„Młody!! Skocz na dół, przynieś dwa esy szesnastki i dwie kostki czwórki” – takie słowa usłyszałem pierwszego dnia swojej wakacyjnej pracy przy instalacjach elektrycznych. Jako początkujący elektryk, jak pewnie się domyślacie, nie miałem pojęcia o co temu człowiekowi chodzi! Co mam mu przynieść? Jak to wygląda? Do czego służy? Z takimi wątpliwościami i niejasnościami jako początkujący instalatorzy spotkacie się rozpoczynając swoją przygodę z elektryką. Należy zatem wcześniej (żeby się np. nie ośmieszyć) zapoznać się z podstawowymi zagadnieniami z branży instalacji elektrycznych. Ten tekst będzie zatem swego rodzaju słownikiem wyrazów obcych dla początkującego elektryka-instalatora.
ES
Wyłącznik nadmiarowo-prądowy (inne określenia: wyłącznik instalacyjny, bezpiecznik, es, eska, niektórzy nazywają go również korkiem) – jeden z podstawowych elementów instalacji elektrycznych zabezpieczających obwody elektryczne oraz końcowe odbiorniki przed skutkami przeciążeń i zwarć elektrycznych. W praktyce nastąpi samoczynne wyłączenie obwodu (skutkiem na przykład uszkodzonego urządzenia elektrycznego), który zabezpiecza wyłącznik nadmiarowo-prądowy.
Znajdziemy go praktycznie w każdej rozdzielni w naszych domach czy mieszkaniu. Sukcesywnie wypierają klasyczne wkładki topikowe. Istnieje wiele rodzajów wyłączników. Dzielimy je ze względu na charakterystykę działania wyzwalaczy (np. B, C, D), prąd znamionowy (np. 6A, 10A, 16A, 20A, itd.), napięcie sieci (np. 230VAC, 400VAC, 60VDC, 110VDC) oraz znamionową zdolność zwarciową ( np. 6kA, 10kA).
Najbardziej popularne wyłączniki nadmiarowo-prądowe w instalacjach domowych mają charakterystykę B, prąd znamionowy 6A, 10A, 16A. Związane jest to przede wszystkim z obciążalnością prądową przewodów używanych w instalacjach mieszkaniowych.
PUSZKA
Puszka elektroinstalacyjna (inne określenie: puszka) –jest to element osprzętu elektroinstalacyjnego, który służy nam do zabezpieczania połączeń elektrycznych przed działaniem czynników zewnętrznych oraz montażu osprzętu elektrycznego tj. gniazdek, łączników, itd. Obecnie puszka elektryczna spełnia w/w funkcje jednocześnie z uwagi na optymalizację ilości dodatkowych połączeń elektrycznych w instalacjach budynkowych.
Ze względu na sposób montażu puszki dzielimy na podtynkowe oraz natynkowe. W obrębie puszek podtynkowych możemy wyszczególnić puszki do montażu w ścianach pełnych oraz pustych. Jeżeli chodzi o puszki natynkowe to jednym z głównym kryteriów podziału oprócz gabarytów puszki jest stopień szczelności IP.
KOSTKA
Listwa zaciskowa (inne określenie: kostka) – prawdopodobnie każdy z nas słyszał o kostce elektrycznej. Dla niewtajemniczonych: jest to jeden z najbardziej znanych elementów osprzętu elektroinstalacyjnego służący do wykonywania połączeń elektrycznych/mechanicznych. Swoją popularność zawdzięcza przede wszystkim uniwersalności zastosowań jak i niskiej cenie.
Połączenie elektryczne w kostce elektrycznej zabezpieczone jest elementem przewodzącym skręcanym za pomocą śrub. Całość jest zatopiona w izolacji z plastiku. Główne kryteria podziału kostek to przekrój, który mówi nam jaką maksymalną średnicę przewodów możemy podłączyć pod zaciski. Drugie bardzo ważne to wytrzymałość prądowa, która mówi nam jaki maksymalny prąd możemy przepuścić przez zaciski kostki – pamiętajmy o tym. Jednak coraz częściej wypierane są przez złączki sprężynowe np. firmy WAGO.
RÓŻNICÓWKA
Wyłącznik różnicowo-prądowy (inne określenia: różnicówka, wyłącznik przeciwporażeniowy, RCD) – Na temat różnicówki można się rozpisywać bardzo szczegółowo. Chcąc to streścić w paru zdaniach możemy określić, że jest to swego rodzaju „strażnik” naszej instalacji elektrycznej. Wyposażony jest w wewnętrzny układ (przekładnik Ferrantiego) weryfikujący czy w chronionym obwodzie nie wystąpiło zwarcie oraz upływ prądu do przewodu ochronnego lub do ziemi, podłogi (potencjału mniejszego). W przypadku wykrycia takiego stanu następuje samoczynne i niemal natychmiastowe odłączenie zasilania obwodu. Pisząc jeszcze bardziej prościej suma prądów, które wypływają z różnicówki musi być równa sumie prądów, które do niej wpływają. Jeżeli wartość ta nie jest równa i jest większa niż wartość prądu różnicowego, następuje zadziałanie wyłącznika.
Różnicówki dzielimy ze względu na rodzaj wykrywanych prądów upływowych (np. AC,A,C, itd.), napięcie znamionowe (230V,400V) prąd znamionowy (np. 25A, 40A, 63A itd.).
PRZEPIĘCIÓWKA
Ogranicznik przeciwprzepięciowy (Inne określenia: przepięciówka, przepięciówa, ochronnik, odgromnik) – ogranicznik przeciwprzepięciowy ma za zadanie ochronić naszą instalację przed skutkami przepięć wywołanych najczęściej wyładowaniami atmosferycznymi oraz czynnościami łączeniowymi, związanymi z awariami sieci elektroenergetycznych. W rozdzielniach elektrycznych montujemy je na początku instalacji elektrycznej.
Rodzaje napięć elektrycznych
To, że najczęściej spotykane napięcia są albo przemienne albo stałe zapewne każdy z nas wie lub co najmniej o tym słyszał. Napięcie przemienne zasila większość naszych urządzeń w gospodarstwie domowym, które podłączone są bezpośrednio do gniazdek elektrycznych. Mowa tutaj o lodówce, żarówce, pralce czy telewizorze. Coraz więcej urządzeń jednak wymaga zasilania napięciem stałym, wtedy konieczne jest przetworzenie napięcia przemiennego za pośrednictwem zasilaczy na napięcie stałe lub zastosowanie baterii czy akumulatorów. Chodzi tutaj, na przykład, o ładowarkę Twojego telefonu lub zasilanie oświetlenia LED za pośrednictwem zasilacza.
Napięcie elektryczne ze względu na wartość głównie dzielimy w następujących kategoriach:
- napięcie wysokie (skrót WN, napięcie między 60 000 Volt a 400 000 Volt ),
- napięcie średnie (skrót SN, napięcie między od 1000 Volt do 60 000 Volt),
- napięcie niskie (skrót nN, napięcie do 1000 Volt).
Istotną sprawną, na którą należy zwrócić uwagę jest fakt, że napięcie klasyfikowane jako niskie wcale nie oznacza bezpieczne. Dlatego też można spotkać się z dodatkową kategorią napięcia, określonego jako „napięcie dotykowe dopuszczalne (długotrwałe)”.
W środowisku normalnym (m.in. suchym) napięcie elektryczne, które nie powinno zrobić nam krzywdy nawet podczas długotrwałego kontaktu, mieści się w następujących zakresach:
- dla napięcia przemiennego poniżej 50V,
- dla napięcia stałego poniżej 120V.
Natomiast przyjmując niekorzystne warunki, takie jak wilgotne pomieszczenia, maksymalna wartość dla napięcia dotykowego dopuszczalnego wynosi 25V (dla napięcia przemiennego) oraz 60V (dla napięcia stałego). Z kolei w warunkach szczególnie niekorzystnych takich jak pływalnie, łazienki czy sauny wartość ta wynosi odpowiednio 12V i 30V.
Więcej szczegółów znajdziesz w Polskich Normach serii PN-IEC 60364.
Napięcie elektryczne jest niebezpieczne
Z napięciem elektrycznym nie ma żartów i wszelkie prace elektryczne powinni wykonywać tylko ludzie o odpowiednich kwalifikacjach. Wiedzę jaką powinien posiadać każdy pracujący w instalacjach elektrycznych nie da się opisać w kilku akapitach. Każdy natomiast powinien zacząć od zagadnień związanych z bezpieczeństwem pracy. Dobrym kierunkiem na start będzie zakupienie książki zawierającej podstawową wiedzę przy eksploatacji urządzeń, instalacji i sieci elektroenergetycznych w zakresie, konserwacji, napraw, montażu i kontrolno-pomiarowym. [http://www.sep.gda.pl/ksigarnia-techniczna/literatura], a następnie ukończenie kursu i egzaminu kwalifikacyjnego SEP E do 1kV.
Faza zawsze z lewej strony strony
Patrząc na gniazdko elektryczne faza, czyli przewód o wyższym potencjale (230V), powinna być podłączona z lewej strony. Co prawda nie ma na to żadnego unormowania prawnego w przepisach czy normach. Ta zasada jest uznawana za dobry zwyczaj elektryków ale ma też uzasadnienie w perspektywie BHP. Chodzi o to, że większość ludzi jest praworęcznych a małe dzieci wkłada najpierw paluszek do najbliższej dziurki (prawej). Jeżeli dotknie przewodu neutralnego to w dobrze wykonanej instalacji nic nie powinno się temu dziecku stać.
PROBÓWKA (PRÓBNIK)
Nie chodzi o probówkę, którą można spotkać w laboratorium chemicznym. Chodzi o probówkę elektryczną i każdy elektryk nie tylko powinien wiedzieć do czego ona służy, ale również powinien ją posiadać. Probówką elektryczną można w prosty sposób sprawdzić czy na przewodzie, w obwodzie, w gniazdku czy na zacisku jakiegoś urządzenia znajduje się napięcie elektryczne. Wystarczy płaską końcówkę przyłożyć do elementu przewodzącego, a element „guzik” z drugiej strony dotknąć palcem. Jeżeli element jest pod napięciem np. 230 V to zamieszczona w środku neonówka powinna zaświecić. Należy jednak mieć na uwadze, że istnieją różne próbniki napięcia o różnych zakresach pomiarowych.
Jak płynie prąd?
Szczegółów z perspektywy elektronowej szukaj w literaturze lub na Wikipedii. O ile nie będziesz zajmował się prądem w warunkach laboratoryjnych, to śmiało można przyjąć umowną zasadę, że prąd płynie od potencjału większego do mniejszego. W praktyce dla napięcia przemiennego (np. w gniazdku) prąd będzie płynął od przewodu fazowego 230V do przewodu neutralnego N, natomiast dla prądu stałego prąd płynie od plusa do minusa.
Prawo Ohma nie wystarczy
Dawno, dawno temu pewien fizyk Georg Simon Ohm zaobserwował pewną prawidłowość w obwodzie elektrycznym. W wyniku swoich badań stwierdził, że stosunek natężenia prądu płynącego przez przewodnik do napięcia pomiędzy jego końcami jest wielkością stałą, niezależną od napięcia i natężenia prądu. Wynikiem tego sformułowania jest znany nam dzisiaj uproszczony wzór na rezystancję lub inaczej oporność.
R = U/I
R – Oporność [Ohm]
U – Napięcie [Volt]
I – Prąd [Amper]
Wzór ten jest jedynie wierzchołkiem góry zagadnień i wzorów, które powinien opanować każdy pracujący w branży instalacji elektrycznych. Niektórych sformułowań nie musimy znać na pamięć, chodzi o to aby je rozumieć, czuć.
Zaraz za wzorem z prawa Ohma stoi kolejny, definiujący moc w obwodzie elektrycznym:
P = U * I
P – Moc [Watt]
U – Napięcie [Volt]
I – Prąd [Amper]
Jest jeszcze trzeci wzór, który należy do totalnych podstaw w elektrotechnice. Mowa o energii:
E = P * t
E – Energia [Ws – watosekundy]
P – Moc [Watt]
t – czas [sekundy]
Jeżeli zapytasz po co Tobie te wzory, to odpowiedziałbym tym prostym przykładem pod tytułem:
Jak obliczyć koszt energii elektrycznej?
Do sieci elektrycznej 230 V podłączono żarówkę o niewiadomej mocy. Wiadomo jednak, że żarówka pobiera prąd o wartości 0,261 A . Kazik, właściciel mieszkania udał się na urlop i zapomniał wyłączyć światło w łazience. Żarówka świeciła nieprzerwanie 30 dni (30 dni x 24 h = 720 h). Ile zapłacimy za energię elektryczną przy stawce 0,60 zł za 1kWh? (kilo wato godzina czyli 1000 Wh).
Na początku musimy obliczyć moc żarówki:
P = U * I czyli P = 230 V * 0,261 A
Moc żarówki wynosi zatem P = 60 W.
Jeżeli żarówka świeciła nieprzerwanie przez 720 h to zużyła następującą ilość energii:
E = 60 W * 720 h a zatem E = 43200 Wh = 43,2 kWh
Za każdą 1 kWh Kazimierz zapłaci 0,60 zł. Za 30 dniowe świecenie żarówki zapłaci zatem następującą sumę:
43,2 kWh * 0,60 zł = 27,72 zł
Wniosek? Gaś światło tam gdzie nie jest ono potrzebne 🙂
Ponadto jest wiele innych zagadnień i wzorów, które każdy elektryk musi rozumieć. Chociażby z prawa Kirchhoffa wiemy, że im więcej odbiorników jest zasilanych na jednym obwodzie to większe będzie obciążenie prądowe w tym obwodzie. Idzie za tym odpowiedni dobór przekroju przewodów zasilających w instalacji elektrycznych, ale również zabezpieczeń w rozdzielnicy. Ale to temat na osobny tekst.
