Praktikum z elektrotechniky

Praktikum z elektrotechniky Rozvod elektrické energie – rozvodné sítě Elektrotechnická schémata a značky

rozvod elektrické energie rozvodné sítě domovní a bytový rozvod, el. instalace

rozvod elektrické energie rozvodné sítě • rozvod elektrické energie ke spotřebitelům zajišťují distribuční společnosti • řídí se v ČR Energetickým zákonem č.458/200 Sb. • rozvodné sítě ČR jsou propojeny s celoevropskou rozvodnou sítí • velké elektrické výkony jsou z elektráren k odběratelům přenášeny elektrickým vedením • přenos výkonů při vysokém napětí ( malé proudy ) – šetření nákladů • 4 úrovně napětí ( nelze vést vysoké napětí až k odběrateli ) úrovně napětí • zvlášť vysoké napětí ZVN – 300kV až 800kV – dálkové a mezinárodní přenosy • velmi vysoké napětí VVN – 52kV až 300kV – energie do továren • vysoké napětí VN – 1kV až 52kV – energie do transformátorů • nízké napětí - 50V až 1000V – místní rozvody převody na nižší úroveň napětí zajišťuje transformátor

napěťové úrovně při rozvodu elektrické energie

transformační stanice • pro ZVN a VVN – venkovní zařízení • betonové podstavce pro transformátory • odpojovače a výkonové vypínače na otevřených konstrukcích • příchozí vedení na rámových konstrukcích • mezi izolátory – spojovací závěsy • pod závěsy – systém sběrnic • odpojovače, odpínače a výkonové vypínače – dálkové ovládání

transformační stanice • pro VN – uzavřené prostory z důvodu bezpečnosti • venkovní přípojka – transformátory na stožárech • kabelová přípojka – kompaktní transformátorové stanice • zařízení instalována do skříní • nutné odvětrávání kvůli chlazení • pod olejovým transformátorem – musí být olejotěsná vana • vypínače uzavřeny v nádobách s SF6 • kompletní zapouzdření – vyloučen dotyk obsluhy

vysokonapěťové vypínače odpojovač výkonový vypínač zátěžový odpojovač odpínač odpojovač • určen k odpojení zařízení od vedení pod stálým napětím bez odběru proudu • ovládání ručně izolovanou pákou nebo servomotorem • je odkrytý – z důvodu bezpečnosti • nízké napětí - 50V až 1000V – místní rozvody vysokonapěťový odpojovač

vysokonapěťové vypínače zátěžový odpojovač - odpínač • používán k připojování transformátorů, vzdušných vedení a kabelů • k rozpojování a spojování okružních vedení • pro rychlé rozpojení vybaveny pružinami – při sepnutém stavu napnuty • dálkově ovládané elektromagnetické vypínání – mechanický uvolňovač - spoušť • vysoké napětí – odpojování proudů do 63kA pojistkový odpínač • zátěžový odpojovač vybavený kontakty pro vysokonapěťové pojistky • spouštěcí mechanizmus při vybuzení pojistkou spustí pružinové vypínání vysokonapěťová vysokovýkonová pojistka

vysokonapěťové vypínače výkonový vypínač • vypínání velkých proudů ( 80kA až 160kA ) • použití v běžném provozu i v případě poruchy • při zkratu rozpojován automaticky pomocí ochranného relé olejový vypínač • výkonový vypínač s prouděním oleje • zháší oblouk proudícím olejem, který je uveden do pohybu plynem vzniklým odpařením části oleje při oblouku • dimenzován na VVN A ZVN a proud do 4000A plynový tlakový vypínač • výkonový vypínač s tlakovým plynem • zháší oblouk stlačeným vzduchem nebo SF6

přenosové sítě sítě zvláště vysokého, velmi vysokého a vysokého napětí • elektrárny přifázovány na společnou síť s napětím o kmitočtu 50Hz • ZVN a VVN – venkovní vedení • VN – kabelová vedení

topologie sítí hvězdicové sítě kruhové sítě vícesmyčkové sítě • napájení z jednoho místa • přehledné, jednoduchá stavba • snadná změna dodávaného výkonu • omezená zatížitelnost – rostoucí úbytek napětí • při výpadku centrálního napájení odpojeni všichni odběratelé • zabezpečení ze dvou stran • výpadek jednoho zdroje – funguje jako hvězdicová síť • úbytky napětí menší • ztráty ve vedení menší • větší jistota odběratelů • propojení všech částí kruhové sítě • zabezpečení ze dvou stran a dvou napájecích míst • při zkratu – velké proudy • největší jistota odběratelů

zařízení nízkého napětí • ve městě – zemní kabelové sítě • na venkově – venkovní rozvody - levnější venkovní rozvody • podpěrné body – střešní stožáry – střešníky nebo volně stojící sloupy ( dřevo, beton, ocel ) • podpěrné body – řadové, rohové, větvicí a koncové • pozinkovaná ocelová trubka – průměr 75 – 100 mm • upevněný objímkami k trámům ( nosníkům ) • manžeta proti zatékání vody • nesmějí být spojeny s uzemňovacím vedení, ani zabezpečený síťově závislou ochranou – nebezpečí požáru venkovní vodiče

zařízení nízkého napětí ochrana proti přepětí u venkovních vedení • bleskojistky – vyžadovány normou • vodič PEN spojen se svody bleskojistek a uzemněn minimální vzdálenosti pro instalace venkovních rozvodů nízkého napětí – v metrech

zařízení nízkého napětí zemní kabelové rozvody • provozně bezpečnější • nenarušují obraz krajiny • přímo do země jen zemní kabely – izolované PVC • pod chodník – hloubka minimálně 0,6m, pod vozovkou minimálně 0,8m • dno výkopu rovné, vysypané pískem • nesmí být překročena tažná síla při odvíjení kabelu • kabel se překrývá ochrannou folií, v namáhaných místech cihlami, tvárnicemi atd. • minimální vzdálenost od telekomunikačního kabelu – 30cm, jinak nutno oddělit nehořlavou ochranou – tvárnice, ochranné žlaby . . . tažná síla při pokládání kabelu • měděné kabely – max. 50N/mm2 • hliníkové kabely – max. 30N/mm2

domovní přípojka • přípojné vedení k přípojkové skříni • vstupní vedení od pojistkové skříně pro venkovní vedení a od kabelové skříně při vedení kabelovém • domovní nebo bytová rozvodnice • přípojné vedení a elektroměr – majetek provozovatele distribuční soustavy domovní přípojková skříň uspořádání domovních přípojek

uzemnění • zabraňuje vzniku nebezpečného dotykového napětí mezi uzemněnými vodivými částmi zařízení a zemí zemniče • vodiče uložené v zemi, se kterou je zajištěno spojení s požadovaným odporem uzemňovací vedení • spojuje uzemňované části se zemničem

uzemnění páskové zemniče ( povrchové ) • ocelové pozinkované pásky - průřez nejméně 100 mm2 • měděné pásky – průřez nejméně 50 mm2 • měděná lana – průřez 35mm2 • 20 – 25m pásku v hloubce 50 – 80cm – paprskovitě, polygonálně, kruhově • nutno zabezpečit požadovaných 15Ω tyčové zemniče ( hloubkové ) • ocelové pozinkované nebo měděné tyče – průměr 16, 20 nebo 30mm • délka 1,5m • na jednom konci – válcový otvor, na druhém válcový čep – dají se spojovat základový zemnič • nejlepší, zalité do železobetonových základů • tvar uzavřené smyčky z pozinkovaného ocelového pásku

ochrana uvedením na stejný potenciál vyrovnání potenciálů • odstraní rozdíly potenciálů mezi vodivými neživými částmi elektrických zařízení a vodivými předměty v okolí ( např. vodovodu ) včetně vodivého stanoviště • místně – v koupelně, prádelně apod. • celkově – v rámci rozvodů celé domovní přípojky

ochrana uvedením na stejný potenciál lišta pro vyrovnání celkového potenciálu • svorkovnice, na kterou jsou připojeny všechny vodiče spojené s vodivými částmi domu, jejichž potenciál má být vyrovnán • montována v blízkosti přívodu kabelové přípojky a spojena s uzemňovacím vedením vodiče pro vyrovnání celkového potenciálu • zelenožlutá izolace nebo alespoň trvanlivé zelenožluté označení na koncích

hlavní elektrické rozvody • veškeré elektrické rozvody v domě • přípojné vedení • přípojková skříň • pojistky ( jistič ) před elektroměrem • elektroměr elektrické zařízení v objektu • přívodní vedení nízkého napětí • rozvodnice nebo elektrorozvodná jádra • rozvody za podružnými rozvodnicemi • hlavní domovní vedení • odbočky k elektroměrům • vedení od elektroměrů k podružným rozvodnicím • má být vedeno přístupnými prostory • musí být umístěno tak, aby byl stížen nedovolený odběr ( v trubkách, pod omítkou ) • jistí se v přípojkové skříni

hlavní elektrické rozvody skříň s elektroměrnou rozvodnicí • měřicí a spínací sazbové přístroje musí být přístupné a umístěné tak, aby byly jejich údaje dobře čitelné • středy okének elektroměrů – 150 až 170 cm od podlahy • více elektroměrů nad sebou – středy okének 70 až 170 cm od podlahy

hlavní elektrické rozvody • odbočky k elektroměrům musí být jištěny v témže podlaží, kde je elektroměr • k odpojení jednotlivých spotřebičů slouží vypínací přístroje – nadproudové chrániče, hlavní jistič, hlavní pojistky • v každé obytné místnosti – alespoň dva různé okruhy, každý samostatně jištěný

přehled prostor a provozů a elektrotechnických předpisů pro jejich bezpečný provoz

prostory a zařízení zvláštního druhu prostory s vanou nebo sprchou • elektrické instalace a zařízení v prostorách s vanou nebo sprchou musí být provedeny tak, aby osoby nemohly přijít do styku s nebezpečným dotykovým napětím rozdělení prostorů kolem van a sprchových koutů do zón • zóna 0 • největší nebezpečí úrazu elektrickým proudem vzhledem k nepatrnému odporu těla proti zemi • vnitřní prostor vany • zóna 1 • prostor nad vanou do výšky 2,25m • prostor pod vanou • v případě sprchy – válec o poloměru 1,2m a výšce 2,25m, svislá osa prochází hlavicí • zóna 2 • kolem zóny 1 • šířka 0,6m, výška 2,25m nad podlahou u pevně umístěných sprchovacích hlavic odpadají zóny 0 a 2

prostory s vanou nebo sprchou hranice zón v prostoru s vanou hranice zón v prostoru se sprchovým koutem hranice zón při použití příčky nižší než 2,25m sprcha s pevnou hlavicí bez sprchové vany

prostory s vanou nebo sprchou v zónách 0,1 a 2 nesmějí být žádné vypínače ( s výjimkou vypínačů obvodu SELV v 1. a 2. zóně ) a žádné zásuvky ani rozbočovací krabice rozvodů v prostorech s vanou nebo sprchou nelze v zónách 0,1 a 2 používat k instalaci vedení určená pro suché prostory elektrické přívody musí být přivedeny co nekratší cestou a musí být realizovány kabely s izolací třídy II

prostory s vanou nebo sprchou místní vyrovnání potenciálu • připojení všech neživých vodivých částí k celkovému uzemnění budovy • provádí se měděnými vodiči • vodivé těleso vany nemusí být spojeno s lištou vyrovnání potenciálu

horkovzdušné sauny • považovány za suché prostory, nejsou-li zkrápěny vodou a nemají-li uvnitř vlhké nebo mokré prostory • kabely a vodiče musí mít ochrannou izolaci, nesmějí mít kovový plášť v prostoru sauny nesmějí být zásuvky

staveniště • zařízení staveniště nesmí být napájena přes prodlužovací přívody z domovních rozvodů • zásuvkový okruh do 32A musí být jištěn také proudovým chráničem s mizním diferenciálním proudem do 30mA staveništní rozváděč

zemědělská a zahradnická zařízení • pro instalace a vnitřní elektrické rozvody v obytných a administrativních budovách zemědělských usedlostí a zahradnictví platí všeobecné předpisy podle ČSN 33 2130 • v prostorách, kde se pohybují zvířata, činí nejvyšší hodnota přípustného dotykového napětí 25V pro střídavé a 60V pro stejnosměrné napětí bezpečnostní předpisy

zemědělská a zahradnická zařízení vyrovnání a stabilizace potenciálu v prostorách chovu zvířat elektrická zařízení v hospodářských budovách musí být chráněna proudovými chrániči ( FI jističi ) s diferenciálním proudem do 500mA a zásuvkové okruhy proudovými chrániči do 30mA

prostory se zvýšeným požárním nebezpečím • požár může způsobit přehřátý vodič nebo jiskry elektrického oblouku při zkratu • patří sem stolárny, papírenské provozy, přádelny syntetických vláken a sklady hořlavých látek • vodiče a kabely musí být na svém začátku chráněné proti přetížení i proti zkratu • jmenovitý diferenciální proud IΔn smí být nejvýše 300mA • pevné vodiče nesmějí být uloženy nekrytě trojfázové soustavy v provozech se zvýšeným požárním nebezpečím

prostory se zvýšeným požárním nebezpečím • jako ochranný vodič smí být použit • jeden z izolovaných vodičů vícevodičového vedení, např. kabelu • jeden z vodičů kabelu, který také obsahuje fázové vodiče a střední vodič • koncentrický vodič ( měděný oplet ) kabelu • v plášti vedení nebo kabelu musí být veden ochranný ( hlídací ) vodič h hlídání izolačního stavu pomocí RCD a hlídacího vodiče nadproudové ochrany v prostorech se zvýšeným požárním nebezpečím

prostory se zvýšeným požárním nebezpečím rozvaděč pro prostory se zvýšeným požárním nebezpečím

prostory se zvýšeným požárním nebezpečím • dělí se tři nebezpečné zóny 0,1 a 2 a ochranný prostor • prostory s nebezpečím výbuchu prachů se dělí na zóny 20,21 a 22 zóny ohrožené výbuchem hořlavých plynů, par nebo mlhou hořlavé kapaliny • zóna 0 • výbušná plynná atmosféra je přítomna trvale nebo po dlouhé období • elektrická zařízení – norma ČSN EN 50020 nebo ČSN EN 50039 • jiskrně bezpečná zařízení musí mít kategorii i a jsou-li nad zemí nebo mimo budovu, musí být opatřena bleskojistkami • zóna 1 • elektrická zařízení jako v zóně 0 • zařízení vybavená závěry odpovídající tepelné třídě a skupině výbušnosti ( zápalná ochrana ) druhy zápalných ochran

prostory se zvýšeným požárním nebezpečím • zóna 2 • elektrická zařízení jako v zóně 0 a 1 • zařízení, která nemají horké povrchy a nevytvářejí oblouky nebo jiskry při běžné provozu • mohou zde být použita zařízení navržená specielně pro tuto zónu skupiny výbušnosti plynu, teplotní třídy a maximální povrchové teploty

prostory se zvýšeným požárním nebezpečím zóny ohrožené výbuchem hořlavého prachu • zóna 20 • prostor, ve kterém je výbušná prachová atmosféra přítomna často nebo dlouhé období • zóna 21 • prostor, ve kterém je výbušná prachová atmosféra přítomna krátkodobě • zóna 22 • prostor, ve kterém je výbušná prachová atmosféra přítomna jen příležitostně nebo výjimečně přídavné látky – farmaceutický průmysl dřevný prach – zpracování dřeva

zdravotnická zařízení • prostory, ve kterých se provádějí lékařská vyšetření, operace, ozařování a jiné léčebné postupy s lidmi i zvířaty • tři typy místností – 0,1 a 2 požadavky na elektrické rozvody z hlediska pacientů a obsluhy místnosti typu 0 • přístroje, které jsou nezávislé na zdravotnické izolované soustavě • přístroje, kterých se pacient nedotýká místnosti typu 1 • přístroje, jejichž bezpečný provoz může být závislý na používání zdravotnické izolované soustavy • výpadek přístrojů není pro pacienta nebezpečný • přerušený lékařský výkon může být opakován • při izolační chybě mohou být odpojeny

zdravotnická zařízení požadavky na elektrické rozvody z hlediska pacientů a obsluhy místnosti typu 2 • přístroje, jejichž bezpečný provoz je závislý na používání zdravotnické izolované soustavy • výpadek přístrojů by ohrozil zdraví nebo život pacienta • při izolační chybě nesmí být přerušeno napájení • při výpadku sítě musí být automaticky zapojen náhradní zdroj

zdravotnická zařízení zvláštní požadavky na elektrické rozvody a instalace

Elektrotechnická schémata a značky schematické značky • symboly elektrotechnických součástek ( případně i strojů, přístrojů či zařízení ) • vycházejí z charakteristického rysu ( tvaru ) zobrazovaných součástek • užívají se základní geometrické tvary, rozměry jsou pevně stanoveny • umožňují přehledně, jednoduše a rychle nakreslit elektrotechnický obvod

přehled schematických značek

Praktikum z elektrotechniky