Vnější elektrické rozvody

4.6 Vnější elektrické rozvody

Ing. Karel Dvořáček

Pro navrhování a zřizování vnějších elektrických rozvodů je nutno postupovat především v souladu s požadavky zákona č. 183/2006 Sb. o územním plánování a stavebním řádu (stavební zákon), zákona č. 458/2000 Sb. o podmínkách podnikání a o výkonu státní správy v energetických odvětvích a o změně některých zákonů (energetický zákon), zákona č. 127/2005 Sb. o elektronických komunikacích a o změně některých souvisejících zákonů (zákon o elektronických komunikacích), pro zajišťování vybraných činností dle stavebního zákona musí být osoby tuto činnost vykonávající osobou autorizovanou (AO) dle zákona 360/1992 Sb. o výkonu povolání autorizovaných architektů a o výkonu povolání autorizovaných inženýrů a techniků činných ve výstavbě.

Na problematiku navazují i nařízení vlády, což jsou dokumenty přebírající závazná ustanovení evropských komisí. Za důležité lze uvést jako příklad: nařízení vlády č. 17/2003 Sb. kterým se stanoví technické požadavky na elektrická zařízení nízkého napětí; nařízení vlády 163/2002 Sb. kterým se stanoví technické požadavky na vybrané stavební výrobky a nařízení vlády č. 616/2006 Sb. o technických požadavcích na výrobky z hlediska jejich elektromagnetické kompatibility.

Do skupiny legislativních předpisů je nutno zahrnout i vyhlášky, jako jsou například: vyhláška 268/2009 Sb. o technických požadavcích na stavby, vyhláška č. 50/1978 o vyhrazených elektrických zařízeních, vyhláška č. 50/1978 o odborné způsobilosti v elektrotechnice.

V současnosti přebírané harmonizační dokumenty připravené CENELEC řeší převážně vnitřní rozvody v objektech a rozvodům vně budov se věnují pouze po teoretické stránce (dimenzování, jištění, uzemnění), v praktických provedeních pouze okrajově. Toto je dáno historickým vývojem, kdy každá země (obvykle stát) vycházel z vlastních požadavků. Z tohoto důvodu je mnohem více podkladů přebíráno z mezinárodních dokumentů IEC, kde je popis řešení problematiky v jednotlivých zemích s doporučení případného sjednocení. Pouze pro oblast napětí nad 1 kV AC jsou ve větším rozsahu vydávány evropské normy EN.

S ohledem na nutnost přizpůsobit staré normy ČSN dotýkající se této problematiky nový požadavkům a měnící se materiálové základně jsou často vydávány oborové normy energetiky – PNE, jejichž přijímání nepodléhá náročnému schvalování v CENELEC. Je obvyklým pravidlem, že správci ať již přenosové, nebo distribuční sítě v v zadáních na projekt či zhotovení a rekonstrukce jimi spravovaných sítí požadují dodržení pravidel v těchto PNE uvedených.

Za základní, specifické normy můžeme považovat:

1. Volba a dimenzování vodičů

2. ČSN 33 2000-4-41 ed. 2 Elektrické instalace nízkého napětí - Část 4-41: Ochranná opatření pro zajištění bezpečnosti - Ochrana před úrazem elektrickým proudem

3. ČSN 33 2000-5-51 ed. 3:2010 - Elektrické instalace nízkého napětí - Část 5-51: Výběr a stavba elektrických zařízení - Všeobecné předpisy

4. ČSN 33 2000-5-52 ed. 2 Elektrické instalace nízkého napětí Část 5-52: Výběr a stavba elektrických zařízení – Elektrická vedení

5. ČSN 33 2000-5-54 ed. 3 Elektrické instalace nízkého napětí – Část 5-54: Výběr a stavba elektrických zařízení – Uzemnění a ochranné vodiče

6. ČSN 33 2000-7-729 Elektrické instalace nízkého napětí – Část 7-729: Zařízení jednoúčelová
   a ve zvláštních objektech – Uličky pro obsluhu nebo údržbu

7. ČSN 34 3085 ed. 2 Elektrická zařízení - Ustanovení pro zacházení s elektrickým zařízením
   při požárech nebo záplavách

8. ČSN EN 50565-1:2015 - Elektrické kabely - Pokyny pro používání kabelů se jmenovitým napětím nepřekračujícím 450/750 V (U0/U) - Část 1: Obecné pokyny

9. TNI CLC/TR 50480:2015 - Určování průřezu vodičů a volba ochranných přístrojů

10. TNI IEC/TR 61200-52:2014 - Pokyny pro elektrické instalace - Část 52: Výběr a stavba elektrických zařízení - Elektrická vedení

11. Kladení vedení a kabelů, spojování vodičů:

12. ČSN 73 6005:1994 - Prostorové uspořádání sítí technického vybavení

13. ČSN 73 7505:1994 - Sdružené trasy městských vedení technického vybavení

14. TNI 37 0606:2007 - Mechanické spojování hliníkových vodičů a hliníkových vodičů s měděnými vodiči

15. Barevné značení a označování vodičů a kabelů:

16. ČSN 33 2000-5-51 ed. 3:2010 - Elektrické instalace nízkého napětí - Část 5-51: Výběr a stavba elektrických zařízení - Všeobecné předpisy

17. ČSN 33 0165 ed. 2:2014 - Značení vodičů barvami a nebo číslicemi - Prováděcí ustanovení

18. ČSN 33 0166 ed. 2:2002 - Označování žil kabelů a ohebných šňůr

19. ČSN EN 50522 Uzemňování elektrických instalací AC nad 1 kV

20. ČSN EN 60439–1 Rozváděče nn. Část 1: Typově zkoušené a částečně typově zkoušené rozváděče

21. ČSN EN 60445 ed. 4:2011 - Základní a bezpečnostní zásady pro rozhraní člověk-stroj, značení a identifikaci - Identifikace svorek předmětů, konců vodičů a vodičů

22. ČSN EN 61936-1 – Elektrické instalace nad 1 kV

23. ČSN EN 62491:2009 - Průmyslové systémy, instalace a zařízení a průmyslové produkty - Popisné označování kabelů a žil

24. ČSN EN 60204-1 ed. 2:2007 - Bezpečnost strojních zařízení - Elektrická zařízení strojů - Část 1: Všeobecné požadavky

25. PNE:

26. PNE 33 0000-1 ed. 5 Ochrana před úrazem elektrickým proudem v distribučních soustavách a přenosové soustavě

27. PNE 33 0000-2 ed. 4 Stanovení základních charakteristik vnějších vlivů působících na rozvodná zařízení distribuční a přenosové soustavy (Připravuje se 5. ed.)

28. PNE 33 3302 ed. 3 Elektrická venkovní vedení s napětím do 1 kV AC

29. PNE 33 3430-8-1 Požadavky pro připojení generátorů nad 16 A na fázi do distribučních sítí - Část 8-1: Sítě nn

30. PNE 34 1050 Kladení kabelů NN, VN a 110 KV v distribučních sítích energetiky

31. PNE 34 7659-3 Kabely plastové pro distribuční sítě o jmenovitém napětí 0,6/1 kV – Oddíl 3: Kabely s PVC izolací bez koncentrického jádra

32. PNE 34 8401 Součásti venkovních vedení do 1 kV

33. PNE 35 4749 +Změna 1 Pojistky gTr pro jištění distribučních transformátorů VN/NN

34. PNE 35 7149 +Změna 1 Rozváděče nn pro distribuční transformovny vn/nn do 630 kVA

35. PNE 38 2157 ed. 2 - Kabelové kanály, podlaží a šachty

PNE 33 0000-2 ed. 5 STANOVENÍ ZÁKLADNÍCH CHARAKTERISTIK VNĚJŠÍCH VLIVŮ PUSOBÍCÍCH NA ROZVODNÁ ZAŘÍZENÍ DISTRIBUČNÍ A PŘENOSOVÉ SOUSTAVY

Tato norma je v konečném stádiu přípravy, kdy nahradí stávající PNE 33 0000-2 ed. 4. Tato norma navazuje na základní ustanovení normy a ČSN 33 2000-5-51 ed. 3 (která nahradila ČSN 33 2000-3, ČSN 33 0300:1988 a ČSN 33 2310:1987), týkající se terminologie podle IEV, požadavků na kódování a označování vnějších vlivů, určování prostorů podle působení vnějších vlivů, provozních podmínek a vnějších vlivů na elektrická zařízení v budovách. Norma zohledňuje nové poznatky vyplývající z aplikace nové IEC 60364-5-51:2008 a HD 60364-5-51:2009 a norem pro klasifikaci podmínek prostředí (ČSN EN 60721-2-1 a 2-2) pro rozvodná zařízení přenosu a distribuce elektřiny.

Navíc zohledňuje prostředí s kumulovanými vnějšími vlivy (nejsou řešena ČSN 33 2000-5-51) a specifické klimatické podmínky pro rozvodná zařízení distribuční a přenosové soustavy v prostředí venkovním, pod přístřeškem a podrobněji rozvádí klimatické vlivy v prostorách vnitřních (např. s ovládáním nebo bez ovládání teploty a vlhkost a klimatizovaných prostorech) podle řady základních klimatických norem ČSN EN 60721. Norma navazuje na PNE 33 0000-1ed.5.

Norma platí pro určování vnějších vlivů z hlediska jejich působení na nová elektrická rozvodná zařízení přenosové a distribuční soustavy (dále jen rozvodná zařízení), včetně stanovení stupně ochrany krytem (IP kód).

Prostředí stávajících rozvodných zařízení jsou posuzována podle předpisů a norem platných v době uvedení rozvodného zařízení do provozu do doby jejich rekonstrukce.

Norma PNE 33 0000-2 ed. 5 platí pro následující elektrorozvodná zařízení:

- elektrické stanice zvn, vvn, vn a nn včetně vstupních částí odběratelských zařízení pro vnitřní prostředí

- elektrické stanice zvn, vvn, vn a nn včetně vstupních částí odběratelských zařízení pro venkovní prostředí

- transformovny vn/nn kioskové zděné nebo věžové a vestavěné v budově

- transformovny vn/nn kioskové blokové

- transformovny vn/nn stožárové a sloupové venkovního provedení

- venkovní vedení zvn, vvn, vn a nn včetně přípojek

- kabelové vedení zvn, vvn, vn a nn včetně přípojek

U elektrických zařízení, která nejsou určena k rozvodu elektřiny (sklady, kancelářské budovy ap.) se postupuje podle ČSN 33 2000-5-51ed. 3.

Pro potřebu PNE 33 0000-2 ed. 5 platí tyto termíny a definice

Prostředí: soubor fyzikálně chemických, biologických a antropogentních (vznikajících činností člověka) činitelů působících v daném okamžiku na elektrické zařízení.

Klima: charakteristický dlouhodobý průběh atmosférických dějů (počasí) v daném místě.

Klimatický činitel: klimatický prvek spolupůsobící na vytváření klimatu daného místa nebo oblasti.

Klimatické vlivy: souhrn působení klimatických činitelů.

Venkovní klima:vliv teploty a vlhkosti vzduchu v nechráněném prostoru před atmosférickými vlivy

Standardní vnější vliv: je vliv, který se v daném prostoru vyskytuje pouze v určité třídě vlivu.

Variabilní vnější vliv: je vliv, který se v daném prostoru může vyskytnout v různých třídách vlivu.

Předávací místo: bod v odběrném elektrickém zařízení, kde začíná odběrné elektrické zařízení, určené pro konečnou spotřebu elektřiny. Pro určování vnějších vlivů za předávacím místem (v odběrném zařízení odběratele) se postupuje podle ČSN 33 2000-5-51.

POZNÁMKY

1. U vlastní spotřeby elektrických stanic distribuční a přenosové soustavy se předávacím místem rozumí přívodní svorky hlavního rozváděče nn.

2. Místo propojení rozvodných zařízení různých dodavatelů elektrické energie se nepovažuje za předávací místo.

Napětí

Rozvodná zařízení jsou dimenzována na jmenovitá napětí podle ČSN EN 60038.

Proud

Rozvodná zařízení se volí podle požadované proudové zatížitelnosti v normálním provozu. Musí odolat proudům AC (efektivní hodnoty) a DC, které jím mohou procházet v abnormálních provozních podmínkách po dobu, která je určena charakteristikami ochranných prvků.

Kmitočet

Jestliže má kmitočet vliv na rozvodné zařízení, musí jmenovitý kmitočet odpovídat kmitočtu sítě, na kterou je zařízení připojeno. Jmenovitý kmitočet rozvodných zařízení je podle ČSN EN 60196.

Výkon

Rozvodné zařízení zvolené podle svých výkonových parametrů musí být voleno s ohledem na normální provozní a možné poruchové stavy včetně předpokládaného rozvoje sítě.

Jmenovité impulsní výdržné napětí

Rozvodné zařízení se volí tak, aby jmenovité impulsní výdržné napětí bylo nejméně rovné příslušnému přepětí v místě instalace jak je definované v ČSN EN 60071-1 a ČSN 33 2000-4-443 ed. 2.

Elektromagnetická kompatibilita

Pokud nejsou během instalace učiněna jiná vhodná bezpečnostní opatření, musí být celé zařízení zvoleno tak, aby během normálního provozu včetně spínání nepůsobilo škodlivě na ostatní zařízení ani na zdroj.

Každé zařízení včetně vedení musí být uspořádáno tak, aby byl usnadněn jeho provoz, prohlídka (kontrola), údržba a přístup k jeho spojům. Tyto možnosti přístupu nesmí být podstatně omezeny montáží zařízení do krytů nebo do komor.

Vnější vlivy

Označování vnějších vlivů je pro potřeby této normy prováděno shodně s ČSN 33 2000-5-51 ed. 3. Rozvodná zařízení musí být volena a zřizována v souladu s opatřeními k ochraně z hlediska bezpečnosti s ohledem na jejich řádnou funkci s přiměřenou odolností proti předpokládaným vnějším vlivům. Musí vyhovovat příslušným normám ČSN, evropským normám a harmonizačním dokumentům zavedeným do ČSN a PNE.

Označování - Každý stupeň vnějšího vlivu je kódován dvěma písmeny velké abecedy a číslicí.

První písmeno určuje všeobecnou kategorii vnějšího vlivu.

A = vnější činitel prostředí

B = využití

C = konstrukce budovy

Druhé písmeno označuje povahu vnějšího vlivu

A ..

B ..

C ..

číslice určuje třídu vnějšího vlivu

1 ..

2 ..

3 ..

POZNÁMKA:

V textu uvedené termíny prostředí, využití a konstrukce budov jsou pro potřebu této normy použity v tomto významu:

Prostředí - vlastnost okolí (prostoru nebo jeho části) vytvořené samotným okolím nebo zařízeními v prostoru umístěnými

Využití - vlastnosti osob přicházejících do styku s rozvodným zařízením a vlastnosti látek v daném prostoru

Konstrukce budov - vlastnost materiálů, provedení a umístění v terénu

Sledují se vnější činitelé podle čl. Teplota okolí - AA až čl. Námraza - AU.

Určování prostorů podle působení vnějších vlivů

Pro potřeby posouzení nebezpečí úrazu elektrickým proudem se prostory člení na základě určení vnějších vlivů na:

a) Prostory normální jsou takové, v nichž používání elektrického zařízení je považováno za bezpečné, pro­tože působením vnějších vlivů nedochází ke zvýšení nebezpečí elektrického úrazu, pokud elektrická zařízení a jejich používání odpovídají ustanovením, která se jich týkají.

Jsou to zejména prostory s normálními vnějšími vlivy nebo s vnějšími vlivy neovlivňujícími elektrický úraz uve­denými v tabulce NA.4 ČSN 33 2000-4-41/Z1.

b) Prostory nebezpečné jsou takové, kde působením vnějších vlivů je buď přechodné, nebo stálé nebezpečí elek­trického úrazu.

Jsou to zejména prostory s vnějšími vlivy podle tabulky NA.5 ČSN 33 2000-4-41/Z1.

c) Prostory zvlášť nebezpečné jsou takové, ve kterých působením zvláštních okolností, vnějších vlivů (popřípad­ě i jejich kombinací) dochází ke zvýšení nebezpečí elektrického úrazu.

Jsou to zejména prostory s vnějšími vlivy podle tabulky NA.6 ČSN 33 2000-4-41/Z1.

POZNÁMKA Prostory se z hlediska úrazu elektrickým proudem posuzují podle nejnebezpečnějšího vlivu s tím, že je nutné vzít v úvahu vzájemné působení vyskytujících se vnějších vlivů, které by mohly zvýšit nebezpečí vzniku úrazu. U rozvodných zařízení distribuční a přenosové soustavy se zvlášť nebezpečné prostory vyskytují výjimečně.

Vnější činitel prostředí - A

Prostředí podle této normy je posuzováno dle vlastností okolí vytvořené jím samotným nebo předměty, zařízením apod., která jsou v daném prostředí umístěna.

Posuzují se tyto vnější vlivy:

- teplota okolí

- atmosférické podmínky v okolí

- nadmořská výška

- výskyt vody

- výskyt cizích pevných těles

- výskyt korozívních nebo znečišťujících látek

- mechanické namáhání

- vibrace

- výskyt rostlinstva nebo plísní

- výskyt živočichů

- elektromagnetické, elektrostatické nebo ionizující záření

- sluneční záření

- seismické účinky

- bouřková činnost

- pohyb vzduchu

- vítr

- sněhová pokrývka

- námraza

Teplota okolí - AA

Posuzuje se shodně s informativní přílohou ČSN 33 2000-5-51 ed. 3 s návazností na vyhodnocení vlivu AB.

Atmosférické podmínky v okolí - AB (současné působení vlivů teploty a vlhkosti)

Pro potřeby posuzování působení tohoto vlivu na rozvodná zařízení je stanoveno:

1) Definování extrémních hodnot teploty a vlhkosti vzduchu ve venkovním prostoru pro území ČR.

Výchozím podkladem jsou podmínky vyskytující se v přírodě stanovené ČSN EN 60721-2-1 pro mírný typ venkovního klimatu.

Tabulka 1 - Extrémní hodnoty teploty a vlhkosti vzduchu venkovního klimatu

Tabulka 2 - Hodnoty teploty a vlhkosti vzduchu pro jednotlivé pro

POZNÁMKY

1. ¹ Místa s tolerancí ±2 0C pro udanou hodnotu teploty.

2. ² V případě zvláštních klimatických podmínek lze stanovit hodnotu vysoké teploty +55 0C.

3) Stanovení vnějšího vlivu AB podle ČSN 33 2000-5-51 pro udané prostory rozvodných zařízení je odvozeno tak, aby příslušné parametry uvedené v tabulce 2 byly zcela pokryty příslušnou třídou AB. Provedení rozvodných zařízení v prostorech třídy AB musí splňovat podmínky ČSN 33 2000-5-51.

Tabulka 3 – Stanovení třídy AB pro jednotlivé prostory

Poznámky:

1 Při teplotě vyšší než 40° C v příslušném prostoru je třeba přijmout zvláštní opatření.

2 Pro řešení krytu je vhodné přijmout zvláštní opatření s cílem zejména snížit hodnotu vysoké teploty, tak aby elektrické zařízení pod přístřeškem mohlo být navrženo pro třídu AB8 nebo pro složenou třídu AB3 s AB5 tj. prostor nebezpečný.

Nadmořská výška - AC

Pro rozvodná zařízení na území ČR je jednotně stanovena třída AC1, to je do nadmořské výšky 2 000 m. Podle ČSN EN 60721-3-3 a ČSN EN 60721-3-4 je členění v rozmezí tlaku vzduchu od 70 kPa (cca nadmořská výška 3 000 m ve volné přírodě) do 106 kPa (tlak vzduchu 84 kPa odpovídá nadmořské výšce 1400 m).

V souladu s ČSN 33 2000-5-51 u některých zařízení se může při nadmořské výšce nad 1000 m vyžadovat speciální úprava.

Výskyt vody - AD

Pro potřeby této normy jsou třídy AD1 až AD4 uvedené v ČSN 33 2000-5-51 využity s doplňujícími definicemi

AD1 - výskyt vody zanedbatelný

AD2 - volně padající kapky (možnost příležitostně kondenzace vodních par)

AD3 - vodní tříšť (dešťové přeháňky) – prostory , které mohou být pod vlivem

deště dopadajícího pod úhlem do 600 od kolmice

AD4 - stříkající voda - prostory přímo vystavené působení deště (intenzita 6 mm/min ) s možností tvoření louží

Tabulka 4 – Základní přiřazení kategorie tříd AD pro jednotlivé prostory rozvodných zařízení

Poznámky:

1 Pro větrací otvory stanic v prostorech I až III je nutno uvažovat třídu AD3.

2 Pro prostory III a IV přiřazení třídy AD2 vyplývá z možnosti kondenzace vodních par s následným možným kapání vody.

3 Pro třídy AD2, AD3 a AD4 je definován prostor jako nebezpečný za podmínky provádění manipulací pouze osobami s odbornou způsobilostí (elektrotechnickou kvalifikací).

4 Při kladení kabelových vedení do vodních toků je třeba volit speciální materiály odpovídající třídám AD7 (při krátkodobém zalití vodou), nebo AD8 ČSN 33 2000-5-51.

Mimo PNE 33 2000-2 pouze ČSN EN 60721-3-4 uvažuje výskyt deště s intenzitou 6 až 15 mm/min.

Porovnání definic výskytu vody dle jednotlivých norem je uvedena v tabulce 4a.

Tabulka 4a – Definice výskytu vody