Požadavky na elektrický silnoproudý rozvod

V souladu s platnými elektrotechnickými normami a předpisy s národní i mezinárodní platností je třeba, aby veškerá elektrická zařízení i elektrické přístroje vyhovovala následujícím požadavkům:

1.1. Bezpečnost osob i věcí

Elektrická rozvodná zařízení (rozvaděče, instalace a spotřebiče), musí být provedeny tak, aby byla vyloučena možnost náhodného dotyku vodičů, svorek nebo dalších živých částí elektrického rozvodu a zabránilo se tak možnosti úrazu elektrickým proudem nebo ohrožení zdraví osob v nejbližším okolí elektrických předmětů. Dále nesmí při provozu elektrických zařízení dojít k výbuchu, požáru či jinému ohrožení osob nebo majetku.

1.2. Provozní spolehlivost

Pod pojmem provozní spolehlivost elektrického silnoproudého rozvodu se skrývá schopnost tohoto zařízení přenést elektrickou energii v požadovaném množství a kvalitě na dané místo v daném čase. Tomuto požadavku musí být přizpůsobeno provedení elektrického silnoproudého rozvodu i přístrojového vybavení. V některých případech to znamená zvláštní požadavky na provedení rozvodu, kdy je třeba zajistit dodávku energie důležitým spotřebičům záložním (nezávislým) zdrojem elektrické energie. Z tohoto hlediska rozlišujeme tzv. stupně důležitosti spotřeby:

Spotřeba 1. stupně důležitosti

Jako spotřebiče 1. stupně důležitosti označujeme takové spotřebiče nebo skupiny spotřebičů, u nichž při výpadku napájení může dojít k ohrožení zdraví, nebo u kterých výpadek představuje velké ekonomické ztráty, například narušení chodu technologického procesu. Takové spotřebiče vyžadují zajištění rezervního zdroje, nezávislého na pracovním zdroji, který by pokryl tuto důležitou spotřebu. Nezávislým zdrojem může být záskokový zdroj (UPS), zdroj záložního napájení - dieselagregát apod.

Příkladem spotřebičů tohoto stupně důležitosti mohou být zařízení pro přenos a zpracování dat, zdravotnická zařízení s nepřetržitým provozem (např. anesteziologicko-resuscitační oddělení ...), nebo zařízení pro zajištění požární bezpečnosti staveb (např. odvětrání chráněných únikových cest...) apod.

Spotřeba 2. stupně důležitosti

Výpadek napájení se pro tuto kategorii spotřeby projeví omezením popř. zastavením chodu, avšak nedochází přitom k narušení technologických procesů, ani k ohrožení zdraví či životů lidí. U tohoto druhu spotřebičů je třeba dodávku elektrické energie pokud možno zajistit, ale nevyžadují se zvláštní zařízení či opatření pro náhradní napájení, ani záskokový zdroj elektrické energie. Příkladem takovéto spotřeby druhého stupně důležitosti jsou obráběcí stroje, mechanické dílny, různé průmyslové provozy apod.

Spotřeba 3. stupně důležitosti

Do této kategorie spotřeby zahrnujeme všechny ostatní spotřeby a odběratele, u kterých nemusí být dodávka elektrické energie zajišťována zvláštními opatřeními (např. bytové jednotky, školy, úřady...).

Je třeba si uvědomit, že v rámci jednoho objektu (komplexu) je obvykle více zařízení o různých stupních důležitosti. Náhradní zdroje el. energie se potom navrhují pouze pro pokrytí spotřeby prvého stupně důležitosti.

1.3. Přehlednost provozu

Požadavek na přehledné uspořádání rozvodných zařízení vychází z nutnosti rychlé lokalizace a odstranění případné poruchy. Tento požadavek je specifický např. pro elektrické stanice a rozvodny, kde je soustředěno velké množství elektrických zařízení, přístrojů a předmětů k náležitému přehledu přispívá např. tablo se schématem zapojení, tablo poruchové signalizace nebo monitor, na kterém se zobrazí okamžité údaje o vybraném zařízení.

1.4. Přizpůsobitelnost rozvodného zařízení

Požadavek přizpůsobitelnosti je důležitý zejména v průmyslových provozech, kde některé stroje či spotřebiče mění v průběhu pracovní činnosti svou polohu či stanoviště, nebo mají přímo charakter pohyblivých, převozných či přenosných spotřebičů. Tomu musí odpovídat i návrh rozvodného zařízení, aby bylo zajištěno napájení spotřebičů na každém stanovišti a při všech možných podmínkách činnosti. V takovém případě má velký význam určitý stupeň univerzálnosti rozvodného zařízení, které umožní rychlé připojení uvedených spotřebičů k rozvodné soustavě. Příkladem takového uspořádání může být i přípojnicový rozvod v průmyslovém závodu. S podobnými požadavky se však setkáváme i u rozvodných zařízení provizorního charakteru na staveništích.

1.5. Rychlé odstranění poruch

Poruchy v rozvodu elektrické energie znamenají nežádoucí stavy narušení plynulosti dodávky elektrické energie odběratelům. Jejich množství lze různými preventivními opatřeními minimalizovat, ale nelze je zcela vyloučit z provozu rozvodných zařízení. Proto se v rozvodu používají elektrické ochrany, které mají zajistit co nejrychlejší odpojení poškozené části rozvodu od zdrojů elektrické energie. Elektrické ochrany mají schopnost zjistit místo a druh poruchy a v co nejkratším čase odpojit porušený úsek. Čím rychlejší bude odpojení poruchy, tím menší budou i její následky.

1.6. Hospodárnost provozu

Univerzálnost použití elektrické energie umožnila značné rozšíření elektrických strojů, přístrojů a spotřebičů všeho druhu. Tato zařízení však mají být provozována takovým způsobem, aby pracovala s co největší účinností a co nejmenšími ztrátami. Při navrhování rozvodných zařízení je tedy třeba, aby zdroje elektrické energie, průřezy napájecích cest i elektrické přístroje řazené v rozvodu odpovídaly úrovni zatížení a využití elektrických spotřebičů. V tomto smyslu hospodárnost představuje účelné využití průřezů vodičů i jmenovitých výkonů elektrických přístrojů, tedy hospodárnost elektrického rozvodu. Z tohoto hlediska není tedy vhodné navrhovat vodiče a kabely s velkou rezervou zatížení, pokud není zřejmý perspektivní nárůst zatížení v době životnosti vodiče. Jinak by materiál vodiče nebyl hospodárně využíván a investiční náklady by byly zbytečně velké. Rovněž velké rezervy výkonů u navrhovaných elektrických spotřebičů nejsou hospodárným řešením, pokud tyto výkony nebudou v provozu dostatečně využity.

1.7. Hospodárné využití opakovaných celků

V elektrickém silnoproudém rozvodu se vyskytují jednotlivá zařízení a elektrické přístroje v určitých typizovaných velikostech. Jsou to například transformátory, rozvaděče, ale i vypínače, vodiče nebo svítidla. Při návrhu elektrického rozvodu musí být výběr těchto přístrojů a zařízení takový, aby bylo zajištěno jejich hospodárné využití v provozu a aby se nevytvářely zbytečně veliké rezervy ve výkonech, v použitých materiálech přenosových cest i v celých typizovaných zařízeních a přístrojích.

1.8. Hospodárnost ve spotřebě barevných kovů

Jako elektrovodné materiály pro vodiče v elektrickém silnoproudém rozvodu se používají především měď, dále hliník a ocel. Přitom oceli se používá u venkovních elektrických vedení zejména jako nosná část vodičů AlFe a dále jako nosná část závěsných kabelů. Pro vnitřní rozvody se používá nejčastěji měď pro malé průřezy vodičů a hliník pro větší průřezy převážně kabelových vedení. Protože barevných kovů není nadbytek, je potřeba navrhovat průřezy vodičů tak, aby odpovídaly stupni zatížení a byly provozně dobře využívány.

1.9. Estetické požadavky

Požadavky na uložení vodičů, rozvodných krabic, zásuvek a vypínačů, stejně jako volba a umístění vhodných svítidel pro daný prostor, mohou být velice odlišné podle povahy a účelu interiéru. Rozvodná zařízení i použité světelné zdroje a svítidla včetně jejich polohy musí být v souladu s celkovým řešením interiéru a je třeba, aby elektrotechnik spolupracoval s architektem a investorem na daném řešení.

Závěrem se dá říci, že při dodržení výše uvedených požadavků bude minimalizován ekonomický faktor údržby a provozu elektrických zařízení.