Část C) Odborný výcvik

Žák řeší montážní, údržbové práce včetně oprav.
Dodržuje bezpečnostní předpisy.
Řeší a provádí elektroinstalace průmyslové.
Provede uložení kabelů v korytech včetně spínačů, zásuvek.
Použije správný postup při kladení kabelů v kanálech a šachtách.
Rozezná spojovací a instalační materiál.
Dodržuje normy ČSN při instalacích ve složitých prostorách – koupelnách, umývárnách a sprchách.
Provede instalaci ve vlhkém prostředí.
Provede instalaci v prostředí s nebezpečím požáru.
Orientuje se v instalacích v betonových panelech, příčkách bytových jader Využije zahraničních způsobů instalace.
Dodržuje zásady při zřizování prozatímního vedení a jeho demontáži.
Řeší a uplatňuje způsoby připojení rozvaděčů a elektroměrových rozvodnic.

2.1. Průmyslová instalace, ukládání kabelů, druhy rozvaděčů

Rozvod elektrické energie v průmyslových závodech je mnohem náročnější než v obytných budovách, protože se přenášejí velké výkony.
Avšak požadavky kladené na rozvod v průmyslových provozovnách jsou shodné s požadavky kladenými na rozvod v obytných budovách i v budovách občanské výstavby.

V průmyslových provozovnách se používají normalizované soustavy napětí: 3 x 24/42V

3 x 230/400V
3 x 400/690V
3 x 6kV
3 x 10kV
3 x 22kV

S ohledem na důležitost elektrické energie a její zabezpečení nepřetržité dodávky jsou jednotlivé provozovny, technologická zařízení a spotřebiče zařazeny do tří stupňů, s těmito zásadami dodávky elektrické energie:

Dodávka I. stupně – dodávka elektrické energie musí být zajištěna za všech okolností, protože její přerušení může ohrozit lidské životy (např. čerpadla požární vody a výtahy určené k evakuaci osob a materiálu, dále také v nemocnici, zdravotnické přístroje a atomové elektrárny) nebo způsobit velké materiální škody (třeba ztrátou znehodnocení výroby, zničením zařízení nebo zastavením důležitých strojů sloužících k udržování technologického procesu, které značně převyšují náklady na zajištění I. stupně. Rozhodnutí, že jde o dodávku I. stupně, je třeba podložit náležitým technicko-ekonomickým zdůvodněním. Dodávka el. energie musí být zajištěna minimálně ze dvou na sobě nezávislých napájecích zdrojů. Každý z nich musí mít takový výkon, aby dodávku plně zajistil (2 x 100%). Dva napájecí transformátory jsou pro tento účel nezávislé zdroje, když každé z nich je napájeno z jiného zdroje.
Dodávka II. stupně – má být zajištěna pokud možno nepřetržitá dodávka elektrické energie, protože její přerušení může způsobit škody, v žádném případě však nelze připustit nebezpečí ohrožení zdraví nebo života.
Dodávka III. stupně – nemusí být zajištěna nepřetržitá dodávka, tzn., že tato dodávka nemusí být zajišťována zvláštními opatřeními.

Jde-li u těchto dodávek o poměrně malé výkony, může být jako druhý napájecí zdroj použito záložní soustrojí se spalovacími motory, akumulátorová baterie apod. Místo druhého (náhradního) napájecího zdroje, elektrické energie, může být také zajištěn náhradní neelektrický pohon příslušného zařízení např. vodní, parní, spalovacími motory apod. Tento náhradní pohon však musí mít stejnou pohotovost a spolehlivost jako druhý zdroj energie a nesmí být závislí na prvním energickém zdroji, který při poruše vypadl. Dodávky elektrické energie II. stupně se provedou podle místních poměrů. Počet napáječů a jejich průřezy i počet a výkony transformátoru se volí tak, aby byla zajištěna záloha bez dalších investic. Za dostatečné zajištění se většinou považuje připojení, alespoň na dva transformátory nebo na dvě skupiny transformátorů. Napájení obou skupin transformátorů se zpravidla již neposuzuje. Oba transformátory musí mít výkon dostatečný k zajištění nutného provozu napájeného zařízení. Uskuteční-li se náhradní napájení současným připojením na více zdrojů, které se tím spolu spojí, musí zařízení a jejich zkratová odolnost vyhovovat podmínkám paralelního chodu. Přepíná-li se pouze na druhý zdroj při zapnutém prvním zdroji, je možné v elektrickém zařízení transformovny krátkodobě dovolit možnost zkratového výkonu většího, než na který je elektrické zařízení dimenzováno, a to odpovídající nejvýše společnému zkratovému výkonu přepínaných zdrojů (to je nejvýše o 100% výkonu většího zdroje než je jmenovitý zkratový výkon zařízení). Přepojení na druhý naváděcí zdroj se obvykle děje zásahem obsluhy, musí být přesně dodržen postup spínání předem stanovený pro určitý případ. Při navrhování zařízení, u něhož se přepíná z jednoho napáječe rozvodného závodu na druhý, je předem nutná dohoda s rozvodným závodem.

Dodávky elektrické energie III. stupně se mohou provést připojením na jediný zdroj (přívod) a nevyžadují další zajištění. Jsou-li v průmyslovém závodě instalována zařízení vyžadující dodávky různých stupňů důležitosti, volí se výkon zálohy zpravidla tak, aby při poruše byla zajištěna pouze dodávka elektrické energie I. stupně.

K zajištění dodávek el. energie v provozovnách a objektech se často musí vybudovat jedna nebo více transformoven i s několika transformátory, rozvaděči i rozvodnicemi ze kterých se napájejí podružné rozvody a jednotlivé spotřebiče.

2.1.1. Druhy průmyslových rozvodných sítí:

paprsková – je přehledná, její údržba není komplikovaná, ale spolehlivost zajištění dodávky el. energie při poruše v síti je elativně malá.
hřebenová síť (též okružní síť) – je nákladnější pro výstavbu i údržbu, méně přehledná, ale spolehlivost zajištění dodávky el. energie je větší.
mřížová síť – spolehlivost dodávky el. energie je větší, ale siť je nákladná a nepřehledná, údržba je obtížnější

2.2. Rozvody v provozovnách

Pro rozvod v průmyslových provozovnách se zřizuje jedna popř. více transformoven nebo rozvoden, rozvaděčů a rozvodnic napájených z jedné nebo více vstupních stanic. Doporučuje se umísťovat transformovny nebo jiné zdroje co nejblíže místa spotřeby. U každé transformovny se zřizuje hlavní výstupní rozvodna, rozvaděč nebo rozvodnice, z nichž se napájejí jednotlivé spotřebiče podružné rozvodnice, rozvaděče nebo rozvodny. Je-li v provozovně několik transformoven, doporučuje se jejich hlavní rozvaděče nebo rozvodny propojit mezi sebou vedením, které je dimenzováno pro omezený provoz (např. pro provoz hlavní směny) a které není při normálním provozu zapojeno. Rozvod k rozvodnám rozvaděčům a spotřebičům, může být paprskový, průběžný, okružní, hřebenový a mřížový. Lze provést i kombinaci některých způsobů. Způsoby rozvodů jsou na obr.

Porovnáme-li jednotlivé způsoby rozvodu z hlediska jistoty provozu údržby a nákladů, lze říci, že paprskový a průběžný rozvod je přehledný a snadný pro údržbu, je nenákladný, ale jistota dodávky elektrické energie je malá. Okružní a hřebenový rozvod je méně přehledný a je nákladnější, ale je větší jistota dodávky. Největší jistotu dodávky splňuje rozvod mřížový. Je však nákladný, málo přehledný a obtížný pro údržbu. V průmyslových závodech se mřížový rozvod používá pro spojení transformoven nebo rozvodem jednotlivých objektů, a to jako úplná nebo jednoduchá mříž.

2.3. Provedení napájení přípojky pro průmyslový rozvod:

venkovním vedením – menší pořizovací náklady, snadnější údržba, ale větší poruchovost vlivem atmosférických přepětí.
kabelem – umisťují se pod zem, šetří místo a mají i menší poruchovost, ale stavba i údržba je nákladnější.

2.4. Kabely – druhy:

izolace olejem impregnovaného papíru (dožívají) – je nejdéle používaná izolace s velmi dobrými el. vlastnostmi. Nevýhodou je velká hmotnost kabelu způsobená olověným pláštěm a tím i obtížnější práce při montáži.
izolace z měkčenného PVC – technologie se úspěšně používá již více než 40 let. Montáž kabelů je podstatně snadnější. Izolace z PVC má vysokou el. pevnost a je levná. Poněkud horší izolační vlastnosti nejsou na závadu.
izolace z PE (nejkvalitnější) – má lepší izolační vlastnosti než PVC (vysoká el. pevnost, nižší dielektrické ztráty, lépe snáší přetížení i zkrat). S PE izolací lze pracovat i při nižší teplotě (asi do 5°C). Vyšší cena stěžuje úplné nahrazení PVC kabelů.

2.4.1. Normalizovaná řada jmenovitých napětí kabelů:

750V, 1kV, 6kV, 10kV, 22kV, 35kV, 110kV, 220kV, 400kV

Průřezy vodičů se navrhují tak, aby nebylo překročeno dovolené oteplení vodiče, nebyl překročen povolený úbytek napětí na konci vodiče zatíženého provozním proudem a kabel odolal silovým a tepelným účinkům zkratových proudů.

2.4.2. Normalizované průřezy kabelů:

0,35; 0,5; 0,75; 1; 1,5; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 35; 50; 70; 90; 120; 150; 185; 210; 240; 300; 400; 500; 625; 1000 [mm²].

Kabely s průřezem jader do 240 mm² se vyrábí jako jednožilové a vícežilové. Kabely s průřezem nad 240 mm² jsou jen jednožilové.
Průřezy vodičů se navrhují tak, aby nebylo překročeno dovolené oteplení vodiče, nebyl překročen povolený úbytek napětí na konci vodiče zatíženého provozním proudem a kabel odolal silovým a tepelným účinkům zkratových proudů.
Průřez vodiče se musí volit s ohledem na hospodárnost (cena, materiál, Cu a Al, izolace atd.).

2.4.3. Kladení kabelů

Kabely je možno pokládat do země, do kabelových kanálů, kolektorů, tvárnic, na kabelové lávky, rošty, příchytky a do trubek.
Při práci s kabely z PVC nemá klesnout teplota pod +4°C, jinak je nutno kabel předehřát ve vytemperovaném přístřešku nebo elektrickým proudem ve vodičích jader kabelů.
Ve výkopu se kabely do 110kV vkládají na vrstvu jemnozrnného písku minimálně 8 cm, případně 12 cm pro vyšší napětí. Dále se kabely zasypávají vysokou vrstvou písku a bývají zakryty cihlami, tvárnicemi nebo betonovými deskami. Horní strana zásypu se označí červeným pásem s blesky. Při ukládání do země se musí dodržet minimální hloubky uložení kabelu.

Kabelové soubory:
Jsou sady materiálu, potřebného k provedení spojů mezi vodiči jader kabelů.

Kabelová spojka:
Spojuje dva kabely.

Kabelová odbočka:
Umožňuje na průběžný kabel, napojit další odbočující kabel, obdobně dvojitá kabelová odbočka

Kabelová koncovka:
Zabraňuje vnikání vlhkosti a nečistot dovnitř na konci kabelu.

2.4.4. Zpracování instalačních kabelů

Při zpracování musíme dbát:

Někdy kabel prochází rizikovými místy, např. pod podlahou nebo pod schody, hrozí mu proto mechanické poškození.
Existuje-li možnost mechanického poškození kabelu, musíme jej chránit kovovou trubkou nebo podobnou ochranou. Tento požadavek platí vždy, jestli je kabel zabudován ve výšce 10 cm nebo níže nad podlahou nebo schody.

2.5. Kladení elektrických vedení do stropů a podlah

Elektrická vedení se do konstrukcí stropů a podlah ukládají převážně těmito způsoby:

do vápenné, sádrové nebo cementové omítky,
do betonu,
do podlahové vyrovnávací vrstvy,
do drážky ve stropní konstrukci, ve vyrovnávací podlahové vrstvě nebo v podlaze,
do dutin ve stropní nebo podlahové konstrukci,
do prostoru mezistropu

Vedení kladená na povrch stropní konstrukce nebo do drážky na horní straně stropní konstrukce před vyrovnávací podlahovou vrstvou musí být dostatečně odolná proti uvolnění a poškození během provádění stavebních prací (např. kabely s pevným pancířem) nebo musí být ihned po uložení chráněna proti poškození (např. obalem z cementové malty M 100 o tloušťce alespoň 1 cm s mírně stoupajícími náběhy nebo jinou rovnocennou ochranou).

Mezi ochranným obalem nad vedením uloženým v podlaze a nášlapnou vrstvou podlahy musí mít vyrovnávací vrstva dostatečnou tloušťku, aby nevznikalo nebezpečí praskání vyrovnávací vrstvy a tím znehodnocení nášlapné vrstvy. Vedení uložená do drážky v podlaze musí být chráněna před poškozením dostatečně pevným a trvanlivým krytem. Musí být učiněno opatření, aby při běžném úklidu (mytí podlah) do drážek nemohla zatékat voda.

Elektrická vedení se nesmějí klást do dilatačních spár a do spár, ve kterých by byla vystavena nebezpečí mechanických poškození.

Části vedení vyčnívající ze stropu nebo z podlahy (např. části podlahových rozvodů jako víka podlahových krabic, podlahové stojánky apod.) musí být ověřeny pro prostředí a mechanické namáhání předpokládané v daném místě. Volné konce vodičů a kabelů musí být chráněny před poškozením během provádění stavebních prací (např. ovinutím, návleky apod.).

Víka podlahových krabic a všechna vyústění vedení z krabic a podlahových kanálů do podlahových stojánků musí být umístěna proti vniknutí cizích předmětů a vody při mytí podlah.

V prostoru mezistropu s odnímatelným podhledem musí být vedení kladena tak, aby jejich uložení nebylo závislé na odnímatelném podhledu.

Protahovací krabice a krabicové rozvodky ve stropech a podlahách musí být pro montáž přístupné tak, aby se daly kdykoliv snadno otevřít a zavřít. Víčka krabic musí být viditelná nebo jejich poloha označena tak, aby je bylo možno lehce najít. Ke krabicím umístěným nad podhledem nebo pod nášlapnou vrstvou podlahy musí být přístup umožněn snadno otevíratelnými kryty.

2.6. Elektroinstalace do dutých stěn

Proměny stavebních postupů v posledních letech výrazně zvýšily význam instalace v dutých stěnách. Duté stěny bývají tvořeny zpravidla nosnou konstrukcí, která je zvenčí obložena dřevotřískovými deskami, sádrokartonem, dřevem, plastem, kovovými deskami apod.

Mezi duté stěny patří tyto konstrukce:

stěny, převážně z hořlavých materiálů
systémy stojkových stěn
zavěšené stropní podhledy
půdní vestavby
nábytek
dekorační zakrytování, záclonové lišty apod.
dělící příčky jako rámové konstrukce
prostorové přepážky
vozidla typu obytných přívěsů, obytných automobilů apod.
obytné buňky

V České republice je nutno vycházet při práci v dutých stěnách z ČSN 33 23 12- Elektrické zařízení v hořlavých látkách a na nich.

Stupně hořlavosti látek (ČSN 73 08 62):

A – nehořlavé

B – nelehce hořlavé

C1 – těžce hořlavé C2 – středně hořlavé C3 – lehce hořlavé

Elektroinstalační krabice v stěnách, příčkách ve stropech a podlahách musejí být pro montáž a údržbu přístupné. Silové vodiče, kabely, instalační trubky, kanály, lišty, příchytky, vývodky, krabice bez svorkovnic apod. se mohou umístit přímo do hořlavých látek stupňů hořlavosti B, C1, C2, C3 nebo na ně za předpokladu, že jsou odolné proti šíření plamene. Ostatní el. předměty je možné ukládat do hořlavých látek nebo na ně pouze při dodržení vzduchové mezery, umístění izolačně tepelné podložky nebo lůžka.

Elektrické předměty označené značkami jsou:

Obr. 1 Montáž na hořlavé látky

Obr. 2 Montáž do hořlavých látek

2.7. Vnitřní elektrické rozvody

Elektrický rozvod musí pole druhu provozu splňovat požadavky na:

bezpečnost osob,
provozní spolehlivost
přehlednost rozvodu,
snadnou přizpůsobivost rozvodu,
hospodárnost rozvodu,
hospodárné použití typizovaných jednotek a vzhled.

Před elektroměrovým rozvaděčem volný prostor v hloubce 80 cm s rovnou podlahou. Na jeden světelný obvod se smí připojit tolik svítidel, aby součet jejich jmenovitých proudu nepřekročil proud jističe.
Světelné zdroje se zvlášť nejistí, jistí se jen vedení. Spínače se osazují tak,aby nahoře byl zapnut dole vypnut. Netýká se řazení 6, 5A, 5B a 7.

Vedení světelného obvodu se jistí nejvýše 25 A.

Na zásuvkové obvody lze podle potřeby pevně připojit jednoúčelové spotřebiče pro krátkodobé použití do 1,2 kW.

Jednofázové zásuvky - kolík nahoře, fáze vlevo. Při použití dvou napěťových soustav - nezáměnné zásuvky. Na jeden zásuvkový obvod - max.10 zásuvek. Dvojzásuvka se nesmí připojit do dvou různých obvodů.

Na jeden trojfázový obvod musí být všechny zásuvky na stejný jmenovitý proud.

Trojfázové spotřebiče jeden obvod max.15kVA.

V budovách, kde je zaveden plyn nesmí být jiskřící zvonky.