Domowa instalacja elektryczna - zasady bezpiecznego użytkowania

Energia elektryczna ma w domu wiele zastosowań - zasila lampy, telewizor, kuchenki, komputer i wiele innych urządzeń. Elektryczność trafia w domach do dwóch rodzajów obwodów - oświetleniowego i gniazd w ścianach. Urządzenia elektryczne włączane są do źródła energii poprzez włożenie wtyczki do gniazdka.

fot.: Legrand

Urządzenia elektryczne

Urządzenie elektryczne jest maszyną wykorzystywaną do wykonania pewnej pracy. Zużywają one energię elektryczną, wytwarzając światło i ciepło, napędzając silnik lub wytwarzając dźwięk. Różne urządzenia zużywają różne ilości energii. Te, które wytwarzają ciepło, jak na przykład piecyk zużywają jej znacznie więcej niż te wytwarzające światło lub dźwięk, jak telewizor. Każde urządzenie ma obwód, który można połączyć ze źródłem energii.

Instalacja elektryczna

Energia elektryczna dostarczana jest do domu z sieci elektrycznej, płynie przez skrzynkę z bezpiecznikami i rozdziela się na dwa typy obwodów. Jeden z nich zasila główne oświetlenie. Drugi dostarcza energię do gniazd. Ta obiega dom, zazwyczaj wewnątrz ścian lub pod podłogą. W wielu miejscach obwód otwiera się w postaci gniazd. W nich włącza się urządzenia do obwodu. Prąd płynie do urządzenia jednym przewodem i powraca przewodem zerowym. Ilość energii elektrycznej dostarczanej do domu mierzy licznik. Jest to zazwyczaj mały silnik, połączony z urządzeniem liczącym. Zegar w liczniku pokazuje, ile zużyto prądu. W wielu krajach energia elektryczna jest tańsza w nocy, kiedy zapotrzebowanie na nią jest mniejsze.

Wtyczki i bezpieczniki

Wtyczka przyłączona jest do przewodów wychodzących z urządzenia, łącząc je z przewodami w obwodzie głównym. Wewnątrz wtyczki znajduje się przewód pod napięciem(pokryty czarnym izolatorem) i przewód zerowy (biały). Przewód pod napięciem dostarcza do urządzenia prądu, który powraca do źródła zasilania przez przewód zerowy. W niektórych krajach wtyczki mają także przewód uziemienia. Nie przenosi on zazwyczaj prądu - służy jako element zabezpieczający. Jeśli w urządzeniu nastąpi przebicie, czyli obudowa znajdzie się pod napięciem- zostanie połączona ze źródłem zasilania, wówczas uziemienie umożliwia bezpieczne odprowadzenie prądu do ziemi.
 

Większość obwodów wyposażonych jest w bezpiecznik, czyli w automatyczny wyłącznik. Bezpiecznik topikowy składa się z cienkiego drucika włączonego w obwód. Jeśli w obwodzie płynie zbyt duża ilość prądu, bezpiecznik topi się i przerywa obwód, zanim zostanie on zniszczony. Bezpiecznik automatyczny działa w podobny sposób, lecz nic się w nim nie topi i można go ponownie włączyć po usunięciu uszkodzenia.

Domowa instalacja elektryczna - zasady bezpiecznego używania

W naszych mieszkaniach i domach jest wiele urządzeń elektrycznych zasilanych prądem. Jest to prąd zmienny, który jest doprowadzany do domów za pomocą tzw. przyłączy. Są to odgałęzienia od sieci ulicznej, najczęściej prowadzone pod ziemią do piwnic. Napięcie w przewodach doprowadzanych do mieszkań wynosi 220 V. Mieszkaniowa sieć elektryczna umieszczana jest w ścianach ze względu na bezpieczeństwo. Na ścianach widoczne są tylko gniazdka wtyczkowe, wyłączniki, liczniki energii elektrycznej, rozetki, bezpieczniki (korki) itp.
Ponieważ w każdym odbiorniku w mieszkaniu jest napięcie 220 V, więc muszą być one połączone równolegle. Gdy włączymy kilka odbiorników, w każdym popłynie prąd o określonym natężeniu a w przewodzie odprowadzającym, zgodnie z I prawem Kirchhoffa, popłynie prąd o natężeniu równym sumie ich natężeń.
 

Duże natężenie prądu powoduje wydzielanie dużej ilości ciepła, co może doprowadzić do tzw. zwarcia. Zwarcie ma miejsce wówczas, gdy zetkną się ze sobą przewody pozbawione izolacji. Wówczas prąd nie dociera do odbiorników energii elektrycznej i jest pozbawiony dużego oporu, co prowadzi do wydzielenia dużej ilości ciepła i przepalenia przewodów. Zwarcie może nastąpić również wówczas, gdy odbiornik energii elektrycznej zalejemy wodą, lub będziemy przy nim 'grzebać' nie znając się na tym. Zwarciu towarzyszy najczęściej jasny, krótkotrwały błysk, często połączony z tzw. skwierczeniem. Właśnie ten błysk jest najczęściej przyczyną pożarów podczas zwarcia.

Aby uniknąć przepalania się przewodów stosuje się różnego rodzaju bezpieczniki. Znajdują się one najczęściej przy licznikach energii elektrycznej. Najstarszy typ to bezpiecznik topikowy. Składa się on z główki i wkładki, wewnątrz której poprowadzony jest cienki drucik z łatwo topliwego materiału. Opór drucika dobrany jest tak, aby spowodował jego stopienie przy odpowiednio dużym natężeniu, co powoduje przerwanie obwodu i tzw. "wysadzenie korka". Należy go wtedy wymienić i doszukać się przyczyny awarii.

Obecnie stosuje się bezpieczniki automatyczne oraz wyłączniki nadmiarowoprądowe. Urządzenia te przerywają dopływ prądu samoczynnie w przypadku zwarcia lub przeciążenia sieci elektrycznej. Po usunięciu problemu można je włączyć i w ten sposób przywrócić dopływ prądu.

Zasady bezpiecznego użytkowania domowej sieci elektrycznej

• Nie dotykać gołymi rękami nieizolowanych części obwodu elektrycznego
• Nie dokonywać żadnych napraw elektrycznych, gdy urządzenia lub przewody znajdują się pod napięciem
• Używać do pracy przeznaczonych do tego celu izolowanych narzędzi

 Instalacja elektryczna w nowym domu

Wykonanie instalacji elektrycznej w nowym domu należy rozpocząć od przyłącza do sieci energetycznej lokalnej spółki dystrybucyjnej. W tym celu należy złożyć wniosek o wydanie warunków przyłączenia. Są dwa rodzaje przyłączy: kablowe i napowietrzne. W pierwszym przypadku energia z sieci płynie do domowej instalacji za pośrednictwem kabla ułożonego w ziemi. W drugim przewody łączące instalację z siecią prowadzą z pobliskiego słupa do ściany domu.
 

Zalety przyłącza kablowego

• jest wygodniejsze - skrzynka z licznikiem i zabezpieczeniem głównym bezpiecznikami może być umieszczona w ogrodzeniu (inkasent nie musi wchodzić do domu, by odczytać stan licznika).
   
• bardziej estetyczne - przewody i złącza nie szpecą elewacji,
   
• bezpieczne - nie ma niebezpieczeństwa zerwania przyłącza w czasie wichury (np. przez gałęzie spadające z drzewa rosnącego w pobliżu przewodów).

• Rozdzielnia główna

Najważniejszym elementem instalacji elektrycznej wewnątrz budynku jest rozdzielnia główna. Nazwa wyjaśnia przeznaczenie: energia doprowadzona linią zasilająca z przyłącza jest rozdzielana na poszczególne obwody bądź zasilanie podrozdzielni (w dużych domach można zastosować odrębne podrozdzielnie dla każdego z pięter).

fot.: Noark - rozłącznik izolacyjny Ex9BI

Co znajduje się w rozdzielni głównej

• wyłącznik główny (odcina napięcie w całej instalacji),
• wyłączniki obwodów,
• zabezpieczenia przeciwprzepięciowe czy wyłączniki różnicowoprądowe.

Rozdzielnia wygląda jak wisząca szafka. Zwykle montowana jest do ściany. Może mieć przeźroczyste drzwiczki. Najlepszym miejscem do jej zamontowania jest pobliże wejścia do domu. Rozdzielnię dobrze jest ulokować na takiej wysokości, aby bez kłopotu mieć dostęp do znajdujących się wewnątrz wyłączników. Warto schować w jej wnętrzu latarkę i zapasowe bateria, a nawet – na wszelki wypadek – świeczkę i zapałki.

Bezpieczniki i zabezpieczenia

W rozdzielniach i podrozdzielniach montowane są różne rodzaje zabezpieczeń. Najbardziej podstawowe chronią przed skutkami przeciążeń (gdy zbyt wiele odbiorników podłączonych jest do jednego obwodu i płynie przezeń zbyt duży prąd) oraz zwarć (dochodzi do nich na skutek uszkodzeń bądź niewłaściwego podłączenia).
Są to wyłączniki typu S. Obsługuje się je niezwykle prosto, poprzez przestawienie niewielkiej dźwigienki z położenia "0" (wyłączone) na "I" (włączone). Pojedyncze wyłączniki służą do obwodów jednofazowych, a potrójne do trójfazowych.
 

Wyłączniki różnicowoprądowe

Przed porażeniem prądem chronią tzw. wyłączniki różnicowoprądowe. Ich rola jest szczególnie istotna w sytuacji, gdy napięcie pojawia się w niespodziewanych miejscach, np. na skutek awarii na obudowie pralki. Dzięki zastosowaniu w instalacji wyłącznika różnicowoprądowego zasilanie jest automatycznie odłączane nie później niż 0,3 sekundy po dotknięciu uszkodzonego urządzenia. Tak krótkotrwały przepływ prądu przez ludzkie ciało zazwyczaj nie jest szkodliwy dla zdrowia. Wyłączniki różnicowoprądowe działają również w przypadku bezpośredniego dotknięcia przez człowieka przewodu znajdującego się pod napięciem. O ile wyłączniki typu S są bezobsługowe (nie wymagają konserwacji), o tyle wyłączniki różnicowoprądowe trzeba raz na miesiąc testować poprzez naciśnięcie specjalnego przycisku (informuje o tym stosowny napis na obudowie). Dla własnego bezpieczeństwa warto o tym pamiętać. Zabezpieczenia różnicowoprądowe stosuje się wyłącznie w nowoczesnych instalacjach, w których przewody ochronny i zerowy są rozdzielone.

Domowa elektronika jest czuła na gwałtowne pojawianie się w sieci wysokiego napięcia. Dzieje się tak np. w wyniku wyładować atmosferycznych zachodzących w pobliżu domu. Ochronie odbiorników elektrycznych przed skutkami działania wysokiego napięcia służą układy przeciwprzepięciowe. Umieszcza się je w rozdzielniach.

• Kable i przewody w domowej instalacji elektrycznej

Zgodnie z obowiązującymi normami w domowych instalacjach elektrycznych stosuje się systemy sieciowe TN-S z przewodem ochronnym (jest on oznaczony żółtozielonym kolorem). Żyły przewodów mogą być wykonane z miedzi bądź aluminium. Przewody o przekroju żyły do 6 mm2 wykonane są wyłącznie z miedzi. W instalacji jednofazowej stosuje się przewody trzyżyłowe (żyła fazowa, ochronna i zerowa), a w obwodach trójfazowych pięciożyłowe (trzy żyły fazowe, ochronna i zerowa).

• Obwody elektryczne

Poszczególne obwody wychodzą z rozdzielni i doprowadzają energię elektryczną do wybranych urządzeń. Niektóre z nich się grupuje (np. oświetlenie czy gniazda), a inne podłącza indywidualnie (dobrze jest tak postąpić np. z kuchnią, lodówką, grzejnikiem łazienkowym, pralką – dzięki temu są indywidualnie chronione oddzielnymi bezpiecznikami i można je pojedynczo wyłączać). Jeden obwód nie powinien obejmować więcej niż dziesięciu gniazd bądź co najwyżej dwadzieścia opraw oświetleniowych.

• Obwody trójfazowe (tzw. siła)

Odbiorniki elektryczne o dużej mocy (np. kuchnia, przepływowy ogrzewacz wody czy ogrzewanie podłogowe) zasilane są z obwodów trójfazowych. Instalacja musi być wykonana z przewodów pięciożyłowych. Takie obwody powinny być zabezpieczone oddzielnymi wyłącznikami typu S.

• Przekrój przewodów

Przewidywane obciążenie obwodu wyznacza przekrój zastosowanym w nim przewodów. Dla przewodów miedzianych o przekroju 1,5 mm² dopuszczalna obciążalność wynosi 14,5 A, a dla przekroju 2,5 mm2 – 19 A

• Instalacja elektryczna z zabezpieczeniami

Instalacja elektryczna musi być trójprzewodowa – tak głoszą obowiązujące przepisy. Przewód fazowy (brązowy, czarny) należy montować po prawej stronie patrząc od tyłu gniadka, a przewód zerowy (jasnoniebieski) – po lewej. Przewód ochronny (żółtozielony), powinien być przyłączony do tzw. bolca w gniazdach z uziemieniem (pot. bolcem) i do punktów oświetleniowych.

• Moc przyłączeniowa

Moc zainstalowana to suma mocy odbiorników przyłączonych do domowej instalacji elektrycznej. Jest ona większa od mocy przyłączeniowej, bo nie wszystkie urządzenia działają w tym samym czasie. Tzw. współczynnik jednoczesności określa, jaka część urządzeń domowych elektrycznych jednocześnie pracuje. W przypadku domów jednorodzinny nie przekracza on 0,6. Moc przyłączeniowa średniej wielkości takiego budynku wynosi kilkanaście kW.

• Oznaczenia przewodów w instalacji elektrycznej

PE – ochronny (żółtozielony),
N – neutralny (niebieski),
L1, L2, L3 – przewody fazowe (stosowane kolory: brązowy, czarny lub szary).

Przeczytaj również:

• Jak rozplanować kable, przewody, gniazdka i oświetlenie w domu?
• Osprzęt elektroinstalacyjny: gniazdka, włączniki, przewody, ramki w ofercie producentów
  
• Gniazda elektryczne w domu – przegląd
  
• Elementy instalacji elektrycznej
  
• Włączniki światła - rodzaje, sposób działania, przegląd
  
• Czym się kierować przy wyborze gniazd i włączników do domu
  
• Włączniki i gniazdka w stylu loftowym – przegląd
  
• Rozdzielnice elektryczne - przegląd oferty
  
• Ograniczniki przepięć - przegląd oferty
  
• Aparatura kontrolno-pomiarowa - przegląd oferty