INSTALACJE ELEKTRYCZNE BUDOWA PROJEKTOWANIE I EKSPLOATACJA

INSTALACJE ELEKTRYCZNE BUDOWA PROJEKTOWANIE I EKSPLOATACJA WYD.IV ZMIENIONE

Praca zawiera niezbędne wiadomości potrzebne do wykonywania przez studentów projektów instalacji elektroenergetycznych. W podręczniku, poza budową i projektowaniem instalacji omówiono również takie zagadnienia, jak montaż i eksploatacja. Znajomość tych zagadnień pozwala studentom na przystąpienie do egzaminu na uprawnienia eksploatacyjne instalacji elektroenergetycznych, urządzeń napędowych i oświetlenia elektrycznego w zakresie prac elektromontażowych, konserwacyjnych i naprawczych.

Podręcznik jest przeznaczony dla studentów studiów inżynierskich I stopnia wydziałów elektrycznych wyższych szkół technicznych. Może służyć jako pomoc dydaktyczna do przedmiotów: „instalacje elektryczne” i „bezpieczeństwo użytkowania urządzeń elektrycznych” dla kierunku Elektrotechnika.

Spis treści
Przedmowa / 13
WPROWADZENIE (Mirosław Parol) / 15
W.1. Wymagania stawiane instalacjom elektrycznym / 15
W.1.1. Wymagania ogólne / 15
W.1.2. Wymagania dotyczące wyposażenia instalacji elektrycznych w urządzenia i aparaty elektryczne / 17
W.1.3. Wymagania dotyczące sposobów układania i prowadzenia tras przewodów, liczby i rodzajów obwodów oraz wyposażenia pomieszczeń w gniazda wtyczkowe i wypusty oświetleniowe / 19
W.1.4. Wymagania dotyczące oświetlenia awaryjnego pomieszczeń / 20
W.1.5. Wymagania ze względu na warunki pożarowe / 21
W.1.6. Wymagania napięciowe / 22
W.1.7. Wymagania dotyczące zasad łączenia (zamykania i przerywania) obwodów elektrycznych / 22
W.2. Kategorie uz ̇ytkowania łączników / 23
W.3. Warunki środowiskowe pracy instalacji i urządzeń elektrycznych / 24

BUDOWA

1. ELEMENTY I URZĄDZENIA INSTALACJI (Janusz Pasternakiewicz) / 31
1.1. Przewody i kable / 31
11.1.1. Wiadomości ogólne / 31
11.1.2. Obciążalność przewodów i kabli w zakresie napięć znamionowych do 1 kV / 32
1.1.3. Przewody szynowe / 41
1.2. Sprzęt instalacyjny / 43
1.2.1. Osprzęt instalacyjny / 43
1.2.2. Przybory instalacyjne / 46
1.2.3. Łączniki / 47
1.3. Rozdzielnice / 73
1.3.1. Wiadomości ogólne / 73
1.3.2. Rozdzielnice tablicowe / 73
1.3.3. Rozdzielnice skrzynkowe / 74
1.3.4. Rozdzielnice szafowe / 76
1.3.5. Rozdzielnice instalacyjne / 77
1.4. Kondensatory energetyczne do kompensacji mocy biernej / 77
1.4.1. Budowa kondensatorów niskiego napięcia / 77
1.4.2. Budowa baterii kondensatorów niskiego napięcia / 78

2. ODBIORNIKI ENERGII ELEKTRYCZNEJ (Stefan Niestępski) / 79
2.1. Wiadomości ogólne / 79
2.2. Elektryczne źródła światła / 79
2.2.1. Wprowadzenie / 79
2.2.2. żarówki / 80
2.2.3. Lampy fluorescencyjne / 82
2.2.4. Lampy rtęciowe / 85
2.2.5. Lampy metalohalogenkowe / 85
2.2.6. Lampy sodowe / 86
2.2.7. Lampy rtęciowo-żarowe / 87
2.2.8. Lampy LED / 87
2.3. Oprawy oświetleniowe / 88
2.3.1. Wiadomości ogólne / 88
2.3.2. Oprawy do żarówek / 90
2.3.3. Oprawy do świetlówek / 94
2.3.4. Oprawy do lamp wyładowczych / 102
2.4. Silniki elektryczne / 111
2.4.1. Wprowadzenie 111
2.4.2. Silniki indukcyjne klatkowe / 112
2.4.3. Silniki indukcyjne pierścieniowe / 117
2.4.4. Silniki synchroniczne / 118
2.5. Urządzenia elektrotermiczne / 119
2.5.1. Wiadomości ogólne / 119
2.5.2. Urządzenia grzejne oporowe / 119
2.5.3. Elektrodowe urządzenia grzejne / 121
2.5.4. Piece łukowe 121
2.5.5. Piece indukcyjne / 122
2.5.6. Pojemnościowe urządzenia grzejne / 122
2.5.7. Urządzenia grzejne promiennikowe / 122
2.5.8. Piece elektronowe 123
2.6. Inne odbiorniki energii elektrycznej / 123
2.6.1. Prostowniki / 123
2.6.2. Urządzenia spawalnicze / 124

3. SPOSOBY UKŁADANIA PRZEWODÓW I KABLI (Janusz Pasternakiewicz) / 125

4. MONTAŻ ELEMENTÓW I URZĄDZEŃ ́INSTALACJI ELEKTROENERGETYCZNYCH (Janusz Pasternakiewicz) / 128
4.1. Przewody i osprzęt instalacyjny / 128
4.1.1. Wymagania ogólne / 128
4.1.2. Instalacje wykonywane przewodami wielożyłowymi na uchwytach powierzchu / 129
4.1.3. Instalacje wykonywane przewodami wielożyłowymi w korytkach / 130
4.1.4. Instalacje wykonywane przewodami wielożyłowymi na drabinkach / 131
4.1.5. Instalacje wykonywane przewodami wielożyłowymi w wia ̨zkach / 132
4.1.6. Instalacje wykonywane przewodami gołymi lub jednożyłowymi izolowanymi na podporach izolacyjnych / 132
4.1.7. Instalacje wykonywane przewodami jednożyłowymi w rurach z tworzyw układanych po wierzchu, w wykonaniu zwykłym lub szczelnym / 133
4.1.8. Instalacje wykonywane przewodami jednożyłowymi w rurach stalowych układanych po wierzchu lub w podłodze / 135
4.1.9. Instalacje wtynkowe / 135
4.1.10. Instalacje wykonywane przewodami jednożyłowymi w rurach z tworzyw zatapianych w monolicie / 136
4.1.11. Instalacje wykonywane przewodami w listwach lub kanałach naściennych / 136
4.1.12. Instalacje wykonywane przewodami grzejnymi / 138
4.1.13. Instalacje kanałowe w podłogach / 139
4.1.14. Instalacje wykonywane przewodami szynowymi / 139
4.1.15. Instalacje elektryczne w obiektach zagroz ̇onych wybuchem lub pożarem / 140
4.2. Oprawy oświetleniowe / 140
4.2.1. Wymagania ogólne / 140
4.2.2. Instalowanie opraw oświetleniowych / 141
4.2.3. Mocowanie i przyłączanie opraw oświetleniowych / 141
4.3. Rozdzielnie (stycznikownie) / 143
4.3.1. Pomieszczenia rozdzielni (stycznikowni) / 143
4.3.2. Wymagania ogólne / 144
4.3.3. Montaż ̇roozdzielnic / 145
4.4. Baterie kondensatorów / 147
4.4.1. Montaż jednostek kondensatorowych do kompensacji indywidualnej / 147
4.4.2. Montaż kompletnych baterii kondensatorów / 147

PROJEKTOWANIE

5. DOKUMENTACJA TECHNICZNA (Mirosław Parol,Tadeusz Wiśniewski) / 151
5.1. Rodzaje i przeznaczenie dokumentacji / 151
5.2. Uczestnicy procesu budowlanego / 151
5.3. Charakterystyka projektowej dokumentacji technicznej / 152
5.3.1. Koncepcja projektowa / 153
5.3.2. Projekt budowlany / 155
5.3.3. Projekt przetargowy / 157
5.3.4. Projekt wykonawczy / 158
5.3.5. Projekty warsztatowe i powykonawcze / 158
5.4. Dane wyjściowe do projektowania / 159
5.5. Uzgadnianie i zatwierdzanie dokumentacji 160
5.5.1. Uzgodnienia w trakcie projektowania / 160
5.5.2. Uzgodnienia końcowe. 1615.5.3. Zatwierdzanie dokumentacji / 162
5.6. Rysunek techniczny elektryczny. 1625.6.1. Klasyfikacja rysunku technicznego elektrycznego / 162
5.6.2. Ogólne zasady wykonywania technicznego rysunku elektrycznego / 170
5.7. Dokumentacja projektowa / 196

6. USTALANIE ZAPOTRZEBOWANIA MOCY I ENERGII ELEKTRYCZNEJ (Stefan Niestępski) / 199
6.1. Uwagi ogólne / 199
6.2. Ustalanie obciążeń instalacji elektrycznych w budynkach mieszkalnych / 200
6.3. Ustalanie obciążeń sieci oświetleniowej / 204
6.3.1. Wiadomości ogólne / 204
6.3.2. Ograniczenie olśnienia przykrego i oddawanie barw / 208
6.3.3. Zasady rozmieszczania opraw / 209
6.3.4. Metoda sprawności / 210
6.3.5. Metoda punktowa / 214
6.3.6. Metoda strumienia jednostkowego / 219
6.3.7. Metoda mocy jednostkowej / 221
6.3.8. Komputerowe projektowanie oświetlenia / 223
6.4. Ustalanie obciążeń instalacji siłowych / 225
6.4.1. Wprowadzenie / 225
6.4.2. Metoda jednostkowego zużycia energii elektrycznej / 226
6.4.3. Metoda średniówek powierzchniowych / 227
6.4.4. Metoda współczynnika zapotrzebowania / 228
6.4.5. Metoda dwuczłonowa / 230
6.4.6. Metoda zastępczej liczby odbiorników / 233
6.4.7. Metoda statystyczna / 239

7. DOBÓR PRZEWODÓW I KABLI (Janusz Pasternakiewicz) / 243
7.1. Wybór rodzaju przewodów i kabli / 243
7.2. Dobór przekroju przewodów i kabli / 244
7.3. Dobór rur / 255

8. ZABEZPIECZENIA ELEMENTÓW I URZĄDZEŃ ́INSTALACJI ELEKTROENER-GETYCZNYCH (Mirosław Parol,Tadeusz Wiśniewski) / 259
8.1. Wprowadzenie / 259
8.1.1. Zasady zabezpieczania przetężeniowego / 259
8.1.2. Selektywność działania zabezpieczeń nadprądowych / 260
8.2. Zabezpieczenie przetężeniowe przewodów / 263
8.2.1. Wstęp / 263
8.2.2. Zabezpieczenie przed prądem przeciążeniowym / 264
8.2.3. Zabezpieczenia przed prądem zwarciowym / 265
8.3. Zabezpieczenia silników / 273
8.3.1. Wstęp / 273
8.3.2. Zabezpieczenie zwarciowe / 274
8.3.3. Zabezpieczenie przeciążeniowe / 275
8.3.4. Zabezpieczenia zanikowe / 276
8.4. Zabezpieczanie baterii kondensatorów elektroenergetycznych na napięcie do1 kV / 277
8.4.1. Wstęp / 277
8.4.2. Zabezpieczenie zwarciowe / 277

9. DOBÓR ŁĄCZNIKÓW (Janusz Pasternakiewicz) / 279

10. STEROWANIE (Janusz Pasternakiewicz) / 282
10.1. Układy sterowania i blokady / 282
10.2. Urządzenia i elementy układów sterowania / 283
10.3. Układy sterowania silników / 285
10.4. Układy załączania rezerwy / 288
10.5. Układy sterowania oświetleniem elektrycznym / 290

11. KOMPENSACJA MOCY BIERNEJ (Stefan Niestępski) / 293
11.1. Uwagi ogólne / 293
11.2. Dobór mocy i lokalizacji urządzeń kompensacyjnych / 295

12. INSTALACJE ELEKTROENERGETYCZNE W BUDYNKACH (Stefan Niestępski) / 297
12.1. Wiadomości ogólne / 297
12.2. Instalacje elektryczne w budynkach mieszkalnych / 299
12.2.1. Wprowadzenie / 299
12.2.2. Instalacje odbiorów mieszkaniowych / 301
12.2.3. Instalacje odbiorów administracyjnych / 304
12.3. Instalacje w budynkach niemieszkalnych / 304
12.3.1. Zasilanie budynków niemieszkalnych / 304
12.3.2. Instalacje oświetleniowe / 305
12.3.3. Instalacje siłowe / 306
12.4. Projektowanie instalacji elektrycznych / 306
12.4.1. Projektowanie instalacji w budynkach mieszkalnych / 306
12.4.2. Projektowanie instalacji w budynkach niemieszkalnych / 309

13. INSTALACJE ELEKTRYCZNE W ZAKŁADACH PRZEMYSŁOWYCH (Stefan Niestępski) / 311
13.1. Wiadomości ogólne / 311
13.2. Rozdzielnice oddziałowe / 311
13.3. Projektowanie instalacji siłowej / 313
13.4. Projektowanie instalacji oświetleniowej / 314
13.5. Dobór głównej stacji transformatorowej / 318

14. OCHRONA PRZECIWPORAŻENIOWA (Stefan Niestępski) / 318
14.1. Uwagi ogólne / 318
14.2. Działanie prądu elektrycznego na organizm ludzki / 320
14.3. Impedancja ciała człowieka / 323
14.4. Ochrona przeciwporażeniowa w urządzeniach elektrycznych o napięciu do 1 kV / 326
14.4.1. Wprowadzenie / 326
14.4.2. Rodzaje napięć / 327
14.4.3. Typy układów sieci / 330
14.4.4. Klasyfikacja urządzeń elektrycznych / 333
14.4.5. Ochrona podstawowa / 333
14.5. Środki ochrony przeciwporażeniowej w urządzeniach elektrycznych o napięciu do 1kV / 335
14.5.1. Wprowadzenie / 335
14.5.2. Samoczynne wyłączenie zasilania / 336
14.5.3. Podwójna lub wzmocniona izolacja / 357
14.5.4. Separacja elektryczna / 358
14.5.5. Bardzo niskie napięcie SELV i PELV / 360
14.5.6. Ochrona uzupełniająca / 361
14.6. Ochrona przeciwporażeniowa w urządzeniach elektroenergetycznych o napięciu powyżej 1kV / 362
14.7. Uziomy i przewody ochronne / 366
14.7.1. Uziomy / 366
14.7.2. Przewody ochronne / 367
14.7.3. Główna szyna uziemiająca i połączenia wyrównawcze / 369

15. OCHRONA PRZED PRZEPIĘCIAMI (Stefan Niestępski, Mirosław Parol) / 372
15.1. Wprowadzenie / 372
15.2. Wymagania dotyczące ochrony przeciwprzepięciowej / 372
15.3. Zasady instalowania ograniczników przepięć / 375
15.4. Wielostopniowe systemy ochrony przeciwprzepięciowej / 378

16. NOWOCZESNE INSTALACJE ELEKTROENERGETYCZNE TYPU KNX (MirosławParol) / 381
16.1. Wprowadzenie / 381
16.2. Podstawy systemu KNX TP / 382
16.3. Uwarunkowania sieciowe systemu KNX TP / 385
16.4. Topologia i organizacja systemu KNX TP / 386
16.5. Techniczna realizacja systemu KNX TP / 388
16.6. Projektowanie instalacji typu KNX TP / 3919

EKSPLOATACJA

17. EKSPLOATACJA URZĄDZEŃ ́ELEKTROENERGETYCZNYCH (Janusz Pasternakiewicz) / 397
17.1. Prawo energetyczne / 397
17.2. Wymagania kwalifikacyjne / 397
17.3. Ogólne zasady eksploatacji urządzeń elektroenergetycznych / 401
17.4. Szczegółowe zasady eksploatacji / 403
17.4.1. Wprowadzenie / 403
17.4.2. Instalacje elektroenergetyczne / 403
17.4.3. Urządzenia oświetlenia elektrycznego / 405
17.4.4. Urządzenia napędowe / 406
17.4.5. Rozdzielnice / 407
17.4.6. Baterie kondensatorów do kompensacji mocy biernej / 409

18. PODSTAWY PRAWNE OCHRONY PRACY (Janusz Pasternakiewicz) / 410
18.1. Zagadnienia ogólne / 410
18.2. Obowiązki pracodawcy w zakresie bezpieczeństwa i higieny pracy / 410
18.3. Prawa i obowiązki pracowników w zakresie bezpieczeństwa i higieny pracy / 411
18.4. Ochrona pracy kobiet / 412
18.5. Ochrona zatrudnienia młodocianych / 412
18.6. Szkolenie pracowników / 412
18.7. Profilaktyczne badania pracowników / 414

19. ORGANIZACJA I WYKONYWANIE PRAC PRZY URZĄDZENIACH ELEKTRO-ENERGETYCZNYCH (Janusz Pasternakiewicz) / 415
19.1. Wprowadzenie / 415
19.2. Polecenie wykonania pracy / 416
19.3. Obsługa urządzeń elektroenergetycznych / 419
19.4. Przygotowanie miejsca pracy / 420
19.5. Dopuszczenie do pracy / 422
19.6. Przebieg wykonywania pracy / 423
19.7. Zakończenie pracy / 423
19.8. Organizacja pracy pod napięciem (PPN) / 424
19.9. Narzędzia pracy i sprzęt ochrony osobistej / 425
19.9.1. Narzędzia pracy / 425
19.9.2. Sprzęt ochrony osobistej / 426

20. ZASADY RATOWANIA OSÓB PORAZ ̇ONYCH PRĄDEM ELEKTRYCZNYM (Janusz Pasternakiewicz) / 429
20.1. Uwalnianie porażonych spod działania prądu elektrycznego / 429
20.1.1. Wiadomości ogólne / 429
20.1.2. Uwalnianie porażonych spod napięcia do 1kV / 429
20.2. Udzielanie pomocy przedlekarskiej osobom porażonym prądem elektrycznym / 431
20.2.1. Wiadomości ogólne / 431
20.2.2. Czynności wstępne / 431
20.2.3. Ocena stanu porażonego i wybór metody postępowania / 432
20.2.4. Sztuczne oddychanie / 432
20.2.5. Pośredni masaż serca / 435

21. OCHRONA PRZECIWPOŻAROWA (Janusz Pasternakiewicz) / 436
21.1. Wiadomości ogólne / 436
21.2. Organizacja ochrony przeciwpożarowej / 436
21.3. Zadania i obowiązki pracowników w przypadku powstania pożaru / 437
21.4. Profilaktyka przeciwpożarowa w budownictwie / 439
21.4.1. Uzgadnianie dokumentacji projektowej pod względem wymagań przeciwpożarowych / 439
21.4.2. Zasady określania zagrożenia przeciwpożarowego i zagrożenia ludzi / 440
21.4.3. Zasady ustalania wymaganej klasy odporności ogniowej budynku / 440
21.5. Ochrona przeciwpożarowa urządzeń elektroenergetycznych / 441
21.5.1. Zjawiska pożarowo niebezpieczne / 441
21.5.2. Przyczyny pożarów i wybuchów / 441
21.6. Sprzęt przeciwpożarowy oraz środki gaśnicze / 443