PORADNIK PROJEKTANTA ELEKTRYKA

Rok wydania: 2012, wydanie V, dodruk 2018
ISBN: 978-83-919132-3-9
oprawa: twarda
 

Wstęp / 11

1.  Projekt budowlany i zasady jego uzgadniania / 13
1.1  Przepisy ogólne i wymagania podstawowe / 13
1.2  Postępowanie poprzedzające rozpoczęcie robót budowlanych. Zakres i forma projektu budowlanego / 15
1.3  Dane wyjściowe do projektowania / 37
1.4  Uzgadnianie i zatwierdzanie dokumentacji projektowej / 38

2. Podstawy zasilania budynków nieprzemysłowych / 43
2.1  Wymagania dotyczące lokalizacji urządzeń zasilających / 43
2.2  Charakterystyka systemu zasilania budynków użyteczności publicznej / 44
2.3  Przyłączenie podmiotów do sieci elektroenergetycznej / 46
2.4  Jakość energii elektrycznej / 51
2.4.1  Standardy jakościowe obsługi odbiorców energii elektrycznej / 51
2.4.2  Wymagania w zakresie jakości energii elektrycznej określone w normach / 56
2.4.2.1  Wpływ wahania napięcia na pracę wybranych odbiorników / 60
2.4.2.2  Harmoniczne, interharmoniczne i subharmoniczne oraz ich wpływ na pracę urządzeń oraz instalacji elektrycznych / 63
2.4.2.2.1  Harmoniczne / 63
2.4.2.2.2  Interharmoniczne i subharmoniczne / 78
2.5  Taryfy za energię elektryczną / 81
2.6  Niezawodność zasilania / 84
2.7  Zasilanie z sieci elektroenergetycznej / 92
2.7.1  Układy sieci średniego napięcia / 93
2.7.2  Układy sieci niskiego napięcia / 96
2.7.3  Układy zasilania w sieciach elektroenergetycznych nn / 101
2.8  Odbiorniki energii elektrycznej / 103
2.9  Zasady obliczania mocy zapotrzebowanej / 131
2.9.1 Budynki mieszkalne / 131
2.9.2  Budynki użyteczności publicznej / 133
2.9.3  Wyznaczanie mocy szczytowych w elementach sieci osiedlowej / 136
2.9.4  Współczynnik jednoczesności i współczynnik zapotrzebowania / 137
2.10  Układy pomiarowe do rozliczeń zużytej energii elektrycznej / 138
2.10.1  Układy pomiarowe / 138
2.10.2  Dobór przekładników prądowych do układów pomiarowych półpośrednich / 148
2.10.3  Dobór przekładników napięciowych do układów pomiarowych / 157
2.11  Wybrane zagadnienia dotyczące projektowania instalacji elektrycznych / 162

3.  Sieciowe urządzenia zasilające / 175
3.1  Rozdzielnice niskiego napięcia / 175
3.2  Stacje transformatorowe SN/nn / 191
3.3  Dobór stacji transformatorowej / 203
3.4  Zabezpieczenia transformatorów średniego napięcia / 206
3.5  Zabezpieczenie stacji transformatorowo-rozdzielczej SN/nn / 209
3.6  Wymagania dotyczące lokalizacji budynkowych stacji transformatorowych pod względem ochrony ppoż. / 211
3.7  Optymalizacja położenia pojedynczej stacji transformatorowej / 217

4.  Linie elektroenergetyczne niskich i średnich napięć / 227
4.1  Linie kablowe / 227
4.2  Linie napowietrzne / 256
4.2.1  Wymagania dla linii z przewodami pełnoizolowanymi oraz z przewodami niepełnoizolowanymi / 267
4.3  Ochrona odgromowa linii kablowych i napowietrznych / 277
4.4   Przejście z układu TN-C na układ TN-C-S (rozdział przewodu PEN na przewód PE oraz przewód N) / 278

5.  Zwarcia / 283
5.1  Obliczanie zwarć. Początkowy prąd zwarciowy / 283
5.2  Parametry elementów obwodu zwarciowego / 287
5.2.1  Parametry zwarciowe systemu elektroenergetycznego / 287
5.2.2  Parametry zwarciowe pozostałych elementów obwodu zwarciowego / 288
5.3  Obliczanie prądów zwarciowych / 293
5.3.1  Prąd zwarciowy udarowy / 293
5.3.2  Prąd zwarciowy wyłączeniowy / 294
5.3.3  Prąd zwarciowy zastępczy cieplny / 295
5.4  Udział silników w prądzie zwarciowym / 303

6. Dobór przewodów i ich zabezpieczeń / 309
6.1  Dobór przewodów w instalacjach elektrycznych / 309
6.1.1  Nagrzewanie kabli i przewodów / 309
6.1.2  Zasady doboru przewodów i kabli w instalacjach elektrycznych / 316
6.1.3  Dobór przewodów na długotrwałą obciążalność i przeciążalność prądową / 317
6.1.4  Sprawdzenie dobranych przewodów lub kabli na warunki zwarciowe / 328
6.1.5  Sprawdzenie dobranych przewodów lub kabli na warunek spadku napięcia / 337
6.1.6  Sprawdzenie dobranych przewodów na spadek napięcia przy rozruchu silników / 340
6.1.7  Sprawdzenie dobranych przewodów z warunku samoczynnego wyłączenia / 342
6.1.8  Przewody ochronne / 345
6.1.9  Wyznaczanie przekroju przewodu neutralnego w obwodach zasilających odbiorniki nieliniowe / 351
6.1.10  Dobór przewodów do zasilania urządzeń, które muszą funkcjonować w czasie pożaru / 355
6.2  Dobór zabezpieczeń / 369
6.2.1  Zasady zabezpieczania przetężeniowego / 369
6.2.2  Zabezpieczenia przewodów / 370
6.2.3  Wymagania zwarciowe stawiane zabezpieczeniom / 376
6.3  Zabezpieczanie silników / 378
6.3.1  Zabezpieczenie zwarciowe / 378
6.3.2  Zabezpieczenie bezpiecznikiem topikowym / 378
6.3.3  Zabezpieczenie przeciążeniowe / 380
6.3.4  Zabezpieczenie zanikowe / 381
6.4  Selektywność zabezpieczeń / 388
6.4.1  Selektywność działania przy kaskadowym połączeniu bezpieczników topikowych / 388
6.4.2  Selektywność działania przy kaskadowym połączeniu bezpiecznika topikowego z wyłącznikiem nadprądowym / 390
6.4.3  Selektywność działania przy kaskadowym połączeniu dwóch wyłączników nadprądowych / 394
6.4.4  Selektywność działania przy kaskadowym połączeniu dwóch wyłączników różnicowoprądowych / 397
6.5  Zabezpieczenie przewodów połączonych równolegle / 403

7. Układy i urządzenia zasilania rezerwowego, awaryjnego i gwarantowanego / 417
7.1  Samoczynne załączanie rezerwy SZR / 417
7.2  SZR sieć/sieć / 418
7.3  Źródła zasilania gwarantowanego i awaryjnego oraz zasady ich doboru / 433
7.3.1  Zasilacze bezprzerwowe (UPS) / 433
7.3.2  UPS pracujący w trybie VFD (off-line) / 435
7.3.3  UPS pracujący w trybie VI (line interactive – sieciowo interaktywny) / 436
7.3.4  UPS pracujący w trybie VFI (on-line) / 436
7.3.5  Układy redundantne UPS / 438
7.3.6  Karta synchroniczna X-Slot Hot Sync – instalacja i oprzewodowanie / 442
7.3.7  Hot Sync™ – system pracy równoległej UPS Powerware / 442
7.3.8  Technologia Hot Sync™ – zasada działania / 444
7.3.9  ABM™ (Advanced Battery Management) – system nieciągłego ładowania baterii / 447
7.3.10  Dobór mocy zasilacza UPS / 450
7.3.11  Przykłady układów zasilania gwarantowanego o zwiększonej niezawodności / 454
7.4  Problemy z zasilaniem i rozwiązania UPS / 459
7.4.1  Wykaz danych technicznych UPS-a deklarowanych przez producenta / 461
7.5  Podstawy funkcjonalne zasilaczy UPS Eaton serii Powerware / 465
7.5.1  Funkcje elektryczne / 465
7.5.2  Działanie w warunkach normalnych / 466
7.5.3  Przerwa w zasilaniu sieciowym/praca autonomiczna z akumulatorów / 466
7.5.4  Przerwa normalna/ładowanie baterii / 466
7.5.5  Przełączenie na wewnętrzny tor obejściowy – włączony przełącznik statyczny / 466
7.5.6  Przełączenie na pracę normalną UPS-a / 467
7.5.7  Podwójne źródła energii w zasilaczach UPS / 467
7.5.8  Falownik / 467
7.5.9  Prostownik / 468
7.6  Opis pracy UPS-a w technologii beztransformatorowej / 471
7.6.1  Budowa wewnętrzna systemu UPS / 471
7.6.2  Tryby pracy / 472
7.6.3  Ręczny przełącznik toru obejściowego EBS / 475
7.6.4  Ręczny przełącznik toru obejściowego MBS / 475
7.7  Algorytm doboru zasilaczy UPS / 483
7.7.1 Algorytm postępowania / 483
7.7.2  Procedura doboru zasilaczy UPS / 485
7.7.3  Wybór UPS-a / 489
7.8  Zasilacze dc – siłownie telekomunikacyjne (STK) / 494
7.9  Baterie kwasowo-ołowiowe / 499
7.9.1  Budowa akumulatora bezobsługowego VRLA / 500
7.10  Porównanie baterii klasycznych VLA i baterii z regulowanym zaworem VRLA / 501
7.10.1  Porównanie baterii VRLA w wykonaniu AGM i żelowych / 501
7.10.2  Zastosowania akumulatorów VRLA / 502
7.10.3  Ładowanie baterii / 503
7.10.4  Rozładowanie baterii / 503
7.10.5  Warunki pracy akumulatorów VRLA / 505
7.10.6  Procesy cieplne w akumulatorach VRLA / 505
7.10.7  Problemy występujące przy eksploatacji akumulatorów VRLA / 505
7.10.8  Składowanie / 506
7.11  Dobór baterii akumulatorów do zasilacza UPS / 507
7.11.1  Elementy wpływające na dobór baterii akumulatorów / 507
7.12  Wymagania techniczne wyboru baterii akumulatorów (diagram) / 510
7.13  Dobór baterii do systemu UPS / 511
7.14  Dobór wentylacji pomieszczenia systemu baterii VRLA / 516
7.14.1  Lista kontrolna systemu wentylacji baterii VRLA / 516
7.14.2  Obliczenia wentylacji pomieszczenia baterii VRLA / 517
7.14.3  Wyznaczenie bezpiecznej odległości od źródeł inicjacji wybuchu / 519
7.15  Zespoły prądotwórcze (ZP) / 520
7.15.1  Dobór mocy zespołu prądotwórczego / 527
7.15.2  Tandem UPS – zespół prądotwórczy / 531
7.15.3  Rodzaje mocy zespołów prądotwórczych / 533
7.15.4  Układy współpracy ZP z siecią elektroenergetyczną / 536
7.15.4.1  SZR sieć/ZP / 536
7.15.4.2  Ręczny przełącznik sieć/ZP / 536
7.15.4.3  Automatyka SZR sieć/ZP z układem obejściowym / 537
7.15.4.4  Ochrona przeciwprzepięciowa w instalacjach napięcia awaryjnego i gwarantowanego / 537
7.15.5  Wymagania dotyczące instalowania zespołów prądotwórczych / 542
7.15.5.1  Warunki przyłączania / 542
7.15.5.2  Warunki zabudowy / 542
7.15.5.3  Projekt budowlany instalacji / 542
7.15.5.4  Instrukcja ruchu i eksploatacji zespołu prądotwórczego (współpracy z siecią energetyki zawodowej) / 543
7.15.5.5  Odbiór techniczny / 544
7.15.6  Przykładowa instrukcja współpracy ruchowej zespołu prądotwórczego z siecią elektroenergetyczną / 545

8.  Kompensacja mocy biernej / 553
8.1  Kompensacja mocy biernej indukcyjnej / 553
8.2  Kompensacja mocy biernej pojemnościowej / 576

9.  Zasilanie terenu budowy i rozbiórki / 579

10.  Zasilanie tymczasowe imprezy masowej / 593

11.  Wymagania stawiane obiektom budowlanym łączności – zasilanie / 607

12.  Zasilanie oświetlenia ulicznego / 613

13.  Ochrona przeciwporażeniowa (zagadnienia wybrane) / 633
13.1  Działanie prądów na organizmy żywe / 633
13.2  Ochrona przeciwporażeniowa przy napięciu U  1 kV / 638
13.2.1  Ochrona podstawowa / 641
13.2.2  Ochrona przy uszkodzeniu / 641
13.2.2.1  Ocena skuteczności samoczynnego wyłączenia w układach TN / 642
13.2.2.2  Ocena skuteczności samoczynnego wyłączenia w układach TT / 646
13.2.2.3  Ocena skuteczności samoczynnego wyłączenia w układach IT / 647
13.2.3  Wyłącznik różnicowoprądowy / 655
13.2.4  Ochrona przeciwporażeniowa w sieciach elektroenergetycznych niskiego napięcia / 659
13.2.5  Przewody PEN i PE w liniach elektroenergetycznych niskiego napięcia / 662
13.2.6  Uziemienia w sieciach TN i TT / 662
13.2.7  Punkty neutralne sieci niskiego napięcia łączone z uziomami stacji zasilających / 674
13.2.8  Połączenia wyrównawcze ochronne / 680
13.2.9  Zasilanie urządzeń w strefach nieobjętych połączeniami wyrównawczymi / 687
13.3   Ochrona przeciwporażeniowa przy zasilaniu z zespołu prądotwórczego (ZP) / 690
13.4  Ochrona przeciwporażeniowa w układach zasilania gwarantowanego UPS / 697
13.5  Ochrona przeciwporażeniowa w pomieszczeniach o zwiększonym zagrożeniu porażeniowym (zagadnienia wybrane) / 704
13.5.1  Instalacje elektryczne w pomieszczeniach kąpielowych oraz baseny pływackie i inne / 704
13.5.2  Ochrona przeciwporażeniowa w obiektach szpitalnych / 709
13.5.2.1  Pomieszczenia użytkowane medycznie / 711
13.5.2.2  Koncepcja ochrony przeciwporażeniowej / 711
13.5.2.3  Układ IT / 712
13.5.2.4  Elektryczność statyczna / 715
13.5.2.5  Ochrona przeciwprzepięciowa / 715
13.5.2.6  Pola elektromagnetyczne (PEM) / 715
13.6  Ochrona przeciwporażeniowa przy napięciu U > 1 kV / 719

14.  Badania instalacji elektrycznych niskiego napięcia (zagadnienia wybrane) / 725
14.1  Rodzaj i terminy badań / 725
14.1.1  Wymagania określone w normie PN-HD 60364-6 / 725
14.1.2  Wymagania odnośnie dokładności pomiarów / 728
14.1.3  Prawna kontrola metrologiczna / 728
14.1.4  Częstość wykonywania okresowych badań na terenach budowy / 730
14.2  Badanie ciągłości połączeń przewodów ochronnych / 730
14.3  Pomiary rezystancji izolacji / 731
14.4  Badanie samoczynnego wyłączenia w instalacjach / 735
14.4.1  Badanie samoczynnego wyłączenia zwarcia w instalacjach z zabezpieczeniami zwarciowymi bez wyłączników różnicowoprądowych / 735
14.5  Ogólne warunki wykonywania badań instalacji z wyłącznikami różnicowoprądowymi / 737
14.6  Pomiar prądów upływowych w instalacji elektrycznej / 741
14.7  Pomiar rezystancji podłogi i ścian / 741
14.8  Spadek napięcia / 742
14.9  Pomiar rezystancji uziemienia i rezystywności gruntu / 743
14.10  Badania zespołów prądotwórczych (ZP) / 746
14.11  Wykonywanie pomiarów eksploatacyjnych dla transformatorów elektroenergetycznych / 752
14.12  Pomiary eksploatacyjne baterii kondensatorów statycznych w układach kompensacji mocy biernej o napięciu znamionowym do 1 kV / 756
14.13  Pomiary eksploatacyjne urządzeń napędowych o napięciu znamionowym do 1 kV / 758
14.14  Badanie ochrony przeciwporażeniowej przez samoczynne wyłączenie zasilania w obwodach zasilanych przez UPS / 759
14.15  Badanie i pomiary baterii akumulatorów / 762

LITERATURA / 765

ZAŁĄCZNIKI / 773
Załącznik 1   Tabele doboru kabli i przewodów / 775
Załącznik 2   Symbole graficzne stosowane w schematach elektrycznych i mapach geodezyjnych (wybrane) / 811
Załącznik 3   Tabele rezystancji i reaktancji transformatorów, linii napowietrznych i kabli (wybranych) / 825
Załącznik 4   Przegląd i kontrola instalacji elektrycznych i instalacji (urządzeń) piorunochronnych w budynku / 827
Załącznik 5   Ochrona sprzętu i urządzeń elektrycznych przez obudowy. Kodowanie barwami elementów manipulacyjnych / 842
Załącznik 6   Wybrane definicje z zakresu elektryki / 845
Załącznik 7   Zasady udzielania świadectw kwalifikacyjnych D i E / 854
Załącznik 8   Charakterystyki wybranych aparatów elektrycznych / 861
Załącznik 9   Prawne aspekty wykonywania pomiarów ochronnych / 880
Załącznik 10   Tabele pomocnicze do oceny skuteczności samoczynnego wyłączenia zasilania / 890

DODATKI / 895
Dodatek 1  Ochrona odgromowa obiektów budowlanych oraz ochrona przepięciowa w instalacjach elektrycznych obiektów budowlanych (zagadnienia wybrane) / 897
Dodatek 2  Wzajemne sytuowanie obiektów budowlanych i sieci elektroenergetycznych / 938
Dodatek 3  Podstawy projektowania ogrzewania elektrycznego / 979
Dodatek 4  Instalacje elektryczne w pomieszczeniach zagrożonych wybuchem oraz wentylacja w pomieszczeniach ładowania akumulatorów / 1012
Dodatek 5  Pożary w pomieszczeniach i krzywe symulujące pożary / 1045
Dodatek 6  Wymagania dotyczące instalowania przeciwpożarowego wyłącznika prądu / 1057
Dodatek 7  Oświetlenie awaryjne w budynkach oraz wymagania dotyczące zasilania awaryjnego w tunelach komunikacyjnych / 1061
Dodatek 8 Zagrożenie pożarowe oraz porażeniowe pochodzące od ograniczników przepięć (SPD) / 1081
Dodatek 9  Zasady projektowania sterowań instalacjami do odprowadzania dymu i ciepła / 1092
Dodatek 10  Ochrona pożarowa kanałów i tuneli kablowych / 1116
Dodatek 11  Zasilanie pompowni przeciwpożarowych / 1142
Dodatek 12  Wyłącznik selektywny / 1160
Dodatek 13  Obliczanie energii zapotrzebowanej przez oświetlenie wbudowane dla potrzeb charakterystyki energetycznej budynku lub części budynku stanowiącej samodzielną całość techniczno-użytkową / 1176
Dodatek 14  Zasady opracowywania instrukcji techniczno-ruchowej dla rozdzielnic SN i WN / 1186
Dodatek 15  Zwarcia łukowe w obwodach elektrycznych – niebezpieczne iskrzenie.
Źródło: firma Siemens / 1195
Dodatek 16  Przykłady specyfikacji technicznej wykonania i odbioru robót budowlanych – płyta CD