Rozmowy o instalacji elektrycznej i teletechnicznej w domu

Inwestor: - Dzień dobry. Temat, który chciałbym poruszyć, to instalacje elektryczne i teletechniczne. Od czego zacząć ich planowanie?

Ekspert budowlany: - W pierwszej kolejności trzeba pomyśleć o tym, jak zapewnić przyłączenie działki do sieci elektrycznej. Prąd jest potrzebny w zasadzie od razu, bo bez niego nie da się prowadzić budowy domu. Co prawda można skorzystać z generatora prądotwórczego, ale nie jest to zbyt wygodne. Takie rozwiązanie stosuje się, gdy musimy długo czekać na wykonanie przyłącza, a nie chcemy przez to opóźniać rozpoczęcia budowy. Musi pan bowiem wiedzieć, że nawet w prostym przypadku, gdy mamy słup linii niskiego napięcia na działce albo znajduje się on po drugiej stronie drogi, procedury w zakładzie energetycznym potrafią trwać kilka miesięcy. Jeszcze dłużej poczekamy, gdy przyłącze jest długie i biegnie przez działki sąsiadów. Wówczas musimy uzyskać zgodę od każdego z nich, co wydłuża proces. Dlatego starania o przyłączenie do sieci należy zacząć jak najwcześniej. Zresztą dokument z zakładu energetycznego, stwierdzający, że posesję da się zaopatrzyć w prąd (tzw. promesę) trzeba dołączyć do wniosku o pozwolenie na budowę. Tak samo, jak i promesy o możliwości zapewnienia innych mediów.

Pierwszym krokiem przy planowaniu instalacji elektrycznej powinno być określenie, jak wykonane będzie przyłącze działki do prądu. Bez niego nie da się prowadzić budowy domu. (fot. A. Papliński)

- Jak wygląda takie przyłącze?

- Przyłącze to przede wszystkim przewody łączące nieruchomość z siecią (linią) energetyczną. Końcowym elementem jest zaś złącze - skrzynka, umieszczona najczęściej w linii ogrodzenia, do której prowadzi przyłącze. W skrzynce znajduje się licznik energii i osprzęt zabezpieczający.

- Czy przyłącze zawsze wykonuje się w ten sam sposób?

- Nie, przyłącze może być napowietrzne lub kablowe, gdy przewody prowadzone są w ziemi. Więcej zalet ma przyłącze kablowe. Co prawda jest droższe i trudniejsze do wykonania od napowietrznego, ale to drugie jest bardziej podatne na uszkodzenia, np. przez piorun, łamiące się drzewa lub gałęzie.

Przyłącze może być przy tym wykonane jako docelowe lub budowlane, zwane prowizorką. Korzystanie z prowizorki wiąże się z wyższymi opłatami za energię elektryczną (tzw. prąd budowlany). Jednak nawet to budowlane przyłącze warto od razu wykonać tak, aby w przyszłości mogło posłużyć za docelowe. Wówczas po zakończeniu budowy wystarczy podpisać nową umowę, a żadne zmiany techniczne w przyłączu nie będą potrzebne. Niestety, do czasu zakończenia budowy będziemy rozliczani zgodnie z niekorzystną taryfą budowlaną.

Jeśli i tak musimy wykonać przyłącze na potrzeby budowy, warto zadeklarować niską moc przyłączeniową, np. 5-8 kilowatów. Wysokość opłat w taryfie budowlanej zależy bowiem głównie od zadeklarowanego zapotrzebowania na moc, a nie od zużycia energii.

Sposoby doprowadzenia prądu na posesję: przyłącze napowietrzne (a)

Przyłącze kablowe z linii napowietrznej (b), przyłącze kablowe z linii kablowej (c).

- Obawiam się, że w dalszej części rozmowy, a już na pewno podczas planowania instalacji, pojawią się pojęcia, które mogą być mi obce. Czy mógłbym prosić o wyjaśnienie tych najpotrzebniejszych?

- OK. Podstawową jednostką mocy jest wat (W), zaś 1000 W to właśnie 1 kilowat (kW). Ilość pobranej energii wyraża się natomiast za pomocą kilowatogodzin (kWh). Żeby wiedzieć, ile energii w kWh zużył dany sprzęt, musimy znać nie tylko jego moc, ale i czas działania. Jeżeli np. grzałka elektryczna w zasobniku c.w.u. ma moc 2 kW, to pracując przez jedną godzinę zużyje 2 kWh energii elektrycznej. Z kolei pracując tylko przez połowę tego czasu zużyje 1 kWh.

- A jakie jeszcze inne terminy powinienem znać?

- Aby opisać znaczenie następnych jednostek we w miarę przystępny sposób, pominę różnice pomiędzy prądem stałym, uzyskiwanym np. z akumulatora samochodowego a przemiennym, jaki płynie w domowej instalacji elektrycznej. No właśnie - płynie, bo prąd elektryczny to uporządkowany ruch (przepływ) elektronów w przewodniku. W obwodzie elektrycznym mamy źródło prądu, odbiornik oraz przewody, które ten obwód zamykają. Bez zamknięcia obwodu nie ma przepływu prądu.

Dlatego właśnie, chociażby ręczna latarka ma łącznik. Jednym pstryknięciem mogę zamknąć lub otworzyć obwód, odpowiednio ją załączając lub wyłączając. Odbiornikiem prądu jest w tym przypadku oczywiście żarówka, zaś źródłem prądu bateria. Proszę zauważyć, że taka bateria lub samochodowy akumulator ma zawsze dwa bieguny oznaczone "+" i "-". Na jednym biegunie mamy nadmiar, a na drugim niedobór elektronów. Po zamknięciu obwodu elektrony zaczynają płynąć, dążąc do wyrównania. Ta różnica pomiędzy biegunami, tzw. różnica potencjałów, to właśnie napięcie elektryczne, które podajemy w woltach (V).

Musi pan pamiętać, że w domowej instalacji elektrycznej, gdzie najczęściej korzysta się z tzw. prądu jednofazowego, różnica potencjałów występuje pomiędzy przewodem fazowym oznaczanym literą "L" oraz neutralnym - "N", który ma teoretycznie potencjał ziemi, określany jako zerowy. Różnica pomiędzy nimi wynosi 230 V.

Amper (A) jest z kolei jednostką natężenia prądu elektrycznego. Mówiąc obrazowo, natężenie informuje nas o intensywności przepływu. Z praktycznego punktu widzenia ważne jest to, że moc przesyłana w danym obwodzie jest iloczynem napięcia i natężenia prądu. W domowej instalacji napięcie się nie zmienia, tak więc zwiększenie obciążenia - podłączenie większej liczby urządzeń - oznacza automatycznie zwiększenie natężenia prądu. To bardzo ważna zależność, bo każdy przewód elektryczny można bezpiecznie obciążać prądem tylko do pewnego natężenia. Po przekroczeniu tej bezpiecznej granicy będzie się nadmiernie nagrzewał, może ulec uszkodzeniu i nawet wywołać pożar. O ile wcześniej nie zadziałają zabezpieczenia nadmiarowoprądowe w rozdzielnicy.

- Ma pan na myśli korki? Nie raz spotkałem się z sytuacją, że "wywalało" je wtedy, gdy równocześnie włączało się kilka urządzeń pobierających prąd.

- To dlatego, że w starych instalacjach bardzo często wykonywano tylko jeden obwód. Obecnie jest inna praktyka - dla urządzeń o większej mocy powinien pan mieć wydzielone obwody - po jednym dla każdego takiego urządzenia. Poza tym, gdy jakiś przewód ma być mocno obciążony prądem, to powiększa się jego przekrój. I tak w przypadku domowych obwodów oświetleniowych stosuje się przewody o przekroju żył zaledwie 1,5 mm², bo z założenia ich obciążenie jest niewielkie. Na obwody gniazd stosuje się już przewody 2,5 mm², zaś ze złącza do domu układa się np. kabel z żyłami o przekroju 10 mm² każda. To, jakim przewodem trzeba doprowadzić prąd do domu, zależy od zapotrzebowania na moc.

Tabela: Typowa moc domowych urządzeń elektrycznych.

- Jak więc wyliczyć zapotrzebowanie domu na prąd?

- Zapotrzebowanie przeciętnego domu jednorodzinnego na moc wynosi zazwyczaj 10-15 kilowatów (kW). Aby obliczyć rzeczywiste zapotrzebowanie, trzeba uwzględnić wszystkie urządzenia elektryczne, jakie mają być zainstalowane w domu. Największy chwilowy pobór prądu powodują przepływowe ogrzewacze wody, następnie wszelkie urządzenia grzewcze - kuchenka elektryczna, grzejniki ścienne lub ogrzewanie podłogowe. Drobne sprzęty gospodarstwa domowego, komputery, zestawy kina domowego mają zwykle moc od kilkudziesięciu do kilkuset watów. Moc urządzeń jest zawsze podawana na tabliczkach znamionowych, można też ją sprawdzić w katalogach producentów.

Trzeba pamiętać, że choć teraz w każdym domu jest mnóstwo odbiorników prądu, to nigdy nie pracują wszystkie równocześnie. Gdy nie mamy urządzeń grzewczych, takich jak kocioł elektryczny, ogrzewacze wody czy kuchenka, zwykle wystarcza moc o połowę mniejsza, niż wynikająca ze zsumowania mocy jednostkowej wszystkich sprzętów. Także ogrzewacze pojemnościowe, piece akumulacyjne i ogrzewanie podłogowe pracują przeważnie w godzinach nocnych (przy rozliczaniu dwustrefowym), gdy z innych urządzeń nie korzystamy. Jeśli jednak większość poboru prądu to zasilanie ogrzewaczy przepływowych, to trzeba się liczyć z tym, że będziemy faktycznie potrzebować dużej mocy, gdy ktoś z domowników gotuje lub zmywa, a ktoś inny bierze prysznic w łazience.

Aby obliczyć zapotrzebowanie domu na moc prądu, należy uwzględnić wszystkie urządzenia elektryczne, jakie mają być w nim zainstalowane. (fot. Franke)

- To może lepiej określić przydział mocy na zapas?

- Nie ma co się narażać na niepotrzebne wydatki. Od mocy umownej wpisanej do wniosku zależy bowiem wysokość opłat za przyłączenie, a potem opłaty stałe w trakcie eksploatacji. Poza tym otrzymanie dużego przydziału mocy nie jest proste. Kłopot mogą mieć choćby właściciele działek, koło których przebiegają stare, nadmiernie obciążone linie niskiego napięcia.

Te wszystkie informacje o pobieranym przez urządzenia prądzie proszę traktować orientacyjnie - wyznaczenie mocy to zadanie dla elektryka. Oczywiście to inwestor musi najpierw zdecydować, jakie urządzenia mają być w domu.

Planowanie i wykonanie instalacji elektrycznej to zadanie dla fachowca. Niezbędna jest jednak współpraca z właścicielem domu, bo to on decyduje, gdzie znajdą się poszczególne źródła światła i odbiorniki prądu. (fot. Toya)

Wspomnę jeszcze, że przyłącze dla domu jednorodzinnego powinno być wykonane jako trójfazowe. Dzięki temu będziemy mogli wykorzystywać urządzenia o dużym poborze mocy i zyskamy większą pewność zasilania, bo niejednokrotnie zdarzają się awarie sieci, podczas których zostaje wyłączona tylko jedna faza. Mając przyłącze trójfazowe, mamy większą szansę na to, że przynajmniej część obwodów w domu będzie nadal funkcjonować. Na szczęście obecnie przyłącza trójfazowe to standard - jednofazowe zdarzają się natomiast w starych domach.

- Przejdźmy do planowania domowej części instalacji elektrycznej. Od czego zacząć ten etap?

- W pierwszej kolejności należy dokładnie rozplanować położenie wszystkich odbiorników prądu, aby potem uniknąć kłopotliwych przeróbek. Trzeba bowiem pamiętać, że każdy łącznik czy źródło światła są tylko częścią większej całości - łączą się przewodami i rozdzielnicą i to właśnie inne ułożenie przewodów może być dość kłopotliwe. Dobrym pomysłem jest zaznaczenie położenia na ścianach i sufitach wszystkich łączników, gniazd, źródeł światła itp. Dodatkowo można zaznaczyć kredą na podłodze, gdzie planujemy postawić meble. Często dopiero wtedy widać, czy ich rozmieszczenie jest wygodne, a na tym etapie możemy jeszcze łatwo wprowadzić zmiany. Warto przy tym nieco wybiec myślami w przyszłość i przewidzieć zasilanie sprzętów, które zapewne kiedyś kupimy. Na etapie budowy wykonanie dodatkowych obwodów i gniazd jest nieporównywalnie mniej kłopotliwe i znacznie tańsze, niż późniejsze przerabianie gotowej instalacji. W miejscach przyszłych gniazd można na razie zostawić tylko zaślepione puszki.

- Czym są te obwody, o których mówił pan już kilka razy?

- Każdą instalację elektryczną dzieli się na mniejsze fragmenty - zwane właśnie obwodami. Każdy z nich ma w rozdzielnicy własne zabezpieczenie nadmiarowoprądowe, wyłączające go w razie przeciążenia lub zwarcia. Inne zabezpieczenia zwykle są wspólne dla kilku obwodów. Generalnie jednego obwodu nie powinno tworzyć więcej niż 10 gniazd lub 20 źródeł światła montowanych na stałe. Jednak w domach jednorodzinnych warto przyjąć ostrzejsze kryteria. Dobrze, jeśli na każdej kondygnacji są przynajmniej dwa obwody oświetleniowe. Gdy jeden z nich się wyłączy, nie znajdziemy się w kompletnych ciemnościach, co może być nawet niebezpieczne, szczególnie, jeśli w domu są schody.

Podział na obwody powinien być logiczny i racjonalnie uzasadniony, np. oświetlenie parteru na lewo od wejścia to jeden obwód, a na prawo - drugi. Pożądane jest także, by pomieszczenia położone po przeciwnych stronach korytarza czy holu miały gniazda zasilane z odrębnych obwodów - dzięki temu w razie remontu czy awarii, będzie można łatwo zasilić niezbędne narzędzia elektryczne, nie używając długich przedłużaczy.

W dużych pomieszczeniach, takich jak salon, warto rozdzielić gniazda na dwa obwody.

Sprzęty montowane na stałe - podgrzewacze wody, kotły grzewcze, lodówki, pralki itp. powinny być przyłączone każde do osobnego obwodu. Są to często sprzęty o dużej mocy, a ponadto taki sposób instalacji zmniejsza ryzyko wyłączenia urządzenia w wyniku awarii innego sprzętu w domu. A skutki takiego wyłączenia mogą być bardzo kłopotliwe, zwłaszcza w przypadku chłodziarek i urządzeń grzewczych.

- A jaką rolę pełni rozdzielnica?

- Wszystkie obwody zbiegają się właśnie w rozdzielnicy zwanej też tablicą rozdzielczą. To takie domowe centrum zasilania i sterowania. Tam też zamontowane są elementy zabezpieczające przed przeciążeniem instalacji czy porażeniem prądem. np. wyłączniki nadmiarowoprądowe i różnicowoprądowe. Rozdzielnica powinna znaleźć się w pobliżu wejścia do budynku, na wysokości wzroku dorosłego człowieka, aby dostęp do niej był wygodny i łatwy, co jest ważne, gdy trzeba szybko wyłączyć napięcie w całej instalacji, na przykład z powodu pożaru. Rozdzielnica musi być na tyle duża (z zapasem), by nie wymieniając jej, dało się za jakiś czas zamontować dodatkowe urządzenia, np. zegary sterujące, czy zabezpieczenia. Ponadto umieszczony w niej osprzęt się nagrzewa, a zbyt ciasno upakowany, nie miałby jak oddać ciepła.

Każda instalacja elektryczna dzieli się na obwody, a te zbiegają się w rozdzielnicy. To w niej znajdują się elementy zabezpieczające przed przeciążeniem instalacji czy porażeniem prądem. (fot. Hager)

- W jaki sposób można układać przewody elektryczne?

- Do wyboru jest kilka opcji. Najpopularniejsza to ukrycie ich w tynku - jego grubość na przewodach musi wynosić co najmniej 0,5 cm. To rozwiązanie stosunkowo niedrogie, bo nie wymaga wykonywania bruzd. Mniej popularnym, bo bardziej pracochłonnym wariantem jest schowanie ich pod tynkiem, w bruzdach ściennych. Warto je zastosować, gdy ściana ma zostać pokryta okładziną (np. płytkami ceramicznymi). Jeśli przewód zostanie umieszczony w rurce z tworzywa sztucznego (tzw. peszlu), to w razie konieczności będzie można go wymienić, nie niszcząc powierzchni ściany.

Przewody można też poprowadzić na tynku, w listwach z tworzywa sztucznego, ale nie wygląda to zbyt estetycznie. Łatwym i szybkim sposobem, stosowanym w ścianach szkieletowych, jest układanie przewodów wewnątrz przegród. Kable muszą być zabezpieczone peszlem. Innym wariantem jest umieszczenie przewodów w korytkach lub rurkach i zatopienie ich w wylewce podłogowej lub ułożenie w przestrzeni nad sufitem podwieszanym.

Przewody prowadzi się w linii prostej - poziomo lub pionowo, nigdy na skos przez ścianę.

Najpopularniejszym sposobem ułożenia przewodów jest poprowadzenie ich po ścianie i zamaskowanie tynkiem. (fot. J.Werner)

- To pewnie po to, żeby podczas remontu nie trafić przypadkiem na jakiś przewód?

- Tak, ale nie daje to 100-procentowego bezpieczeństwa, dlatego podczas układania instalacji należy trzymać się zasady wydzielania stref na przewody. Poza tym przed otynkowaniem ścian warto sfotografować ich przebieg i zaznaczyć go na planach.

Dodam jeszcze, że przed pracami tynkarskimi należy przewidzieć również pozostałe okablowanie - od alarmu, domofonu, telefonu, sprzętu RTV czy Internetu. Przewody będą też potrzebne do zasilania oświetlenia ogrodowego czy gniazd w ogrodzie, do których będzie można podłączyć np. kosiarkę, elektrycznego grilla czy piłę elektryczną. Przy czym na zewnątrz stosuje się specjalne kable o odpowiednio solidniejszej izolacji, niż te układane w budynkach.

Schemat ze strefami wyznaczonymi na instalację elektryczną.

- Czyli już na tym etapie trzeba zaplanować takie elementy jak alarm czy domofon?

- Tak, nawet jeśli zdecyduje się pan na urządzenie bezprzewodowe, w którym sygnał pomiędzy domem i furtką będzie przesyłany za pomocą fal radiowych, to i tak do zamka w furtce trzeba będzie doprowadzić zasilanie.

Na tym etapie polecam też wprowadzenie jakiejś automatyki, chociaż kilku elementów, charakterystycznych dla tzw. inteligentnych budynków. Nie muszą to być bardzo skomplikowane, rozbudowane systemy, choć oczywiście wszystko zależy od pana możliwości finansowych. Na pewno warto rozważyć zastosowanie czujników ruchu oraz czujników zmierzchowych połączonych z lampami na zewnątrz domu. Przydadzą się też czujniki ruchu współpracujące z lampami oświetlającymi w godzinach nocnych schody i korytarze wewnątrz domu. Nie muszą one uruchamiać zasadniczych źródeł światła, lecz jedynie słabsze - dodatkowe, których światło nie oślepia osób wstających w nocy, np. do łazienki. Dobrą opcją są również zegary sterujące pracą podgrzewaczy wody i pieców akumulacyjnych, gdy za zużywany przez nie prąd rozliczamy się dwutaryfowo. Warto pomyśleć też o wyłącznikach pierwszeństwa, wyłączających chwilowo np. ogrzewanie podłogowe, gdy używamy kuchenki elektrycznej, tak by nie przeciążać instalacji.

- Pomówmy jeszcze o bezpieczeństwie w instalacjach elektrycznych. O czym powinienem pamiętać podczas planowania?

- To bardzo ważna kwestia. W instalacji powinno się znaleźć kilka rodzajów zabezpieczeń chroniących zdrowie i życie użytkowników, a także zapobiegających jej uszkodzeniu. Jednym z takich elementów są wspomniane wyłączniki nadmiarowoprądowe, inaczej nadprądowe, które wyłączają obwód w razie przeciążenia lub zwarcia. Dawniej ich role w instalacjach domowych pełniły bezpieczniki, które trzeba było wymieniać po każdym zadziałaniu. Obecnie wystarczy podnieść dźwigienkę, a prąd znów popłynie. Z kolei wyłączniki różnicowoprądowe odcinają zasilanie, gdy pojawi się upływ prądu. Następuje to np. wskutek dotknięcia przez kogoś przewodu bez izolacji albo znajdującej się pod napięciem metalowej obudowy uszkodzonego urządzenia. Dawniej w ten sposób zabezpieczano tylko obwody gniazd w łazienkach, kuchniach oraz na zewnątrz domu. Obecnie zaś takie środki ochrony stosuje się w całej instalacji. Najlepiej zastosować kilka wyłączników, bo jeden, zabezpieczający wszystkie obwody, po zadziałaniu pozbawi nas zasilania w całym domu. Dopóki nie zlokalizujemy uszkodzenia (nie wyłączymy uszkodzonego obwodu) będziemy pozbawieni prądu.

Nie może też zabraknąć ograniczników przepięć. W razie nagłego skoku napięcia w sieci, np. wskutek uderzenia pioruna w linię zasilającą, uniemożliwiają one przepływ tego niebezpiecznego prądu do sieci domowej (kierują go do uziomu). Na przepięcia najbardziej wrażliwe są urządzenia elektroniczne: komputery, telewizory, sterowniki kotłów.

Wszystkie metalowe rurociągi oraz kabel sieci energetycznej powinny być wprowadzone do budynku w tym samym miejscu, trzeba wykonać pomiędzy nimi tzw. połączenia wyrównawcze oraz połączyć je z szyną uziemiającą budynku (połączenie z uziomem).

Warto jeszcze wspomnieć o uziemieniu.

- Jaką ono pełni rolę?

- Zadaniem uziemienia jest odprowadzenie do gruntu, przez tzw. uziom, niebezpiecznego napięcia, jakie może się pojawiać np. na metalowej obudowie urządzeń elektrycznych, takich jak lodówka czy pralka. Bez dobrego uziomu nie będą też działać właściwie ograniczniki przepięć i wyłączniki różnicowoprądowe. Najpewniejszy, najtrwalszy i najtańszy do wykonania jest uziom fundamentowy. Ma postać stalowego pręta lub taśmy umieszczonej w dolnej części ław fundamentowych. Natomiast uziom otokowy to pętla z taśmy stalowej ułożona w wykopie o głębokości przynajmniej 60 cm obiegającym budynek. Z kolei uziom pionowy to odpowiedniej długości pręty wbite w ziemię.

Jednym z elementów ochronnych w instalacji elektrycznej jest uziemienie. Wbrew pozorom, jest ono niezbędne nie tylko w domach z instalacją odgromową. (fot. Archiwum BD)

Strefy bezpieczeństwa w łazience.

- Dziękuję za rozmowę.

Redakcja BD
fot. otwierająca: A. Papliński, Livolo (w kółku)