Elektrický_systém

9.4.1 Obecně

Elektrické systémy, které zajišťují přístup k energii pro vytápění, chlazení, osvětlení a zařízení (telekomunikační zařízení, osobní počítače, sítě, kopírky, tiskárny atd.) a provoz spotřebičů (např. chladničky a myčky nádobí), zaznamenaly v posledních několika desetiletích dramatický vývoj a představují nejrychleji rostoucí energetickou zátěž v budově. Více než kdy jindy dnes objekty potřebují elektrické systémy, které zajišťují napájení, s nímž pracuje většina životně důležitých systémů budovy. Tyto systémy řídí energii potřebnou v budově a distribuují ji do míst, která ji využívají. Nejčastěji je napětí distribučního vedení přenášené na sloupech rozvodných sítí dodáváno při napětí 2400/4160 V. Transformátory toto napětí snižují na předem definované úrovně pro použití v budovách. V distribuční síti elektrické energie je nejběžnější formou elektrické služby použití nadzemního vedení známého jako servisní kapka, což je elektrické vedení vedoucí od sloupu rozvodné sítě k budově nebo jinému objektu zákazníka. Je to místo, odkud elektrické rozvodné závody dodávají elektřinu svým zákazníkům.

V domovních instalacích v Severní Americe a zemích, které používají jejich systém, se servisní kapka skládá ze dvou vedení 120 V a nulového vedení. Pokud jsou tato vedení izolována a stočena dohromady, označují se jako triplexní kabel. Aby tato vedení mohla vstoupit do objektu zákazníka, musí obvykle nejprve projít elektroměrem a poté hlavním servisním panelem, který obvykle obsahuje „hlavní“ pojistku nebo jistič. Tento jistič řídí veškerý elektrický proud vstupující do budovy najednou a řadu menších pojistek/jističů, které chrání jednotlivé odbočky. Vždy je k dispozici hlavní vypínač, který vypíná veškerý proud; pokud se používají jističe, zajišťuje ho hlavní jistič. Nulové vedení ze sloupu je připojeno k uzemnění v blízkosti servisního panelu – často jde o vodivou tyč zaraženou do země.

V obytných aplikacích poskytuje servisní kapka budově dvě samostatná vedení 120 V opačné fáze, takže 240 V lze získat zapojením obvodu mezi dva vodiče 120 V, zatímco obvody 120 V se zapojují mezi jedno ze dvou vedení 120 V a nulové vedení. Kromě toho se obvody 240 V používají pro výkonná zařízení a velké spotřebiče, jako jsou klimatizace, sušičky prádla, trouby a kotle, zatímco obvody 120 V se používají pro osvětlení a běžné malé spotřebiče. Je třeba poznamenat, že se jedná o „nominální“ čísla, což znamená, že skutečné napětí se může lišit.

V Evropě a mnoha dalších zemích se používá třífázová soustava 416Y/230. Provozní kapka se skládá ze tří vodičů 240 V neboli fází a nulového vodiče, který je uzemněn. Každý fázový vodič dodává 240 V zátěži připojené mezi ním a nulovým vodičem. Každý z fázových vodičů přivádí střídavý proud o napětí 50 Hz, který je o 120° mimo fázi s ostatními dvěma. Vyšší napětí v kombinaci s úsporným třífázovým přenosovým schématem umožňují, aby servisní kapka byla delší než v severoamerickém systému a aby jedna kapka obsluhovala několik zákazníků.

Pro komerční a průmyslové servisní kapky, které jsou obvykle mnohem větší a složitější, se používá třífázový systém. Ve Spojených státech se běžné služby skládají ze 120Y/208 (tři 120V obvody 120° mimo fázi, s 208V mezi linkami), 240V třífázové a 480V třífázové. V Kanadě je běžné třífázové napětí 575 V a v mnoha dalších zemích se vyskytuje třífázové napětí 380-415 V nebo 690 V. Obecně platí, že vyšší napětí se používá pro těžké průmyslové zátěže a nižší napětí pro komerční aplikace.

Rozdíl mezi komerčními a obytnými elektrickými instalacemi může být poměrně významný, zejména u velkých instalací. Ačkoli elektrické potřeby komerční budovy mohou být jednoduché, sestávající z několika světel pro některé malé stavby, často jsou poměrně složité, s transformátory a těžkými průmyslovými zařízeními. Když se nedostatky v elektrickém nebo osvětlovacím systému projeví a je třeba jim věnovat pozornost, jsou obvykle měřitelné a zahrnují přepětí, vypnuté jističe, hlučné předřadníky a další zjevnější stavy, jako jsou nefunkční elektrické zásuvky nebo svítidla, které jsou často objeveny nebo pozorovány při revizi systému. Jak je znázorněno na obrázcích 9.16 a 9.17, existuje řada typických nedostatků zjištěných jak v elektrickém, tak v osvětlovacím systému.

Obrázek 9.16. Schéma zobrazující typické nedostatky zjištěné v elektrických systémech.

Obrázek 9.17. Diagram zobrazující typické nedostatky zjištěné v osvětlovacích soustavách.

V mnoha komerčních budovách pochází hlavní zatížení dané elektrické soustavy z požadavků na osvětlení; proto je třeba vždy pravidelně sledovat rozdělení a řízení elektrické a světelné zátěže. Řízení osvětlení by se mělo pravidelně kontrolovat také proto, že se mění využití prostor budovy a uživatelé se v budově přemisťují. Je také velmi vhodné, aby byl systém osvětlení integrován s elektrickým systémem v objektu. Osvětlovací soustavy jsou navrženy tak, aby zajišťovaly dostatečnou viditelnost v interiéru i exteriéru objektu, a skládají se ze zdroje energie a distribučních prvků, které se obvykle skládají z kabeláže a zařízení vyzařujících světlo.

V různých jurisdikcích ve Spojených státech se dnes prosazuje několik různých elektrických předpisů. Některá větší města, jako například New York a Los Angeles, vytvořila a přijala vlastní elektrické předpisy. Národní elektrotechnické předpisy (NEC) a Národní předpisy požární ochrany (NFPC), které vydává Národní asociace požární ochrany (NFPA), se týkají téměř všech součástí elektrických systémů. NEC je běžně přebírán obcemi jako celek nebo jeho část. Kontrola elektrického a osvětlovacího systému by měla zahrnovat zjištění obecného souladu s těmito předpisy v zařízení.

.