Prowadzenie i układanie przewodów w praktyce

W niniejszym artykule postaram się ugryźć najczęściej spotykane problemy przy prowadzeniu przewodów, zarówno w mieszkalnictwie jak i w przemyśle. W dalszej części skupię się na układaniu kabli i przewodów – pominę ich dobór, gdyż to zadanie powinno być powierzone projektantowi z uprawnieniami do projektowania.

Na początku wspomnę, iż bardzo częstym błędem popełnianym przez amatorów jest prowadzenie „zwykłych” przewodów w ziemi lub w miejscach, gdzie wystawione są na kontakt z promieniami UV, w tym także pochodzącymi ze słońca. Najtańsze przewody YDY do stosowania wewnątrz pomieszczeń posiadają izolację, która ulega uszkodzeniu przy kontakcie z ziemią lub z promieniami UV. Narażenie ich na te czynniki powoduje, że w ciągu kilku-kilkunastu lat izolacja ulega znacznemu uszkodzeniu – na tyle, że ich żyły mogą być całkowicie odsłonięte.

Prowadzenie kabli i przewodów

Nie ma reguł uniwersalnych dla każdego rodzaju okablowania, gdyż to zależy od rodzaju przewodu, na który składa się materiał i typ żyły oraz rodzaje izolacji. Do tego należy wziąć pod uwagę czynniki narażające kable i przewody na uszkodzenia fizyczne i chemiczne, a wśród nich:

• Uderzenie
• Zgniecenie
• Przecięcie
• Ciągnięcie – w tym utrzymywanie własnego lub obcego ciężaru
• Zgięcie pod zbyt małym promieniem
• Wibracje
• Woda, wilgoć, kwasy, zasady, sole oraz glebę
• Siła elektromotoryczna podczas udaru wywołanego zwarciem lub przepięciem

Na marginesie warto tu wspomnieć o tzw. przenośnych urządzeniach elektrycznych, takich jak np. czajnik, żelazko czy nawet komputer stacjonarny. W takich przypadkach według norm należy stosować przewód posiadający żyły typu linka oraz o przekroju nie mniejszym niż 0.75mm2, niezależnie od tego jak mała jest moc obciążenia. Najczęściej są to przewody typu OMY. W przypadku urządzeń narażonych na częste przenoszenie stosuje się przewody OWY lub nawet przewody w izolacji gumowej (RN-F).

W celu ochrony przed zewnętrznymi czynnikami mechanicznymi przewody muszą być osłonięte – może to być tynk, rurka RL, korytko kablowe lub najazd kablowy. W warunkach mieszkaniowych, biurowych czy nawet przemysłowych, wystarczające są trzy pierwsze metody. W przypadkach mniejszego narażenia często stosuje się rurę karbowaną zwaną częściej peszlem.

Instalacja w rurach karbowanych

Peszle mają to do siebie, że wygodnie się je układa w nierównych trasach lub fragmentach tras. Są przy tym bardzo przydatne w miejscach przejściowych, np. gdy wychodzimy z rozdzielnicy lub z puszki, aby docelowo przewód szedł korytkiem. Doświadczone osoby wskażą na sytuacje, gdy trzeba zejść po gwintowanych szpilkach mocujących koryta i izolacja przewodu narażona jest na ścinanie. Naturalnie przewód przymocowany bezpośrednio do szpili będzie pracował pod wpływem zmian temperatury (zwłaszcza wskutek obciążenia), więc w takich wypadkach konieczne jest jego zabezpieczenie.

Istnieją też sytuacje, gdzie na etapie projektowania lub samego już montażu, zakłada się możliwość szybkiej i łatwej wymiany przewodu lub dołożenie innego. Przy stosunkowo krótkim i prostym peszlu dołożenie przewodu można wykonać wsuwając po prostu jego nowy odcinek. W pozostałych przypadkach, aby było to możliwe i nie trwało zbyt długo, poświęca się stary przewód jako pilot, niezależnie od jego stanu. Pilot służy do tego by przymocować do niego przewód lub przewody i móc je przeciągnąć z drugiej strony – w wielometrowych trasach robi się to zazwyczaj w dwie osoby. Nowe peszle zwykle zawierają fabryczny pilot, ostatnimi czasy to zwykle drut miedziany. Naturalnie, po pierwotnym montażu na dłuższej trasie jedyną możliwością jest użycie starego lub starych przewodów.

Na etapie montażu przewodu umieszczonego w peszlu należy pamiętać, że ostre zgięcia i łuki mogą nie tyle utrudnić, co uniemożliwić przeciągnięcie, więc to jest wycieczka w jedną stronę. Przewód przeciąga się jeszcze przed montażem, gdyż po ułożeniu peszla, wystąpi ww. problem uniemożliwiający wciągnięcie jednego czy tym bardziej większej ilości przewodów.

Instalacja w sztywnych rurach typu RL

Rury RL zwykle stosuje się w miejscach widocznych, gdyż peszel niejednokrotnie ugina się pod wpływem ciężaru przewodów, czy też samoistnie – przecież wielometrowe peszle są sprzedawane zwinięte i nie tak łatwo ulegną wyprostowaniu. Można je wydłużyć za pomocą łączenia poprzez rury zakończone kielichami, złączek sztywnych, trójników oraz złączek giętkich umożliwiających zgięcie trasy – również pod kątem prostym. Przy czym trzeba pamiętać, że złączki giętkie to pięta achillesowa, gdyż są najdelikatniejsze i trzeba to mieć na uwadze podczas stosowania sztywnych rurek RL.

Mocowanie przewodów

Rurki i peszle montowane natynkowo lub na innych elementach budynku same trzymać się nie będą. Zarówno rurki jak i peszle mają swoje dedykowane mocowania, a ściślej uchwyty. Najczęściej odbywa się to za pomocą uchwytu oraz kołka lub drewnowkrętu. Coraz częściej jednak stosuje się uchwyty do montażu za pomocą osadzaka, zwanego potocznie gwoździarką. Jest to znacznie szybsze, gdyż nie ma potrzeby wiercenia ani wkręcania. Uchwyt przykłada się do ściany czy nawet stropu, przykłada końcówkę gwoździarki i zostaje wbity mały gwóźdź. Jednak nie jest to technika pozbawiona wad. W twardszych materiałach usunięcie gwoździa bywa niemożliwe, a w słabszych materiałach, gwóźdź wraz z uchwytem mogą wypaść pod wpływem własnego ciężaru, jeszcze przed założeniem rurki czy peszla.

Innym problemem jest pionowe układanie przewodów w rurkach, peszlach lub bez osłony oraz w poziomo w powietrzu między dwoma obiektami. Każdy przewód posiada maksymalną nośność ściśle określoną przez producenta, której nie wolno przekraczać. W przeciwnym razie może dojść do pęknięcia żyły lub izolacji. Chyba nie muszę wspominać jaka sytuacja może się zdarzyć w razie przerwania żyły PE czy tym bardziej PEN. W takich przypadkach stosuje się linkę stalową oraz uchwyty co pewną odległość które przenoszą ciężar przewodu lub np. oprawy na linkę. Pewnym wyjątkiem są przewody samonośne, które z reguły posiadają już linkę wewnątrz i mogą być w ten sposób prowadzone na znacznie większe odległości niż normalnie.

Gdy mowa o mocowaniu nie można pominąć siły elektrodynamicznej. Podczas normalnego obciążenia jest ona na tyle mała, że zwykle nie da się tego zauważyć. Inaczej ma się sprawa podczas zwarcia i podczas udaru prądowego podczas przepięć. W zależności od natężenia płynącego prądu udarowego, jak i jego czasu, w skrajnych wypadkach szynoprzewody mogą spowodować uszkodzenie konstrukcji budynku. Raz z opowieści słyszałem o przypadku gdzie podczas zwarcia w rozdzielni elektrociepłowni metalowe drzwi zostały wyrwane wraz z framugą z taką siłą, że przeleciały do najbliższej ściany wbijając się w nią.

W praktyce niejednokrotnie się zdarzają sytuacje typu, że kołek słabo trzyma i np. rurka z przewodem trzyma się „na słowo honoru”. W warunkach domowych podczas uderzenia pioruna, czy nawet zwarcia, źle mocowane przewody mogą zostać oderwane od ściany i tym samym spowodować uszkodzenie rzeczy i zagrożenie dla ludzi. Aby temu zapobiec, mocowania należy umieszczać możliwie często.

Prowadzenie przewodów w ziemi

Prowadząc kable w ziemi, na głębokości nie mniejszej niż dopuszczają normy, mało prawdopodobne jest wyrwanie się takiego przewodu spod ziemi. Przypomnę tutaj iż kable w ziemi muszą posiadać izolację zewnętrzną, która nie ulega uszkodzenia wskutek działania substancji (w tym chociażby samej wody) zawartych w glebie. Jedyną możliwością prowadzenia innych przewodów pod ziemią, których normalnie nie można tak prowadzić, jest specjalny peszel – mianowicie „arot”.

Arot to karbowana rura dwuścienna, która nie przepuszcza niczego do swojego wnętrza, przy czym trzeba mieć na uwadze, że każde pęknięcie arota będzie tak samo podatne jak i oba jego końce, a umieszczenie końcówki w stronę ziemi nie uniemożliwia dostawania się do niego wody, brudu, a nawet zwierząt – zwłaszcza gdy jego średnica jest duża, rzędu 50mm lub więcej.

Instalacja w korytach stalowych

W przypadku prowadzenia przewodów nad sufitem podwieszanym, na/przy ścianach oraz wewnątrz maszyn, stosuje się korytka stalowe. Te pierwsze częściej można spotkać w mieszkalnictwie niżeli w przemyśle. W obu wypadkach nie należy zapominać o sprawach termicznych oraz o wzajemnym przenoszeniu się zakłóceń między przewodami. Proszę sobie wyobrazić maksymalne obciążenie wszystkich istniejących obwodów, podczas gdy wszystkie przewody są wzajemnie przytulone do siebie zamiast mieć obieg powietrza – to jak myślę, nie wymaga tłumaczenia.

Co innego sprawa zakłóceń. W przypadku przewodów zasilających nie mają one tak dużego znaczenia jak dla innych typów przewodów – sterowniczych i sygnałowych. Dlatego też zawsze należy oddzielać jedne od drugich, lub stosować przesłony ekranujące montowane w korytkach.

Dobrym zwyczajem jest połączenie ochronne (PE) do korytek. Nie jest to kosztowne i nie zajmuje wiele czasu, a niejednokrotnie zapobiegnie tragedii, gdyż podczas montażu i w późniejszej eksploatacji niejednokrotnie zdarzały się sytuacje, że korytko znajdowało się pod niebezpiecznym napięciem. Sam fakt dużej powierzchni przylegających przewodów powoduje iż tworzący się kondensator (żyła przewodu jest jedną okładką, a korytko drugą) ma na tyle dużą pojemność, iż zamknięcie obwodu przez ciało człowieka może mieć skutek śmiertelny.

Podczas montowania korytek bardzo łatwo jest zapomnieć o dwóch innych problemach. Bardzo łatwo i wygodnie robi się kąty proste, ale jaki promień gięcia będą mieć przewody? Jeśli korytko jest wąskie, a przewód ma wiele żył o dużym przekroju, to wynik siłowania się z „upychaniem” przewodu finalnie spowoduje uszkodzenie izolacji. Na własne oczy widziałem jak ktoś w jednym miejscu popełnił taki właśnie błąd, czym spowodował bardzo duże straty materiałowe. Kilkadziesiąt metrów przewodu 5x70mm2 nadawało się jedynie do wymiany, a korytko do poprawienia.

Druga rzecz, o której często można zapomnieć to ostre końce, zwłaszcza po ucięciu korytka. W takim wypadku należy je każdorazowo zeszlifować np. tarczą szlifierską, nawet gdy w danym miejscu planowo ma nie być żadnych przewodów – prędzej czy później ktoś jakieś dołoży, w tym właśnie miejscu. Może też być tak, że sami podczas pracy zahaczymy ubraniem lub gołą skórą o takie miejsce, a wtedy nie trudno o tragedię. Tak samo trzeba mieć na uwadze, że przy wprowadzaniu przewodów można naciąć przewód o miejsca gdzie z pewnością przewodu docelowo nie będzie, ale przez to właśnie miejsce przewód będzie „przepychany”. Przy okazji wspomnę że dość często na etapie projektowania lub samego montażu dość często zapomina się o ciasnocie, która uniemożliwia wprowadzenie przewodu i zarazem w takich sytuacjach nie dziwi fakt jak ktoś wśród ekipy poszukuje kogoś chudego by mógł się zmieścić i zamontować 🙂

Na koniec wspomnę jeszcze o trzech sprawach czysto praktycznych:

Przy bruzdowaniu celem układania przewodu w peszlu, warto robić na tyle nierównomierną i wąską bruzdę aby peszel trzymał się tych nierówności. Znacznie ułatwia to dalsze etapy prac oraz ma mniej negatywny wpływ na sam budynek.

Podczas układania na korytkach warto starannie pilnować aby przewody nie plątały się między sobą, lecz szły równo i równolegle – ułatwia to zarówno dokładanie lub ewentualną wymianę przewodu.

Trzecia sprawa jest dość oczywista, choć bardzo łatwo o tym zapomnieć. Zdarza się, że trzeba przeciągnąć przewód lub przewody krzyżując je pod kątem prostym. Podczas gdy te przeciągane szorują po tych będących nieruchomo, co może spowodować uszkodzenie izolacji – bywa, że aż do gołych żył.