd przyłączeniowych w łazienkach i innych pomieszczeniach, w których istnieje ryzyko zachlapania lub zapylenia takiego gniazda (garaże, pomieszczenia sanitarne itp.), należy wspomnieć o konieczności sięgania po osprzęt o klasie szczelności przynajmniej na poziomie IP44.
Dla późniejszej bezpiecznej pracy z instalacjami elektrycznymi w obrębie budynku zalecane jest prowadzenie odrębnych obwodów dla oświetlenia, gniazd wtykowych ogólnego przeznaczenia, gniazd wtykowych o wyższym stopniu zagrożenia zachlapaniem (łazienka, kuchnia) oraz dla niektórych odbiorników wymagających indywidualnego zabezpieczenia (komputery, serwer itp.).
Jak uniknąć błędów podczas układania instalacji elektrycznej?
Bezpieczeństwo pracy z instalacją elektryczną można zwiększyć poprzez unikanie często popełnianych błędów:
Błąd 1: zabezpieczenia nieodpowiednio dobrane do obciążenia – konsekwencje to przeciążenie instalacji, które może doprowadzać do uszkodzenia odbiorników lub do wywołania pożaru;
Błąd 2: dobór przewodów o zbyt małym przekroju żył – konsekwencje są tu takiej, jak przy przeciążeniu instalacji;
Błąd 3: brak konsekwencji w kolorystyce żył – efektem, szczególnie w odbiornikach trójfazowych, może być pojawienie się napięcia na obudowach odbiorników, co grozi porażeniem prądem;
Błąd 4: przerwanie ciągłości izolacji, nieprawidłowe zaizolowanie styków, bądź skręcanie styków w obrębie puszki rozdzielczej – skutkiem może być upływność prądu (jałowy pobór), zwarcia i wyzwalanie wyłączników różnicowoprądowych;
Błąd 5: brak lub niechlujne oznaczenia bezpieczników i przewodów w rozdzielnicy (skrzynce bezpiecznikowej) – efektem takich zaniechań są trudności w zlokalizowaniu tej części instalacji, która w danym momencie wymaga chwilowego odłączenia;
Błąd 6: nadmierne obciążanie poszczególnych obwodów elektrycznych i gniazd przyłączeniowych – ten częsty rezultat ograniczania ilości obwodów skutkuje przeciążeniem, które zostało już omówione wcześniej.
Domowa instalacja elektryczna – jakie obwody należy wyróżnić?
Jeszcze 25 lat temu typowa instalacja elektryczna w budynkach jednorodzinnych obejmowała od 4 do 6 obwodów elektrycznych, wśród których stałymi i powtarzającymi się elementami były obwody takie jak: oświetleniowy, obwód gniazd wtykowych oraz obwód dla urządzeń o wysokim poborze mocy, czyli tzw. obwód „kuchenno-łazienkowy”, który obsługiwał płytę kuchenną, piekarnik, czajnik czy pralkę. Z czasem pojawił się kolejny, dość oczywisty obwód, przeznaczony do obsługi posesji, czyli obwód, pod który podpina się oświetlenie podwórkowe, bramę elektryczną, domofon czy narzędzia ogrodowe, takie jak kosiarka do trawy i spryskiwacze.
Dziś ilość systemów i sprzętów (często bardzo wrażliwych na zmiany w zasilaniu lub jego zanik), które wymagają osobnych obwodów jest znacznie wyższa. Praktyka wykazała też, że nie warto zbytnio obciążać każdego obwodu, dlatego lepiej jest wykonać ich więcej, z uwzględnieniem ewentualnych przyszłych potrzeb. Obecnie obwody, jakie warto uwzględnić w projektowanych instalacjach elektrycznych dla domów jednorodzinnych często przekraczają dwu- lub trzykrotność tego, co zalecano jeszcze 2 dekady temu. Sugerowany optymalny podział instalacji na poszczególne obwody, prezentuje poniższa lista.
obwód oświetleniowy: w dobie oświetlenia LED, które coraz częściej wypiera staromodne żarówki żarnikowe, bezpiecznym i funkcjonalnym rozwiązaniem jest stworzenie oddzielnego obwodu dla kuchni, łazienki, oświetlenia zewnętrznego, a także osobnego obwodu dla pokojów na każdym z pięter w budynku.
gniazda wtykowe w pokojach: gniazda powinny zostać przyłączone do osobnego obwodu lub kilku obwodów – w zależności od ich liczebności i wielkości budynku. Optymalnym rozwiązaniem jest oddzielny obwód dla każdego pomieszczenia.
sprzęt komputerowy – AV – TV: oddzielny obwód elektryczny dla komputera, drukarki, skanera, zestawu muzycznego i kina domowego to rozwiązanie wysoce zalecane. Warto taki sprzęt wspomóc dla bezpieczeństwa systemem bezprzerwowego podtrzymania zasilania (UPS).
ciągi komunikacyjne (ewakuacyjne) : wszystkie korytarze, przejścia, łączniki domu z garażem itp. powinno się podpinać pod osobny obwód. Jest to rozwiązanie zwiększające bezpieczeństwo domowników.
odbiorniki prądu, których moc jest większa niż 1500W: wszystkie takie urządzenia powinny być zasilane oddzielnym obwodem. Ponieważ obecnie w naszych kuchniach i łazienkach funkcjonuje bardzo wiele urządzeń o poborze minimum 2000 W, fachowcy zalecają wykonanie nawet kilku obwodów – każdego indywidualnie dla płyty indukcyjnej, zmywarki, lodówki i czajnika, pralki, piekarnika, oświetlenia kuchennego i okapu. Z zasady kuchenne i łazienkowe gniazda wtykowe dla drobnego sprzętu AGD powinno się zawsze podłączać do osobnego obwodu. Identycznie jest z ewentualnym ogrzewaniem podłogowym, tak ostatnio popularnym w łazienkach (maty lub kable grzewcze).
podwórko, otoczenie posesji: Oświetlenie podwórkowe (ogrodowe), pompa basenowa, brama otwierana napędem elektrycznym, podgrzewanie podjazdu, oczko wodne, sprzęt do obsługi podwórka – to wszystko wymaga osobnego obwodu lub dwóch, w zależności od potrzeb i obciążenia.
Dobór zabezpieczeń w zależności od mocy
Automatyczne wyłączniki nadprądowe, zwane potocznie bezpiecznikami, chronią poszczególne obwody i podłączone do nich urządzenia. Ich zadaniem jest natychmiastowe odcięcie energii elektrycznej w sytuacji, gdy pojawi się zwarcie lub przeciążenie. Może to nastąpić natychmiast lub z opóźnieniem, jak np. w przypadku bezpieczników o charakterystyce C, która zakłada możliwość wystąpienia dużego prądu rozruchu. Podłącza się je w skrzynce rozdzielczej do przewodu fazowego z jednej strony i do gniazdka lub łącznika.
Bezpieczniki automatyczne
Bezpieczniki automatyczne to dość zróżnicowana grupa produktów, którą można podzielić pod względem wielu parametrów. Warto wspomnieć tutaj o charakterystykach czasowo-prądowych, które wskazują, po jakim czasie wyłącznik zadziała. Właściwy dobór bezpiecznika jest w tym wypadku bardzo istotny, bowiem inaczej powinniśmy zabezpieczyć obwód, do którego podłączona jest delikatna elektronika, a inaczej ten, do którego podpięte mogą być np. silniki wymagające większego prądu rozruchu. Omawiając zabezpieczenia instalacji domowej, możemy pominąć część charakterystyk dostosowanych typowo do zastosowań przemysłowych i skupić się na 3 pierwszych
charakterystyka czasowo-prądowa A – To najbardziej czułe bezpieczniki, które zadziałają natychmiast, gdy wykryte zostanie przeciążenie. Są one stosowane do zabezpieczeń delikatnych urządzeń elektronicznych.
charakterystyka czasowo-prądowa B – Tego typu bezpieczniki najczęściej znajdziemy w domu i ochraniają np. obwody oświetleniowe lub te z gniazdkami elektrycznymi. Prąd wyzwalania przeciążeniowego w ich przypadku wynosi 1,13–1,45-krotność, a wyzwolenia zwarciowego 3–5-krotność prądu znamionowego.
charakterystyka czasowo-prądowa C – Wyłączniki o tej charakterystyce stosowane są do zabezpieczania urządzeń o zwiększonych prądach rozruchowych. Mogą chronić np. obwody w garażu czy przydomowym warsztacie. Prąd wyzwolenia przeciążeniowego jest taki sam, jak w przypadku charakterystyki C, natomiast wyzwolenia zwarciowego wynosi 5–10-krotność prądu znamionowego.
Jak dobrać wyłącznik nadmiarowo prądowy?
Dobór wyłącznika nadprądowego do konkretnego obwodu zależny jest przede wszystkim od rodzaju, czy raczej stopnia obciążenia danego obwodu, generowanego przez urządzenia pod niego podpięte. Niezbędne w tym miejscu są obliczenia, które pozwolą w prawidłowy sposób dobrać takie parametry jak wytrzymałość zwarciowa, ilość biegunów, charakterystyka prądu wyzwalania czy wartość prądu znamionowego.
W praktyce, dla obwodu w typowej domowej instalacji powinno się zastosować wyłączniki nadprądowe klasy B do montażu na szynie DIN – czyli tzw. „ESKI” – o wartościach wytrzymałości zwarciowej 6 kA i 10 kA, ponieważ całkowicie skutecznie chronią przewody przed skutkami przeciążeń i zwarć. Dla obwodów szczególnie obciążanych – kuchennych lub łazienkowych – zaleca się wyłączniki o prądzie znamionowym 16–20A, dla obwodów typowo „gniazdkowych” powinny wystarczyć bezpieczniki 10A-16A, zaś dla obwodu obejmującego oprawy oświetleniowe 10 A powinno być w zupełności wystarczające.
Dlaczego montaż wyłącznika różnicowoprądowego jest ważny?
Od dość niedawna wyłączniki różnicowoprądowe – w skrócie RCD – muszą być stosowane obowiązkowo w każdej domowej rozdzielnicy i w każdej nowo kładzionej instalacji. Często są mylone z wyłącznikami nadprądowymi (czyli tzw. „korkami”), lecz ich działanie i funkcje są zupełnie inne. Praktycy w dużym uproszczeniu wyróżniają trzy typy wyłączników RCD w oparciu o „obsługiwany” przez nie prąd różnicowy. Są to odpowiednio:
wyłączniki różnicowoprądowe o wysokiej czułości (do 30 mA), które stosuje się w kuchniach, łazienkach, warsztatach, pracowniach itp. – wszędzie tam, gdzie zagrożenie pożarem spowodowanym przez uszkodzoną instalację lub urządzenie jest dość wysokie;
wyłączniki różnicowoprądowe o średniej czułości (od 30 do 500 mA), które doskonale zabezpieczają obwody ogólnego użytku w budynkach mieszkalnych lub na placach budowy;
wyłączniki różnicowoprądowe o czułości niskiej (od 500 mA w górę), które stosowane są w obwodach o dużym prądzie upływu oraz jako główny wyłącznik całej domowej instalacji elektrycznej.
Jak zainstalować wyłącznik RCD?
Sposób instalacji wyłącznika RCD zdradza jednoznacznie jego sposób działania, ponieważ montuje się go w skrzynce w taki sposób, by przechodziły przez niego przewody fazowe i neutralny. Gdy sytuacja jest stabilna i bezpieczna, prąd płynący w obwodzie ma wartość taką samą jak prąd płynący w przewodzie zerowym. Gdy tylko dochodzi do uszkodzenia instalacji, prąd „ucieka” i jest obecny np. na obudowie urządzenia elektrycznego – w efekcie wartości prądu fazowego i zerowego zaczynają się różnić. To właśnie ta różnica między obydwoma parametrami nadała nazwę wyłącznikom RCD, a jej wystąpienie wyzwala mechanizm odłączający instalację od zasilania.
Powyższy opis działania i zastosowania wyłączników RCD stanowi w dużej mierze odpowiedź na pytanie postawione w tytule rozdziału. Osprzęt ten przede wszystkim chroni użytkowników instalacji i przyłączonych do niej urządzeń przed porażeniem prądem, w wyniku dotyku bezpośredniego lub pośredniego. Jest to funkcja ratująca nie tylko zdrowie, ale też życie. Jednocześnie wyłączniki RCD minimalizują ryzyko pożaru wywołanego ewentualną awarią instalacji albo któregoś z odbiorników wpiętych w jeden z obwodów.
Co należy zainstalować w rozdzielnicy domowej?
Skrzynka rozdzielcza, zwana potocznie skrzynką bezpieczników, to zabudowana przestrzeń, w której zgrupowane są wszystkie obwody lokalnej instalacji elektrycznej – zarówno te poprowadzone wewnątrz domu, jak i te wyprowadzone na zewnątrz, czyli do ogrodu czy na podwórko lub podjazd. To tam znajdują się wszelkie zabezpieczenia, dzięki którym instalacja funkcjonuje prawidłowo i które chronią obwody, przyłączone urządzenia oraz nas – użytkowników – na wypadek pojawienia się nietypowych i niebezpiecznych zdarzeń bądź sytuacji.
Standardowo każda taka skrzynka – często nazywana teżrozdzielnicą – zawiera wyłączniki nadprądowe, które poprzez przerwanie dopływu prądu chronią obwód i jego użytkowników przed skutkami zwarcia lub przeciążenia. Oprócz nich wymagana jest obecność choć jednego wyłącznika RCD, o którym była mowa powyżej. W rozdzielnicy znaleźć można też tak zwany rozłącznik izolacyjny, odcinający całą instalację od zasilania. Ten główny wyłącznik awaryjny pozwala – na przykład w razie powodzi lub pożaru – na natychmiastowe wyłączenie prądu w całym obiekcie.
Oprócz powyższych, podstawowych elementów w skrzynce rozdzielczej często znajdują się dodatkowe moduły i akcesoria. Wiele zależy od wieku budynku i instalacji elektrycznej oraz od tego, czy administrator wyposażył budynek w dodatkową automatykę, która wraz z rozwojem idei „Smart Home” zaznacza swoją obecność w naszych domach coraz widoczniej. Poniższa lista prezentuje większość możliwych dodatkowych modułów i akcesoriów, jakie można przy obecnej ofercie rynkowej zamontować w typowej skrzynce rozdzielczej:
ochronniki przeciwprzepięciowe nazywane często ogranicznikami przepięć: chronią one instalację elektryczną i podłączony do niej sprzęt przed uszkodzeniem, jakiemu mogą ulec na skutek przepływu prądu o dużym amperażu. To sytuacja typowa podczas burzy, kiedy zdarza się, że piorun uderza w pobliską linię przesyłową.
przekaźniki priorytetowe: nadzorują przydział mocy i obciążenie. Gdy dojdzie do włączenia zbyt wielu urządzeń elektrycznych w obrębie instalacji lub obwodu, pozwolą pracować urządzeniom określonym jako priorytetowe. Pozostałe, mniej istotne zostają wyłączone.
programatory sterujące: stanowią element prostej automatyki domowej i pozwalają na włączanie zasilania wybranych obwodów w określonych godzinach, według ustawionego programu. Typowe zastosowania to załączanie oświetlenia przed wejściem do domu lub uruchamianie ogrzewacza wody.
licznik zużywanej energii elektrycznej: to składnik obowiązkowy w każdej instalacji elektrycznej i bardzo często jego docelową lokalizacją staje się skrzynka bezpiecznikowa, choć nie jest to regułą.
lampki sygnalizacyjne, zwane sygnalizatorami: ich zadaniem jest informowanie użytkowników instalacji o obecności napięcia na poszczególnych obwodach czy w określonych punktach przyłączeniowych.
gniazda przyłączeniowe: kojarzone są najczęściej z typowo budowlanymi rozdzielnicami, jednak od pewnego czasu często goszczą w domowych skrzynkach rozdzielczych – zarówno tych jednofazowych jak i trójfazowych.
moduły transmisji danych: mogą być grupowane w oddzielnych rozdzielnicach multimedialnych, ale równie dobrze mogą funkcjonować w jednej wspólnej skrzynce bezpiecznikowej. Mowa tu o urządzeniach takich jak routery, konwertery (światłowodowy internet), wzmacniacze TV i WiFi, switche, sterowniki czy listwy przyłączeniowe z gniazdami 230 V i USB.
Instalacje trójfazowe
Instalacje trójfazowe coraz częściej stanowią niezbędny element wyposażenia nie tylko w przydomowym warsztacie czy pracowni, lecz również nowoczesnej kuchni w domach jedno- lub wielorodzinnych. Tak zwana „siła” to instalacja z prądem o napięciu 230/400V, której składowymi jest pięć przewodów. Trzy z nich to przewody fazowe, zaś pozostałe to przewód neutralny N i przewód ochronny PE, który w starych instalacjach „siłowych” raczej nie jest spotykany.
Instalację trójfazową stosuje się w domach wyposażonych w urządzenia i maszyny o istotnie dużym poborze mocy. Mowa tu m.in. o kuchence elektrycznej, płycie grzewczej, kotle elektrycznym, przepływowych ogrzewaczach wody, bojlerze, pralko-suszarce czy podłogowej instalacji grzewczej.
Zapewnienie zasilania dla urządzeń o wysokiej mocy to nie jedyna korzyść z instalacji trójfazowej. Druga to bezpieczeństwo i komfort: trzy oddzielne fazy pozwalają na bezstresowe korzystanie z wymienionych wyżej sprzętów w tym samym czasie.
Co powinna zawierać instalacja trójfazowa?
Instalacje trójfazowe składają się w gruncie rzeczy z tych samych elementów, co instalacje jednofazowe. Poszczególne ich obwody, które zasilają szczególnie ważne urządzenia o wysokim poborze mocy (sprzęt kuchenny, warsztatowy) powinno się jednak dobrze zaplanować. Zalecanym uzupełnieniem takich instalacji są trójfazowe gniazda na zewnątrz domu, w warsztacie czy garażu. To one w razie potrzeby zasilą sprzęt budowlany, gdy użytkownicy postanowią np. coś dobudować.
W kwestii zabezpieczania domowych instalacji elektrycznych warto zadbać o to, by zadziałanie wyłącznika różnicowoprądowego nie wyłączyło zasilania w zbyt wielu miejscach jednocześnie. Dlatego optymalnym rozwiązaniem jest wykorzystanie co najmniej 2–3 wyłączników RCD, w tym jednego osobnego dla urządzeń trójfazowych. Natomiast dobierając wyłączniki nadprądowe należy pamiętać o tym, że kluczowym kryterium doboru jest tu przekrój przewodów i ich obciążalność, a te parametry są szczególnie istotne dla „siły”. Stąd konieczność sięgnięcia po wyłączniki typu B 20 A.
