W bardzo starych domach wciąż można spotkać przyłącze jednofazowe zabezpieczone dwoma topikami – po jednym na żyłę. Mało kto dziś już pamięta, że początki elektryfikacji Polski to nie było TN, TT, tylko IT jak cały kraj długi i szeroki.

Niestety praktycznie od zawsze roiło się od domorosłych elektryków robiących na zasadzie “skoro działa to jest dobrze”! Doziemienia (połączenie jednego lub więcej biegunów z uziomem, ziemią lub otoczeniem) były bardzo częste – nie tyle wskutek awarii, co majstrowania przez ww. domorosłych kręcidrutów. Tym sposobem w znaczącej większości miejsc w miejsce IT, pojawiło się “zerowanie” zwane również jako TN-C.

W przypadku gdy uziemienie punktu neutralnego transformatora było zbyt “słabe” (zbyt wysoka rezystancja), układ sieci zwał się TT. Nie gwarantuje on niskiego napięcia (ziemia vs N) jakie, przynajmniej w teorii, jest bezpieczne dla człowieka. W takim przypadku nie ma innej opcji, trzeba posiadać własne lokalne uziemienie spełniające warunek SWZ… Niniejszy artykuł jest o zerowaniu, a nie o układzie TT, więc dalej o tym nie będzie. Niemniej jednak, w bardzo wielu miejscach w Polsce można spotkać się z układem TT i należy mieć to zawsze na uwadze. Pomylenie układu sieci TT z TN niesie ze sobą katastrofalne skutki.

Zerowanie i PEN w polskich przepisach

Nie od wczoraj wiadomo, że przepisy i tak samo normy, nie zawsze są zbyt dobrze przemyślane i nie da się wszystkiego przewidzieć. Kiedyś gniazda z bolcem (stykiem ochronnym mówiąc bardziej prawidłowo) były wymagane tylko w pomieszczeniach wilgotnych i mokrych – czyli w kuchni i w łazience. Wszak w innych pomieszczeniach człowiek jest nieśmiertelny

Gniazdo jednofazowe, trzy styki i tylko dwa przewody. Po co prowadzić trzy przewody, skoro jeden może pełnić podwójną funkcję? Taka piękna oszczędność, ale czy na pewno?

Ten wspólny przewód, aż do 1996 roku nazywał się “zero” – obecnie to tzw. przewód ochronno-neutralny (PEN). Oczywiście teraz mamy jeszcze neutralny (N) i ochronny (PE, czasami zdarza się też E w celach technicznych). Niestety wciąż można spotkać niedouczonych elektryków, którzy tego nie rozumieją i mówią “zero” na wszystkie powyższe, a często nie da im się wytłumaczyć, że to ma jednak jakieś znaczenie. Tak samo jak kiedyś można było produkować samochody z jednym tylko hamulcem, bo co złego może się stać?

Bardzo szybko okazało się, że coś co ma chronić przed utratą życia, mogło samo w sobie pozbawić życia w drastyczny sposób, czyli przez długotrwałe porażenie. Warto tu przypomnieć, że podczas porażenia bardzo często dochodzi do bardzo silnego i mimowolnego skurczu naszych własnych mięśni, co uniemożliwia uwolnienie się. Wybitnie nieprzyjemny sposób na własny koniec.

A jak może do tego dojść? Chyba nikt mnie nie wyzwie od głupców, gdy powiem, że przewody i łączenia nie są niezniszczalne i nie są bezawaryjne. Korozja, naprężenia mechaniczne, ciągłe wkładanie i wyciąganie wtyczki – co może pójść nie tak?

Przykład z życia. Pewien Kowalski pichcił sobie i dzieciom ciasto w piekarniku elektrycznym. Piekarnik w pierwszej klasie ochronności i obudowa porządnie połączona ze stykiem ochronnym. Równocześnie z pieczeniem ciasta, w puszce łączeniowej też się piekło i pech chciał, że najbardziej na “zerze” (obecnie PEN). W końcu to łączenie poszło w p… i ciągłość poszła się… wiadomo co.

No, ale przewód fazowy wciąż ma zachowaną ciągłość. Napięcie z tego przewodu fazowego “sobie idzie” poprzez grzałkę i chciało by “wrócić” do gniazdka, w którym “szczęśliwie” jest zerowanie, tak bardzo znane z PRL-u.

Tym samym, niebieski przewód od piekarnika ma napięcie względem ziemi (otoczenia, mówiąc bardziej precyzyjnie), no i przez zerowanie (mostek), to napięcie sobie śmiga naokoło do bolca i stamtąd do obudowy.

Pech chciał, że pan Kowalski jedną ręką trzymał obudowę tego wspaniałego urządzenia, a drugą ręką trzymał uziemioną rurę. Zdecydowanie nie chciałbym być w jego skórze, a wiele osób mogłoby o tym opowiedzieć, gdyby tylko wciąż żyli. Prąd nie wybiera kiedy, gdzie i nie daje żadnych ostrzeżeń.

Dnia 1 kwietnia 1996 roku, czyli prawie trzy dekady temu, zerowanie zostało prawnie zabronione – zarówno poprzez rozporządzenie, jak i normy. Wiele na to wskazuje, że do niektórych “elektryków” ta informacja jeszcze nie dotarła

Obwieszczenie Ministra Infrastruktury i Rozwoju z dnia 17 lipca 2015 r. w sprawie ogłoszenia jednolitego tekstu rozporządzenia Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie – § 183. punkt 1, podpunkt 2:

W instalacjach elektrycznych należy stosować (…) oddzielny przewód ochronny i neutralny, w obwodach rozdzielczych i odbiorczych.

Oczywiście prawo nie działa wstecz i przy wymianie gniazda nie ma obowiązku wymiany obwodu, więc wtedy i tylko wtedy ponownie wykonujemy zerowanie.

Co kiedy pomieszczenie mamy zasilone dwoma żyłami tzn. w układzie TN-C i równocześnie chcemy wydłużyć ten obwód, dołożyć przewód albo po prostu wymienić instalację tylko w tym pomieszczeniu?

Prawda jest taka, że ile osób, tyle interpretacji norm i przepisów. Wielokrotnie można usłyszeć bzdury w stylu, że niby nie wolno dokonywać podziału w puszce łączeniowej albo że niby każdy podział należy uziemić.

Osobiście oczami wyobraźni widzę, jak w blokach z każdego jednego mieszkania wychodzi po dwadzieścia przewodów 16 mm^2, które idą po ścianie do ogródka pod blokiem i jeszcze każdy idzie do osobnej szpili (uziomu pionowego). Jak długo żyje, to czegoś takiego nigdy na oczy nie widziałem.

Uziemienie w układach TN, tzn. TN-C, TN-C-S oraz TN-S jest zalecane. Słowo zalecane nie jest synonimem słowa wymagane. Jedno głupie słowo, ale wielu pseudo-elektryków czyta normy tak jakby chcieli aby były napisane, a nie tak jak są. Jeszcze gorzej jak ktoś opowiada jakąś bzdurę tego rodzaju, a reszta robi głuchy telefon. W zupełności wystarczy samemu przeczytać normy, na spokojnie, pamiętając o tym, że nikt z nas nie jest nieomylny i bardzo bardzo łatwo o nadinterpretację.

Przewód PEN w układzie TN-C

Mówiąc o nadinterpretacjach norm: chyba najbardziej częstym przypadkiem jest przewód PEN czyli ochronno-neutralny w układzie TN-C.

Ten kluczowy fragment normy to “Przewód PEN powinien mieć przekrój poprzeczny minimum…”. Powinien mieć czyli mieć powinien. Proste jak drut. Jednak jakiś misiek z internetu (może nawet po środkach odurzających) zinterpretował to trochę odwrotnie – czyli że jeśli przewód PEN ma mniejszy przekrój niż w tej normie, to nie jest on PEN-em. Zaraz zaraz, gdzie i w której normie jest tak napisane, że PEN to nie jest PEN? Może jeszcze pójdziemy o krok dalej i powiemy, że nie jest to wtedy przewód? Widocznie dzisiejsze normy nie są dostatecznie idiotoodporne.

To dla jasności jeszcze raz: Powinien mieć, czyli powinien mieć. Układ sieci to układ połączeń, a nie przekrój przewodów. To że normy się nie zmieniły, to nie znaczy, że jakiś przewód nagle magicznie przestał pełnić funkcję, którą pełnił przez dekady… Najzwyczajniej w świecie ten PEN nadal jest PEN-em, z tą tylko różnicą iż jego przekrój nie spełnia obecnej normy.

Równie dobrze mogłyby się zmienić normy dotyczące np. rozmiarów schodów w taki sposób iż schody powinny mieć 1 mm więcej. Czy wtedy schody Kowalskiego zbyt wąskie o 1 mm wciąż są schodami, czy już nie? Na tej samej zasadzie niektórzy wesoło twierdzą, że PEN nie jest PEN-em kiedy ma przekrój 6 mm^2 Cu. Niestety nie mają racji, bo wciąż to jest PEN, tylko że niespełniający ww. wymogu minimalnego przekroju. I to nawet jak został położony po opublikowaniu tej normy.

Podsumowując:

• Zerowanie wykonujemy tylko przy wymianie osprzętu i tylko gdy uprzednio było ono tam wykonane. Jeśli to tylko możliwe, to wymieniamy obwód, dokonując podziału PEN możliwie jak najwcześniej.
• Wymieniając lub kładąc przewód, prowadzimy osobny N i osobny PE. Jeśli początek tego przewodu znajduje się w puszce łączeniowej, to podział dokonujemy wewnątrz niej.
• Uziemienie punktu podziału (TN-C-S) jest zalecane. Nawet bardzo zalecane, ale nie jest ono obowiązkowe. W razie awarii PEN na sieci i braku tego uziemienia, szkody zwykle są znacznie większe niż materiał i koszt wykonania uziomu.
• PE (przewód lub styk ochronny) zapewniamy zawsze, niezależnie czy PEN jest cienki jak włos, czy gruby jak beczka na wino.

I jeszcze ciekawostka przyrodnicza. Często w budownictwie mieszkaniowym elektromonter z cząstkową wiedzą dokonuje podziału w rozdzielnicy i tuż za punktem podziału montuje SPD – i w tym SPD przewód N zaraz za podziałem jest wprowadzony na jeden z torów ogranicznika. Zakładając 10 cm przewodu i opracowania uwzględniające skrajne przypadki spadku napięcia 1 kV na 1m przewodu podczas przepięcia i zadziałania SPD, to wychodzi maksymalnie 100 V. W tym wypadku ograniczenie przepięcia jest praktycznie zerowe. Rezystancja warystora nie spadnie wystarczająco aby był jakikolwiek pożytek, a iskiernik nie zrobi kompletnie nic. Ten jeden tor to niepotrzebny koszt oraz niepotrzebne dodatkowe łączenie na torze N…

Sprawdź poprzedni artykuł o podziale przewodu PEN:

Artykuł Zerowanie gniazd – dawniej i obecnie pochodzi z serwisu Elektryka Prąd Nie Tyka - instalacje elektryczne w praktyce.

Artykuł Instalacja w zabudowie wanny pochodzi z serwisu Elektryka Prąd Nie Tyka - instalacje elektryczne w praktyce.

Artykuł Męskie gniazdo do oświetlenia zewnętrznego pochodzi z serwisu Elektryka Prąd Nie Tyka - instalacje elektryczne w praktyce.

Artykuł Trwałość osprzętu pochodzi z serwisu Elektryka Prąd Nie Tyka - instalacje elektryczne w praktyce.

Gniazda elektryczne

Gniazda elektryczne należą do asortymentu osprzętu elektrycznego, z którym każdy nas spotyka się na co dzień praktycznie na każdym kroku. Służą do podłączania odbiorników energii elektrycznej. Korzystamy z nich codziennie i korzystają z nich nasi najbliżsi. Istotne jest w związku z tym aby gniazdko było prawidłowo zamontowane oraz podłączone, a co za tym idzie, żeby było bezpieczne. Pomimo tego iż obecne typy gniazdek konstrukcyjnie są już o wiele lepiej wykonane niż gniazdka sprzed kilkunastu lat to i tak mogą nam się zdarzyć wpadki wynikające z nieprawidłowego montażu tego asortymentu.

Podział gniazd elektrycznych

Przy okazji tego artykułu warto wspomnieć iż istnieje dużo różnych typów gniazd elektrycznych. Mają szerokie spektrum zastosowań szczególnie w rozwiązaniach przemysłowych. Główne kryteria podziału dotyczą:

• napięcia znamionowego (tj. 24VAC, 110VAC,230VAC, 400VAC),
• wytrzymałości prądowej (tj. 16A,32A,63A,125A),
• sposobu montażu (natynkowe, podtynkowe, tablicowe, przenośne),
• klasy szczelności gniazda (IP22, IP44, IP54, IP66, IP67),
• miejsca instalacji (np. gniazda do stref narażonych na wybuch – EX)

Jak się kiedyś spotkacie z takimi gniazdkami to warto jeszcze wiedzieć, że określenie napięcia znamionowego gniazda przemysłowego jest kodowane za pomocą kolorów:

• gniazdo 24VAC – kolor fioletowy
• gniazdo 110 VAC – kolor czarny
• gniazdo 230 VAC – kolor niebieski
• gniazdo 400VAC – kolor czerwony

Na rysunku nr 1 widzimy przykład instalacji gniazd przemysłowych na rozdzielnicy natynkowej. Po kolorystce łatwo już możecie rozpoznać, że zabudowane są dwa gniazdka o napięciu znamionowym 230VAC (kolor niebieski) oraz gniazdo 400VAC ( kolor czerwony).

My z uwagi na tematykę artykułu skupimy się głównie na gniazdkach podtynkowych wykorzystywanych do instalacji budynkowych typu E o parametrach 230V/16A (Rys. 2) oraz klasie szczelności IP22/IP44. Typ E określa, że gniazdko ma dwa równoległe otwory oraz bolec uziemiający znajdujący się na górze. W starych instalacjach często były stosowane gniazda typu C, które nie posiadały bolca uziemiającego – w praktyce nie powinno się już takich gniazd stosować.

Montaż gniazdka

Przystępując do montażu gniazdka elektrycznego należy zacząć od sprawdzenia czy obwód nie jest pod napięciem. Musimy bezwzględnie o tym pamiętać, żeby uniknąć porażenia prądem. Pamiętajcie, nie może Was zgubić rutyna. Nawet jeśli mamy do czynienia z nową instalacją elektryczną, gdzie teoretycznie nic nie jest jeszcze połączone to również należy to zweryfikować, bo być może jakiś z „majstrów” kręcących się na budowie mógł przechodząc obok rozdzielni wpaść na genialny pomysł aby załączyć wszystkie zabezpieczenia, twierdząc że tak musi być. Niestety z taką sytuacją również miałem do czynienia, dlatego teraz zawsze sprawdzam obecność napięcia nawet w przypadku kiedy wcześniej wiedziałem, że na tym obwodzie nie ma napięcia. Do tej czynności świetnie się sprawdza wskaźnik napięcia, który wystarczy że przyłożymy, do którejkolwiek z żył, a w momencie detekcji napięcia na mierniku zaczyna świecić się końcówka oraz zaczyna się emisja sygnału dźwiękowego (Rys. 3). Ja używam wskaźnika SONEL AC VT-2, dzięki któremu w bardzo szybki sposób jesteśmy w stanie przetestować obwody zasilające pod kątem obecności napięcia. Należy również dodać, że urządzenie jest przystępne cenowo zatem rekomenduje Wam zakup takiego lub równoważnego sprzętu pomiarowego. Jeśli aktualnie nie posiadacie w/w urządzenia do detekcji napięcia wystarczy zwykły multimetr lub próbnik napięcia.

Kolejną czynnością jest odizolowanie końcówek poszczególnych przewodów. Tutaj tak jak opisywałem we wcześniejszych artykułach świetnie się sprawdzi automatyczny ściągacz izolacji, na której za pomocą zainstalowanego zderzaka możemy idealnie ustawić dokładnie taką ilość izolacji jaką chcemy aby była usunięta. (RYS.4)

W przypadku tej czynności chciałem właśnie zwrócić uwagę na długość usuwanej izolacji. Ten parametr jest bardzo istotny w kolejnym kroku montażu gniazdka jakim jest przykręcenie lub wpięcie w otwór zaciskowy (w zależności od rodzaju gniazdka) poszczególnych przewodów pod odpowiednie zaciski gniazdka. Jeżeli izolacji będzie usunięte zbyt mało może dojść do takiej sytuacji, że odizolowany przewód po wsadzeniu w otwór z samozaciskami lub zacisk śrubowy będzie zbyt słabo zamocowany (będzie zbyt mała powierzchnia styku przewodu z zaciskiem) i z czasem nam się wysunie z zacisku. Montaż przewodów do gniazdka również należy wykonać według określonych zasad. Kolorystyka poszczególnych żył mówi nam już gdzie dana żyła powinna być podłączona tj.:

• przewód fazowy – kolor izolacji czarny/brązowy podpinamy pod zacisk opisany jako L,
• przewód neutralny – kolor niebieski podpinamy pod zacisk opisany jako N,
• przewód ochronny – kolor żółto-zielony podpinam do zacisku połączonego z bolcem ochronnym opisanego jako PE.

Zazwyczaj na gniazdku są oznaczenia (Rys. 5), ale jeżeli tak nie jest należy przyjąć zasadę połączeniową zgodnie z rysunkiem nr 6.

UWAGA: Ta zasada obowiązuje patrząc na gniazdko od przodu. Zaciski znajdują się z tyłu gniazdka, więc należy połączyć przewody stosując lustrzane odbicie!

Podłączanie gniazdka zgodnie z rysunkiem nr 6 nie jest ujęte w żadnej normie elektrycznej. Jest to ogólnie przyjęta zasada montażu zgodna z tzw. „sztuką inżynierską”. Kiedyś mój wykładowca tłumaczył nam tą zasadę w taki sposób:

„Większość ludzi jest praworęczna i w związku z tym jeżeli mielibyśmy ochotę wsadzić np. jakiś drut, śrubokręt czy cokolwiek, co by się zmieściło w otwór gniazdka celowalibyśmy w otwór znajdujący się po prawej stronie – czyli przy prawidłowym połączeniu gniazdka tam gdzie jest podpięty przewód neutralny N. Teoretycznie nic nam nie powinno się stać. Podobna zasada dotyczy również różnego rodzaju kranów, gdzie zimna woda jest również po lewej stronie”.

Aspekt ten odnosi się głównie do bezpieczeństwa naszych najbliższych, np. ciekawskich dzieci, szczególnie w wieku kiedy dopiero zaczynają poznawać świat. Chcąc uniknąć takich sytuacji warto zabezpieczać gniazdka na tę okoliczność za pomocą specjalnych osłonek, które możemy zakupić praktycznie w każdym sklepie z akcesoriami dziecięcymi (Rys. 7).

Przejdźmy do kolejnego etapu. Gdy mamy już odizolowane końcówki przewodów należy je wetknąć w odpowiednie otwory do końca aż poczujemy opór, po czym dokładnie dokręcić zaciski odpowiednim śrubokrętem (Rys. 8). Zawsze po dokręceniu pociągnijcie poszczególne przewody aby sprawdzić czy są odpowiednio zamocowane. Niestety czasami się zdarza, że przewód wyskoczy z zacisku. W słabszej jakości gniazdkach użycie zbyt dużej siły do dokręcenia zacisków może spowodować, że śruba dociskająca zacisk do przewodu po prostu się „ukręci”, przez co już nie zapewni nam pewnego połączenia. Uważajcie na to.

Kolejnym krokiem jest osadzenie gniazdka w puszcze elektrycznej. Należy tutaj pamiętać, aby tak poukładać przewody w gniazdku by po wsadzeniu gniazdka do końca zaczepy trzymające znajdujące się wewnątrz gniazdka w momencie dokręcania nie uszkodziły izolacji żadnej z żył. Podstawę gniazdka po wsadzeniu do puszki należy w pierwsze kolejności wypoziomować, co umożliwiają nam otwory znajdujące się w podstawie gniazdka, po czym dokręcić za pomocą wkrętów znajdujących w obudowie puszki.

Następnie dokręcamy za pomocą śrubek znajdujących się wewnątrz gniazdka zaczepy trzymające, które rozpychając się wewnątrz puszki trwale osadzają gniazdko (Rys. 10).

Te wszystkie czynności mają na celu zapewnienie trwałego montażu gniazda. Jeżeli nie zamocujemy gniazda prawidłowo istnieje prawdopodobieństwo, że możemy je wyrwać ze ściany podczas nieprawidłowego odłączania jakiegoś wcześniej podłączonego odbiornika. W praktyce czasami możemy się spotkać tak jak pisałem we wcześniejszych artykułach z nieprawidłowym osadzeniem puszki. W tym przypadku chodzi mi o zbyt głębokie osadzenie puszki w stosunku do płaszczyzny ściany (Rys. 11). Oryginalne wkręty znajdujące się w puszce mogą w tej sytuacji okazać się zbyt krótkie aby trwale zamontować gniazdko. W związku z tym należy użyć dłuższych, odpowiednich wkrętów do trwałego montażu gniazdka.

Ostatnim finalnym etapem montażu jest przykręcenie ramki oraz frontu gniazdka. Tutaj ważne jest aby porządnie dokręcić te elementy, tak aby nie wypadły nam przy odłączaniu wtyczki.( RYS.12)

Głównym przesłaniem z powyższego artykułu jakie należy zapamiętać jest to aby gniazdko przez nas zamontowane było bezpieczne dla wszystkich użytkowników. Możemy to zapewnić stosując się do wyszczególnionych w artykule zasad montażu. Warto wspomnieć jeszcze o jednym aspekcie wynikającym z użytkowania wszelkiego rodzaju gniazdek. Jeżeli zauważycie wokół otworów gniazdek spaleniznę lub poczujecie zapach topionego plastiku warto temu się przyjrzeć. Należy wtedy odkręcić gniazdo i sprawdzić czy wszystkie przewody są prawidłowo dokręcone, czy żaden się nie poluzował. Pamiętajcie aby tą czynność wykonywać przy wyłączonym zasilaniu! W skrajnym wypadku taka sytuacja może nawet doprowadzić do całkowitego spalenia się gniazdka, a skutki tego mogą być jeszcze gorsze. Zatem warto również od czasu do czasu przeprowadzać tzw. oględziny naszej instalacji.

Artykuł Montaż gniazda elektrycznego 1-fazowego pochodzi z serwisu Elektryka Prąd Nie Tyka - instalacje elektryczne w praktyce.