Poradnik projektanta elektryka tom 2, wydanie VI, 2023

Poradnik projektanta elektryka tom 2, wydanie VI 
Podstawy zasilania budynków mieszkalnych, użyteczności publicznej i innych obiektów nieprzemysłowych w energię elektryczną

rok wydania: 2021, wydanie szóste uaktualnione i rozszerzone, dodruk 2023

Recenzenci VI wydania:
dr hab. inż. Paweł Piotrowski, prof. Politechniki Warszawskiej – Instytut Elektroenergetyki
Politechniki Warszawskiej
st. bryg. w st. spocz. dr inż. Waldemar Jaskółowski – Wojskowa Akademia Techniczna,
Szkoła Główna Służby Pożarniczej
mgr inż. Mirosław Miegoń – Eaton Power Quality Oddział w Polsce
mgr inż. Radosław Jagas – Legrand Polska
mgr inż. Mariusz Mikulski – Legrand Polska

Książka wydana pod patronatem miesięcznika elektro.info

Zobacz co o publikacji mówi Autor:

Wstęp

W związku z dużym zainteresowaniem Czytelników poprzednimi wydaniami „Poradnika”, zdecydowaliśmy się na kolejne, które zostało uaktualnione i rozszerzone.

Podobnie jak w poprzednich wydaniach, zamieściliśmy w nim podstawową wiedzę niezbędną do opracowania projektu zasilania osiedla mieszkaniowego, budynków jednorodzinnych, budynków użyteczności publicznej, tymczasowego zasilania imprezy masowej, terenu budowy oraz zasilania gwarantowanego. Naszym celem było stworzenie podręcznego poradnika, w którym zostałyby zamieszczone zasady projektowania zasilania obiektów mieszkalnych i użyteczności publicznej – zarówno z sieci elektroenergetycznej niskiego napięcia, jak i z zespołu prądotwórczego i innych dostępnych na rynku źródeł zasilania. Mamy nadzieję, że szóste wydanie książki okaże się równie interesujące jak wydania poprzednie. W tym wydaniu oprócz uaktualnienia treści, zamieściliśmy szereg wymagań w zakresie ochrony przeciwpożarowej, która stanowi jeden z najważniejszych elementów każdego budynku lub obiektu budowlanego.

W książce świadomie pominięto zagadnienia związane z technologią BIM (ang. Building Information Modeling) z uwagi na fakt, iż autorzy skupiają się na zagadnieniach fizycznych, prawnych i uniwersalnych rozwiązaniach stosowanych przy projektowaniu. Z punktu widzenia procesu projektowania technologia BIM (jak i inne) wspomaga ten proces, natomiast go nie zastępuje. Nadal to na projektancie spoczywa wykonanie wszystkich niezbędnych obliczeń oraz zaplanowanie instalacji w oparciu o wymagania opisane w niniejszym poradniku.

Rozwój budownictwa jednorodzinnego spowodował wiele zmian w podejściu do projektowania zasilania budynków mieszkalnych. Na terenach nowo powstających osiedli mieszkaniowych często projektuje się obiekty użyteczności publicznej, takie jak: banki, przychodnie lekarskie i inne. Większość z nich wymaga, poza zasilaniem podstawowym, zasilania rezerwowego, a niektóre – również zasilania awaryjnego (często zasilania gwarantowanego).

Dla wygody naszych Czytelników zamieściliśmy podstawowe informacje dotyczące projektowania i budowy stacji transformatorowych, linii elektroenergetycznych nn oraz sposobów projektowania układów pomiarowych. Omówiliśmy również zasady wyznaczania mocy zapotrzebowanej w budynkach komunalnych i użyteczności publicznej. W poradniku znajdą też Państwo zasady prowadzenia podstawowych obliczeń zwarciowych. Oprócz omówienia zasilania z sieci elektroenergetycznej nn, znaczną uwagę poświęciliśmy systemom zasilania gwarantowanego obiektów użyteczności publicznej. Zostały opisane, pominięte w innych publikacjach, kryteria doboru zespołu prądotwórczego, UPS-ów oraz siłowni telekomunikacyjnych. Opisano także zasady projektowania zasilania oświetlenia ulic światłem elektrycznym.

Zamieściliśmy również podstawową wiedzę z zakresu wyższych harmonicznych i stwarzanego przez nie zwiększonego zagrożenia pożarowego oraz ich wpływu na pracę różnych odbiorników energii elektrycznej.

Opisaliśmy podstawowe wymagania w stosunku do osób zatrudnionych przy eksploatacji sieci, instalacji i urządzeń elektroenergetycznych, jakie wynikają z Rozporządzenia Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki Socjalnej z dnia 28 kwietnia 2003 roku w sprawie szczegółowych zasad stwierdzania posiadanych kwalifikacji przez osoby zajmujące się eksploatacją urządzeń, sieci i instalacji energetycznych oraz związanych z nim zmian, wynikających ze znowelizowanej Ustawy Prawo energetyczne.

Zaktualizowaliśmy również wymagania dotyczące przyłączania odbiorców do sieci elektroenergetycznej i jakości dostarczanej energii elektrycznej, wynikające z Rozporządzenia Ministra Gospodarki z 4 maja 2007 roku w sprawie szczegółowych warunków funkcjonowania systemu elektroenergetycznego. W związku z dostrzeganiem przez spółki dystrybucyjne znacznego poboru mocy biernej przez budynki użyteczności publicznej oraz budynki wielorodzinne coraz częściej zachodzi konieczność jej kompensowania w tych budynkach. Problem kompensacji mocy biernej wyjaśniliśmy w osobnym rozdziale.

W poradniku znalazły się również wymagania dotyczące zasilania imprezy masowej z wykorzystaniem zespołów prądotwórczych oraz zasad ochrony przeciwporażeniowej w strefach nieobjętych połączeniami wyrównawczymi.

W końcowej części książki znajdą Państwo dodatki, w których między innymi omówiliśmy podstawowe zagadnienia związane z ochroną przeciwprzepięciową oraz zasadami i sposobami oddymiania dróg ewakuacyjnych w budynkach objętych pożarem. Znajdują się tam również wymagania dotyczące odległości linii elektroenergetycznych od budynków, które nie zostały określone w normach, a wynikają z różnych aktów prawnych, a także podstawowe wymagania dotyczące oświetlenia awaryjnego budynków, pompowni ppoż. oraz szeregu innych wymagań techniczno‐budowlanych.

Korzystając z charakterystyk zamieszczonych w poradniku należy mieć świadomość, że stanowią one tylko przykłady i w przypadku jakichkolwiek wątpliwości należy korzystać z katalogów producentów.

Mamy świadomość, że niejednokrotnie zastosowane słownictwo jest niezgodne z aktualnie obowiązującym, co wynika z faktu, iż w dalszym ciągu trwają prace Polskiego Komitetu Normalizacyjnego nad nazewnictwem. Ponieważ większość Czytelników w swojej pracy najczęściej posługuje się starym nazewnictwem – postanowiliśmy używać go w książce.

Autorzy składają podziękowania recenzentom tego wydania: dr. hab. inż. Pawłowi Piotrowskiemu, profesorowi Politechniki Warszawskiej, dr. inż. Waldemarowi Jaskółowskiemu z Wojskowej Akademii Technicznej w Warszawie, mgr. inż. Mirosławowi Miegoniowi, wysokiej klasy specjaliście z zakresu zasilania gwarantowanego, mgr. inż. Mariuszowi Mikulskiemu, specjaliście z zakresu przewodów szynowych oraz mgr. inż. Radosławowi Jagasowi, specjaliście z zakresu eksploatacji i serwisu urządzeń za wnikliwą analizę treści książki, dzięki czemu uzyskała ona obecny kształt.

Autorzy dołożyli wszelkich starań, aby zaktualizować poradnik pod kątem dostosowania jego treści do aktualnie obowiązujących przepisów prawnych oraz norm. Należy mieć jednak świadomość, że poradnik jest tworzony od ponad 17 lat i część jego treści może zawierać odwołania do nieobowiązujących już przepisów lub norm. Nie zmienia to jednak faktu, że pod względem merytorycznym treści te nadal zachowują aktualność. Jednocześnie pragniemy podziękować wszystkim Czytelnikom za cenne uwagi oraz sugestie, które wpłynęły na ostateczny kształt szóstego wydania poradnika. Autorzy zwracają się z prośbą do Czytelników o nadsyłanie wszelkich uwag dotyczących treści tego wydania na adres: julianwiatr@wp.pl lub m_orzechowski@op.pl.

Warszawa, grudzień 2020
Julian Wiatr

Spis treści - tom 2

ZAŁĄCZNIKI / 5
Załącznik 1 Tabele doboru kabli i przewodów / 7
Załącznik 2 Symbole graficzne stosowane w schematach elektrycznych i mapach geodezyjnych (wybrane) / 39
Załącznik 3 Tabele rezystancji i reaktancji transformatorów, linii napowietrznych i kabli (wybranych) / 54
Załącznik 4 Przegląd i kontrola instalacji elektrycznych i instalacji (urządzeń) piorunochronnych w budynku / 58
Załącznik 5 Ochrona sprzętu i urządzeń elektrycznych przez obudowy. Kodowanie barwami elementów manipulacyjnych / 73
Załącznik 6 Wybrane definicje z zakresu elektryki / 78
Załącznik 7 Zasady udzielania świadectw kwalifikacyjnych D i E oraz wymagania prawne w zakresie bhp przy urządzeniach energetycznych / 87
Załącznik 8 Charakterystyki wybranych aparatów elektrycznych / 103
Załącznik 9 Prawne aspekty wykonywania pomiarów ochronnych / 122
Załącznik 10 Tabele pomocnicze do oceny skuteczności samoczynnego wyłączenia zasilania / 133
DODATKI / 143
Dodatek 1 Ochrona odgromowa obiektów budowlanych oraz ochrona przepięciowa w instalacjach elektrycznych obiektów budowlanych (zagadnienia wybrane) / 145
Dodatek 2 Wzajemne sytuowanie obiektów budowlanych i sieci elektroenergetycznych / 209
Dodatek 3 Podstawy projektowania ogrzewania elektrycznego / 251
Dodatek 4 Instalacje elektryczne w pomieszczeniach zagrożonych wybuchem oraz wentylacja w pomieszczeniach ładowania akumulatorów / 284
Dodatek 5 Podstawy teorii pożaru / 318
Dodatek 6 Definicje i wymagania dla stref pożarowych w budynku / 335
Dodatek 7 Zasilanie budynków w energię elektryczną w czasie pożaru / 350
Dodatek 8 Przeciwpożarowy Wyłącznik Prądu. Metodyka konstruowania. Zagrożenia przez wyłącznik EPO zasilacza UPS oraz ich neutralizacja / 378
Dodatek 9 Oświetlenie awaryjne w budynkach oraz wymagania dotyczące zasilania awaryjnego w tunelach komunikacyjnych / 408
Dodatek 10 Zasady oprzewodowywania i doboru zabezpieczeń ograniczników przepięć (SPD) / 447
Dodatek 11 Zasady projektowania sterowań instalacjami do odprowadzania dymu i ciepła / 458
Dodatek 12 Ochrona pożarowa kanałów i tuneli kablowych / 482
Dodatek 13 Zasilanie pompowni przeciwpożarowych / 508
Dodatek 14 Wyłącznik selektywny / 526
Dodatek 15 Wymagania dla kabli i przewodów wynikające z rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady Unii Europejskiej nr 305/2011 z dnia 9 marca 2011(CPR) / 542
Dodatek 16 Zasady wprowadzania do obrotu i stosowania obiektach budowlanych urządzeń przeciwpożarowych / 556
Dodatek 17 Elektryczne instalacje tymczasowe rozwijane przez jednostki ochrony przeciwpożarowej w czasie akcji ratowniczo-gaśniczej / 564
Dodatek 18 Elementy fotowoltaiki / 581

Autorzy

ppłk w st. spocz., mgr inż. Julian Wiatr – emerytowany oficer WP, absolwent Wyższej Oficerskiej Szkoły Radiotechnicznej o specjalności radiolokacja naziemna (inż. radiolokacji), Wydziału Elektroniki Wojskowej Akademii Technicznej o specjalności systemy radiolokacyjne (mgr inż. elektronik), Wydziału Elektrycznego Politechniki Warszawskiej o specjalności elektroenergetyka (inż. elektryk) oraz Wydziału Inżynierii Bezpieczeństwa Pożarowego Szkoły Głównej Służby Pożarniczej o specjalności bezpieczeństwo pożarowe (mgr inż. bezpieczeństwa pożarowego). Ponadto jest absolwentem studiów podyplomowych o specjalności:

- teoria i technika ochrony przeciwporażeniowej – Politechnika Wrocławska,
- pedagogika szkolnictwa zawodowego – Instytut Badań Edukacyjnych MEN w Warszawie,
- automatyka napędu elektrycznego w energetyce – Politechnika Warszawska,
- bezpieczeństwo budowli – Szkoła Główna Służby Pożarniczej w Warszawie,
- charakterystyka energetyczna budynków, audyt energetyczny – Wyższa Szkoła Ekologii i Zarządzania w Warszawie.

Przez wiele lat pracował w Wojskowym Instytucie Informatyki, gdzie zajmował się opracowywaniem projektów zasilania sieci i urządzeń teleinformatycznych oraz opiniowaniem projektów norm. W tym czasie opublikował „Podręcznik projektowania sieci komputerowych” oraz projekt normy wojskowej pt. „Zasilanie sieci komputerowych w warunkach polowych”, współuczestniczył w opracowywaniu ogólnopolskiej instrukcji eksploatacji urządzeń nietrakcyjnych dla potrzeb PKP. Zajmował stanowisko dyrektora Zakładu Produkcji Urządzeń w przedsiębiorstwie Elektromontaż Warszawa SA. Uczestniczył w pracach projektowych Gazociągu Jamalskiego oraz pierwszej polskiej Elektrociepłowni Gazowej „Władysławowo”. Podczas pracy w firmie BPS opracował niezawodny system zasilania obiektów służby zdrowia, który uzyskał pozytywną opinię europejskiego potentata tej branży, firmy Bender.

Przez wiele lat był również nauczycielem w średnich szkołach technicznych, kształcąc młodzież na kierunkach elektrycznych i elektronicznych. Prace dyplomowe, których wykonaniem kierował, niejednokrotnie trafiały na Konkurs Młodych Mistrzów Techniki.

Jest członkiem Stowarzyszenia Polskich Energetyków, gdzie czynnie uczestniczy w pracach Komisji Racjonalizacji Gospodarki Energetycznej w Budownictwie, oraz członkiem Mazowieckiej Okręgowej Izby Inżynierów Budownictwa. Posiada uprawnienia budowlane do projektowania i kierowania robotami w specjalności elektroinstalacyjnej bez ograniczeń oraz uprawnienia do projektowania i wykonywania systemów sygnalizacji pożaru. Przez szereg lat pracował w Wojskowej Inspekcji Gospodarki Energetycznej w Warszawie, gdzie prowadził kontrole bezpieczeństwa elektrycznego oraz racjonalnej gospodarki energetycznej. Prowadzi szkolenia dla projektantów i wykonawców w zakresie zasilania obiektów budowlanych oraz w zakresie ochrony przeciwpożarowej. Współpracuje również z Politechniką Wrocławską, gdzie prowadzi wykłady dla słuchaczy podyplomowego studium projektowania instalacji elektrycznych wspomaganych komputerowo. W latach 2010–2016 był wykładowcą w SGSP, gdzie prowadził zajęcia z zakresu zasilania obiektów budowlanych w energię elektryczną. W 2007 roku uzyskał tytuł rzeczoznawcy-audytora SPE, a od 2009 roku jest członkiem Komitetu Technicznego Stowarzyszenia Inżynierów i Techników Pożarnictwa ds. bezpieczeństwa pożarowego obiektów energetyki. Jest współautorem normy N SEP-E-005, opracowanej przy udziale st. bryg. dr. inż. Waldemara Jaskółowskiego, przyjętej w 2017 roku przez CENELEC oraz implementowanej do normy IEC 60364-5-56:2018 oraz jej polskiej wersji PN-HD 60364-5-56-19-01.

W latach 2006–2012 pracował w Wojskowym Biurze Studiów Projektów Budowlanych i Lotniskowych w Warszawie Sp. z o.o., gdzie zajmował stanowisko naczelnego inżyniera. W latach 2013–2015 nadzorował budowę Muzeum Katyńskiego. Obecnie nadzoruje budowę Muzeum Wojska Polskiego. Od początku istnienia czasopisma „elektro.info” pełnił nieetatowo funkcję redaktora prowadzącego, a od 2010 roku jest redaktorem naczelnym tego miesięcznika. Jest autorem lub współautorem wielu artykułów poświęconych zasilaniu obiektów budowlanych oraz kilku publikacji książkowych z tego zakresu.

Za dotychczasowe osiągnięcia został odznaczony w 2005 roku przez Prezydenta Rzeczypospolitej Polskiej Srebrnym Krzyżem Zasługi, w 2011 medalem za zasługi dla energetyki, przyznawanym przez Ministra Gospodarki, a Minister Obrony Narodowej odznaczył brązowym i srebrnym Medalem za zasługi dla obronności kraju.

Z rąk prezesa Stowarzyszenia Elektryków Polskich otrzymał medal im. Mieczysława Pożaryskiego oraz medal im. Michała Doliwo- Dobrowolskiego. Prezes Oddziału Poznańskiego SEP uhonorował osiągnięcia, nadając medal im. Profesora Władysława Węglarza. W 2014 roku Rektor Komendant SGSP w podziękowaniu za dotychczasową współpracę z uczelnią wyróżnił go medalem SGSP. W styczniu 2020 roku z rąk prezesa SEP Piotra Szymczaka odebrał medal SEP im. Kazimierza Szpotańskiego oraz medal im. prof. Pawła Nowackiego.W okresie studiów w WOSR pełnił funkcję kuratora Wydziału Rodzinnego Sądu Rejonowego w Jeleniej Górze.

Jest potomkiem Kazimierza Deka-Deczyńskiego (1800–1838), nauczyciela wiejskiego, działacza niepodległościowego i obrońcy chłopów, upamiętnionego przez Leona Kruczkowskiego w książce pt. „Kordian i Cham” oraz wnukiem powstańca wielkopolskiego Antoniego Wiatra (1899–1937). Tradycje niepodległościowe przodków umacniają jego przekonania zawarte w słowach cnoty oficerskiej wygrawerowanych na ostrzu pamiątkowego kordzika: „HONOR I OJCZYZNA”, wręczonego przez rodziców w dniu promocji oficerskiej 30 sierpnia 1981 roku.

mgr inż. Marcin Orzechowski – absolwent Wydziału Elektrycznego Politechniki Warszawskiej. Pełnił funkcję redaktora miesięcznika „elektro.info”, uczestnicząc w tworzeniu tego czasopisma. Przez cztery lata pracował w firmie SVANTEK, gdzie zajmował się uruchamianiem i serwisem przyrządów do pomiaru dźwięku i drgań oraz pracami badawczo-rozwojowymi. W latach 2008–2011 był zatrudniony w pracowni elektrycznej Wojskowego Biura Studiów Projektów Budowlanych i Lotniskowych. Od 2010 roku jest członkiem Centralnego Kolegium Sekcji Instalacji i Urządzeń Elektrycznych SEP. Jest członkiem komisji kwalifikacyjnej nr 699 przy Stowarzyszeniu Energetyka i Efektywność Energetyczna. Od 2011 roku jest zatrudniony w firmie Legrand na stanowisku projektanta, a następnie projektanta ds. kluczowych klientów.

Autor i współautor kilkunastu artykułów oraz kilku książek z zakresu instalacji elektrycznych średniego i niskiego napięcia. Prowadzi szkolenia z projektowania oraz programów wspomagających projektowanie instalacji elektrycznych. W swojej pracy zawodowej zajmuje się projektowaniem oraz realizacją sieci i instalacji elektrycznych w obiektach budowlanych. Sporządza analizy układów zasilania pod kątem ich niezawodności, a także raporty na potrzeby wyjaśnienia przyczyn awarii. Ponadto aktywnie uczestniczy w pracach kilku grup roboczych z zakresu prawodawstwa, budowy i utrzymania obiektów budowlanych.
W 2014 roku w uznaniu za swoje publikacje otrzymał z rąk Przewodniczącego Rady Mazowieckiej Okręgowej Izby Inżynierów Budownictwa nagrodę VERBA DOCENT, przyznawaną przez redakcję „elektro.info”. Stale poszerza swoje kwalifikacje poprzez uczestnictwo w kursach, szkoleniach oraz seminariach.

Informacje o bezpieczeństwie produktu Informacje o producencie