10. Rozvod elektrické energie 

 

 

Cíl cvičení

   

    Cílem cvičení je seznámit se podstatou rozvodu elektrické energie pro spotřebitele pomocí jednotlivých zapojení elektrické instalace pro veškeré typy rozvodů a prakticky si tato zapojení ověřit.

     

Úkoly cvičení

 

  1. Nakreslete a realizujte zapojení žárovky jednopólovým vypínačem.

  2. Nakreslete  a realizujte ovládání dvou světelných zdrojů sériovým ( lustrovým ) přepínačem.

  3. Nakreslete a realizujte  zapojení pro ovládání světelných zdrojů ze dvou míst.

  4. Nakreslete  a realizujte zapojení pro ovládání světelných zdrojů ze tří a více míst.

  5. Nakreslete a realizujte zapojení jednofázové zásuvky v síti TN-S.

  6. Nakreslete a realizujte zapojení jednofázové zásuvky v síti TN-C.

 

 

Rozbor cvičení

 

Úkol 1

 

 

 

      Pod pojmem elektrická instalace rozumíme veškerá vedení a prvky sloužící k rozvodu elektrické od normalizované domovní skříně, do které je zavedena přípojka sekundární sítě. Přípojka se provádí do instalovaného příkonu 3 kVA jednofázová, pro vyšší příkony se zavádí trojfázová. Pro navrhování a provádění elektrické instalace platí řada předpisů  ČSN, které se musí přesně dodržovat. Jednotlivé fázové obvody se musí připojovat tak, aby všechny fáze byly rovnoměrně zatíženy. Instalace se dělí na domovní, průmyslové a pro zemědělské objekty.

     Od domovní skříně se elektrická energie rozvádí hlavním domovním vedením k elektroměrovým rozvaděčům. Elektroměry se nesmějí montovat do společných skříní nebo výklenků s plynoměry a je vhodné je montovat do jiných místností.

     Od elektroměrů se vede vedení k podružným rozvaděčům, které se umísťují na  přístupných místech jako jsou na příklad chodby. Bytové rozvaděče se umístní zpravidla v bytě. Odtud se rozvádí obvody v jednotlivých částech objektu. Každý vývod musí být jištěn buď tavnou pojistkou nebo jističem. Velikost pojistek pro jmenovitý proud a průřezy vodičů se stanoví podle příslušné normy ČSN.

     Instalační prvky jsou ve schématech zakresleny tak,  aby byla zřejmá jejich funkce a zapojení. Týká se to zvláště vypínačů , které jsou kresleny jako kolébkové.

 Běžně se se v rozvodné síti 3x230/400V setkáváme se sítí TN, to jest jedná se o sítě, kde jsou neživé části přípo (tj. vodičem) spojeny s uzeměným bodem sítě (existují ale i jiné sítě - TT, IT). Sítě TN dále dělíme na:

a)   sítě TN-C, kde je kombinována funkce vodiče ochranného a středního (obě funkce tedy plní jeden vodič)

b)   sítě TN-S, kde jsou vodiče ochranný a střední vedeny samostatně

 

 

 Poznávací barva jednotlivých vodičů je :

 

Typ sítě Popis vodiče Označení vodiče Barva vodiče
TN-C fázový vodič L1; L2; L3 černá, hnědá nebo šedá
vodič ochranný s kombinovanou funkcí vodiče středního PEN kombinace zelená a žlutá

 

Typ sítě Popis vodiče Označení vodiče Barva vodiče
TN-S fázový vodič L1; L2; L3 černá, hnědá nebo šedá
střední vodič N světle modrá
ochranný vodič PE kombinace zelená a žlutá

 

 

     K instalaci se používají převážně vodiče nebo kabely s měděnými jádry. Podle druhu prostředí se volí na př. vodiče do trubek, můstkové vodiče nebo kabely pro použití na povrch nebo pod omítku.Vodiče jsou uspořádány do řady ( 1,5;  2,5; 4; 6; 10; 16; 25 mm2 atd. ). Při  použití vodičů s měděnými jádry se volí průřez vodiče o stupeň nižší než u vodičů s jádrem hliníkovým. Použití vodičů a kabelů s hliníkovými jádry je povoleno od minimálního průřezu 16 mm2 na jeden vodič. Přehled některých používaných značek pro kreslení schémat je uveden  na obr . 11.1.

 

Obr. 11.1  Přehled vybraných používaných značek pro kreslení instalačních schémat:

1. Vedení pro světlo,

2. Vedení pro zásuvky,

3. Vedení pro ovládání a signalizaci,

4. – 6. Vedení: dvouvodičové, trojvodičové, čtyřvodičové,

7. Vodivé spojení,

8. Odbočení,

9. Dvojité odbočení,

10. Křižování bez vodivého spojení,

11. Krabice-všeobecná značka,

12. Krytý rozváděč,

13. Žárovkové svítidlo,

14.Jednopólový spínač- vypínač,

15. Střídavý spínač- přepínač,

16. Sériový přepínač,

17. Křížový přepínač,

18. Zásuvka- všeobecně,

19. Tlačítkový ovládač,

20. Zvonek,

21. Zářivkové svítidlo- dvoutrubicové,

22. Zářivkové svítidlo- čtyřtrubicové.

 

 

 

Světelná elektrická instalace

 

 

Zapojení žárovky ( zářivky ) jednopólovým vypínačem

    Schéma tohoto obvodu je na obr. 11.2.

 

 

 

Obr. 11.2   Zapojení žárovky jednopólovým vypínačem

 

Schémata se kreslí v poloze vypnuto. Zásadně se vypíná fázový vodič a objímka se zapojí tak, aby fáze byla od vypínače přivedena ke střednímu kontaktu objímky a střední vodič k závitu objímky (má-li svítidlo vodivé neživé části, připojí se k nim ochranný vodič). Počet přeškrtnutých čárek v instalačním plánu značí počet vodičů v daném úseku. Vypínač se montuje tak, aby žárovka svítila při stisknutí vypínače nahoře.

 

Zapínání dvou žárovek sériovým (  lustrovým ) přepínačem

    Zapojení tohoto obvodu je na obr.  11.3.

 

 

Obr.  11.3   Schéma zapínání dvou žárovek sériovým (lustrovým)  přepínačem

 

    Používá se k ovládání svítidel dělených na dva obvody. Jedná se v podstatě o dva vypínače v jednom pouzdře. Podmínky připojování vypínače a objímky jsou stejné jako  v minulém případě.

 

Zapojení žárovky dvěma střídavými ( schodišťovými ) přepínači

    Zapojení tohoto obvodu je na obr. 11.4.  Používá se k ovládání svítidla (nebo svítidel) ze dvou míst, a to na chodbách, schodištích a průchozích místnostech. Přepnutím kteréhokoliv přepínače dochází vždy ke změně stavu ( světlo - tma ). Tady neplatí podmínka, že ke spuštění obvodu dojde při stisknutí přepínače nahoře.

 

  

Obr.  11.4   Schéma zapojení žárovky dvěma střídavými  (schodišťovými ) přepínači

 

 

Zapojení osvětlení ze tří a více míst pomocí  křížových  přepínačů

    Zapojení je na obr. 11.5.

 

Obr. 11.5  Zapojení osvětlení z více míst pomocí křížových přepínačů

 

    Používá se po ovládání světelných zdrojů ze tří a více míst například na schodišti.  Přepínače se zapojují do řady tak, že první a poslední  je střídač a mezi ně se zapojí jeden nebo podle potřeby více křížových přepínačů. Na jeden světelný obvod lze zapojit tolik svítidel, aby jejich  proud nepřekročil jmenovitý proud jistícího přístroje obvodu. Jmenovitý proud svítidel se stanoví z maximálního příkonu, pro který jsou svítidla typována. Tam, kde je to z provozních důvodů žádoucí,se zřizují bez zřetele k počtu světelných   vývodů   alespoň  dva  světelné  obvody,  aby  při  poruše na   jednom   obvodě  bylo   možno zabezpečit alespoň orientační osvětlení. Jedná se především o schodiště vysokopodlažních domů, veřejně přístupné prostory,  divadla atd.

 

    Ovládání jednotlivých samostatně spínacích skupin svítidel se řídí provozními požadavky. Tam, kde se umělého osvětlení užívá i na přisvětlování částí místností je vhodné přizpůsobit ovládání osvětlení tomuto požadavku. Ve velkých místnostech se doporučuje řešit osvětlení pomocí několika samostatně spínaných úseků.  Spínače pro ovládání osvětlení se obvykle umístní  u dveří na straně kliky pokud místní podmínky nevyžadují jiné umístnění.

 

Zásuvková elektrická instalace

Zapojení jednofázové zásuvky v síti TN-S

    Toto zapojení je uvedeno na obr. 11.6.  Zásuvka se umístní tak, že při pohledu zepředu musí být ochranný kolík nahoře. Fáze se připojuje na levou zdířku a střední vodič na pravou zdířku. Ochranný vodič se připojuje na ochranný kolík. Zásuvky s dvojitými svorkami se doporučuje spojovat smyčkováním. Dvojzásuvka je určená pro připojení na jeden obvod, ale  nesmí se připojit do dvou různých obvodů ani se nesmí přerušit propojení zásuvek.

 

Obr.  11.6   Zapojení jednofázové zásuvky v síti TN-S

 

 

Zapojení jednofázové zásuvky v síti TN-C

 

    Zapojení je uvedeno na obr. 11.7.  Při pohledu zepředu musí být kolík umístněn nahoře. Fáze se připojuje na levou zdířku, PEN vodič se připojuje na kolík a pak propojkou na pravou zdířku. Na jeden zásuvkový obvod lze připojit nejvýše 10 zásuvkových vývodů (norma však zároveň doporučuje nejvýše 4), přičemž celkový instalovaný výkon při napětí sítě  3 x 400/ 230 V nesmí překročit  3680 VA  při jištění    16 A  a  2300 VA  při jištění 10 A.

Obr.  11.7   Zapojení jednofázové zásuvky v siti TN-C

 

 

Motorová elektrická instalace

    Trojfázové spotřebiče mohou být připojeny na jeden obvod, pokud jejich celkový výkon nepřesáhne 15 kVA. Trojfázové zásuvky o různém jmenovitém proudu se nesmí připojovat do stejného obvodu. Trvale umístněné motory musí být připojeny napevno, tj. bez připojení pomocí vidlice. Přívod k motoru se vede přímo ke vstupní svorkovnici, kde se na přívodní svorky připojí fázové vodiče a ochranný zelenožlutý vodič se připojí na zvláštní ukostřenou svorku.

     Zapojení různých spotřebičů  pro ochranu proti nebezpečnému dotykovému napětí  v síti TN-S, TN-C i pomocí  dvojité izolace je zobrazeno na obr. 11.8. Značka dvojitého čtverečku umístněná pod uvedeným zapojením  označuje spotřebiče s dvojitou izolací. U těchto spotřebičů je tato značka  uvedena  vždy  na výrobním štítku.

 

 

a)                                                             b)

11.8        Zapojení různých spotřebičů k elektrické síti:   a) sítě TN-S

b)      sítě TN-C