Inštalacije v hiši - mal nasvetov potrebujem

Wireless se sicer lepo sliši, vendar se zna zgoditi, da boš imel čez nekaj let po hiši že optiko.

Fid stikalo 0,03 A.,stikala zunaj kopalnice vtičnice z zaščitnimi pokrovčki.Zdaj se ponavadi dajo 0,03 A.fid stikala za celotno hišo.

Včasih je potrebno zaradi dolžine vodnikov kakšen presek povečati, da je kratkostični tok dovolj majhen za varno odklapljanje varovalk.

ZASILNO NAPAJANJE HIŠNIH ELEKTRIČNIH INŠTALACIJ



Naravna ujma z žledom, ki je prizadela nad dve tretjini države je marsikje povzročila večdnevno popolno prekinitev, drugod pa hujše motnje napajanja z elektriko. Motenj niso imeli samo tam, kjer je celoten razvod z zemeljskimi kabli, to je predvsem v večjih mestih. Ob tem je, poleg vsega ostalega, izpadlo tudi delovanje vseh ogrevalnih sistemov. Ostale so samo najbolj enostavne sobne peči, kamini in podobna ogrevala na drva, pelete, ali brikete. Imetniki manjših agregatov so si po svojih možnostih in (ne)znanju urejali zasilno napajanje najnujnejših električnih porabnikov. Zaradi napačnega, ali premalo pazljivega ravnanja je ob tem žal že prišlo do hudih nezgod z izgubo življenj. Uporaba malih agregatov za zasilno napajanje hiš nujno terja določene prilagoditve agregatov in tudi hišne električne instalacije.



1.) Stanje po letošnjih izkušnjah z žledom

Letošnja (pre)dolgotrajna prekinitev električnega napajanja celih območij in celo manjših mest in posledični izpadi ogrevalnih sistemov bo vplivala na izbiro ogrevalnih sistemov v družinskih hišah in povečala nakupe malih agregatov. Žal lahko pričakujemo, da bo poraslo zanimanje za vgrajevanje najcenejših, tehnično najenostavnejših, energetsko in okoljsko slabih kotlov na drva, katerih edina prednost je, da za obratovanje ne potrebujejo elektrike.

Zagotavljanje oskrbe z elektriko na območjih kjer pogosteje nastopajo, resda po obsegu veliko manjše ujme, je kompleksno tehnično ekonomsko vprašanje, ki daleč presega okvir delovanja energetskih svetovalcev Ensvet. Pričakujemo lahko nekaj izboljšav, zlasti pri 20 kV daljnovodih, ki bodo zamenjani z 20 kV zemeljskimi kabli, mogoče se bodo novi daljnovodi dimenzionirali z večjimi varnostnimi faktorji in sistemski operaterji javnega omrežja (Elektro podjetja) bodo nabavili nekaj dodatnih velikih agregatov. Spremembe daljnovodov za visoke napetosti 110 kV in več, pa bi terjale ogromna sredstva, zato jih ni pričakovati.



2.) Izpadom najbolj izpostavljeni odjemalci

Ponekod je in tudi vedno bo oskrba z elektriko najslabša, to je v majhnih odročnih zaselkih, na samotnih kmetijah in počitniških hišah na odročnejših krajih. Veliko, prvotno za počitniške namene zgrajenih hiš, pa je dejansko stalno naseljenih. Do takih hiš so praviloma speljani zračni električni vodi nizke napetosti 400/230 V, ali izolirani viseči kabli na drogovih, ponekod tudi visokonapetostni daljnovodi napetosti 20 kV. Ti vodi so izpostavljeni padavinam vseh vrst, vetru, strelam, poškodbam od padajočih dreves, na strmih pobočjih tudi plazovom ipd. Že samo ob izdatnejšem sneženju, močnejšem vetru in nevihtah s strelo lahko nastanejo kratki stiki, podiranje drogov, ali celo pretrgi žic oz kovinskih vrvi. Zato so ravno pri hišah na takšnih krajih izpadi elektrike veliko pogostejši in dolgotrajnejši ter se pojavljajo celo takrat, ko je električno napajanje okoliških večjih vasi bolj, ali manj nemoteno. Prebivalci hiš na takih mestih so resda vajeni izpadov elektrike, kljub temu pa jih je treba seznaniti, kako čim bolj učinkovito in tudi varno izvesti lastno zasilno električno napajanje.



3.) Kakšen ogrevalni sistem v hišah, kjer so izpadi elektrike pogostejši

Kljub vsemu so tudi v hišah na takih krajih najprimernejši sodobni kotli, na polena, morda tudi na pelete, pa čeprav za svoje delovanje potrebujejo elektriko. Seveda pa je treba v takih hišah zagotoviti zasilno električno napajanje, saj ga, poleg za ogrevanje, potrebujejo tudi še za vse ostalo, kar omogoča vsaj približno normalno življenje. Ogrevalni sistemi s toplotnimi črpalkami za ogrevanje so s tega vidika manj ugodni. Zanje so potrebni močnejši in težji nadomestni agregati kar otežuje njihovo morebitno vsakokratno nameščanje, pa tudi poraba goriva in s tem obratovalni stroški so večji.

Pred nadaljnjo obravnavo malih agregatov še o načinu normalne oskrbe hiš z elektriko.



4.) Električna nizkonapetostna omrežja

Nizkonapetostna električna omrežja za napajanje odjemalcev (v nadaljnjem omrežje) se vedno napajajo iz transformatorja, ki transformira visoko napetost v standardno nizko napetost za splošno rabo 400/230 V. Manjši transformatorji so lahko kar na drogovih, večji pa v namenski stavbi - transformatorski postaji (v nadaljnjem TP). Nazivne moči transformatorjev so normirane in se podajajo v kVA (kilovoltamperih). Faktor delavnosti toka cos fi v instalacijah in omrežjih je odvisen od vrste porabnikov in je vedno manjši od 1. Zato je tudi dejanska moč transformatorja v kW vedno številčno manjša od nazivne moči v kVA. Nazivne moči so v razponu med 63 kVA, v primeru napajanja osamljenih kmetij, planinskih koč ipd, vse do 1000 kVA ponekod v mestih. Transformator se v elektrotehniki šteje za poseben stroj brez premičnih delov, ki spreminja samo električno napetost. Pretvorba drugih energij v električno je samo v elektrarnah z rotacijskimi generatorji, vse bolj pa tudi s sončnimi celicami.

Na vhodnih treh priključnih sponkah transformatorja je med fazami visoka napetost 20 kV, v starejših postrojih ponekod samo 10 kV. Izhodne priključne sponke so štiri, tri so za faze, ena je za nevtralni vodnik, ki je povezan z ozemljilom. Označbe nizkonapetostnih priključnih sponk in vodnikov so L1, L2, L3 in N. Odvodi iz TP normalno vsebujejo štiri vodnike. V hišah s trifaznim priključkom nastopa poleg naštetih štirih še peti - zaščitni vodnik z oznako PE. V hišah z enofaznim priključkom je ena sama faza, zato se ne označuje s številko, tam so oznake L, N, PE.

Polna oznaka za takšno transformacijo in pripadajoče omrežje je npr: 20 kV / 3 x 400/230 V, sistem TN. Oznaka TN pomeni, da je v TP nevtralni vodnik povezan z ozemljilom - ima potencial zemlje. Zaščitni vodnik z oznako PE normalno ne prevaja nikakršnega toka, namenjen je samo zaščiti ljudi ob okvari. Napetost med fazami je 400 V, napetost vsake faze proti nevtralnemu vodniku je 230 V. Ker je nevtralni vodnik povezan z zemljo je tudi napetost vsake faze proti zemlji 230 V, nevtralni vodnik pa proti zemlji nima napetosti. Zato dotik predmeta ali vsakega dela, ki je pod napetostjo, požene skozi človeka nevaren tok v zemljo. Iz tehničnih razlogov, pa je opisana povezava omrežja z zemljo nujno potrebna.

Dovod iz omrežja v hišo se zaključuje s priključnim varovalom, ki je praviloma bodisi plombirano, ali pa vgrajeno v posebni priključni omarici, zaklenjeni s tipskim ključem sistemskega operaterja javnega omrežja (Elektro podjetja). Nazivni tok priključnega varovala (taljive varovalke, ali pa omejitveni odklopnik) je merodajen za obračunsko moč, ki je od porabe neodvisen del vsakomesečnih stroškov za elektriko.

V električnih inštalacijah (v nadaljnjem inštalacija) starejših hiš je ponekod še ohranjen zastarel kombinirani sistem, kjer ima vlogo nevtralnega in zaščitnega vodnika en sam skupni kombiniran vodnik, ki se označuje s PEN. Inštalacije s kombiniranim PEN vodnikom so manj varne in slabše, a so pred več desetletji bile dopustne in običajne. V takih inštalacijah so torej samo štirje vodniki; L1, L2, L3, in PEN, če je hišni priključek enofazen pa samo dva; L in PEN.



V letošnjih izjemnih razmerah, ob izpadu številnih daljnovodov so, kjer je vsaj del nizkonapetostnega omrežja ostal v uporabnem stanju, ponekod Elektro podjetja improvizirala napajanje nizkonapetostne strani TP iz velikih agregatov. Moč velikih agregatov pa navadno ne dosega moči transformatorjev, zato popolna nadomestitev izpadlega transformatorja največkrat ni mogoča in so potrebne omejitve odjema.



5.) Mali agregati

Agregat je skupek pogonskega motorja z notranjim zgorevanjem in električnega generatorja. Električna moč agregatov se podaja, kot navidezna moč v VA ali kVA. Tudi tu je treba upoštevati cos fi, ki je vedno manjši od 1, kar pomeni, da agregat lahko trajno obratuje z manjšo dejansko delovno močjo od nazivne. Poenostavljeno jemljemo, da je delovna moč v W le 80 % navidezne moči v VA. Ob upoštevanju zagonskega toka, npr pri kompresorjih zamrzovalnikov in hladilnikov naj bi električna navidezna moč agregata v voltamperih - VA bila za faktor 1,6 večja od vsote moči predvidoma istočasno delujočih nujnih porabnikov podane v vatih - W.

Za male agregate v obravnavanem primeru štejemo takšne, ki imajo vtičnico za nazivni tok največ 32 A in napajajo eno odjemno mesto iz javnega omrežja .

Kolikšna je potrebna najmanjša električna moč malega agregata? Npr sodobni uplinjevalni kotel na polena s krmiljenim ventilatorjem odjemlje okrog 100 W, nekaj deset W je potrebnih za obtočno črpalko, dodatnih 150 W za zamrzovalno skrinjo, ali zamrzovalno omaro, ter okrog 100 W za hladilnik, k temu je treba prišteti še dodatnih 100 W za nekaj varčnih žarnic. Potrebna električna moč za napajanje najbolj nujnih porabnikov je torej okrog 800 VA. Z vmesnim izklapljanjem nekaterih porabnikov bi s takim agregatom lahko občasno napajali tudi še najmanjšo električno kuhalno ploščo za kuhanje kave ali čaja. Za omogočiti poleg naštetega še skrajno varčno kuhanje v eno do dvočlanskem gospodinjstvu na električnem kuhališču je potrebna moč agregata od 3 kVA navzgor. Že sama ogrevalna toplotna črpalka zrak/voda pri poprečni, po veljavnem Pravilniku toplotno zaščiteni hiši, ob najnižji projektni temperaturi zraka, odjemlje 4,0 – 5,5 kW. Za popolno nadomestno napajanje poprečne enodružinske hiše je potrebna moč agregata okrog 8 kVA, če se hiša ogreva s toplotno črpalko vrste zrak/voda pa še nekaj kVA več.

Enofazni agregati moči 800 VA so majhni, lahki in priročni, najcenejši med njimi stanejo samo okrog 100 EUR in tudi najcenejši trifazni agregati moči 10 kVA stanejo izpod 800 EUR.

Kot navadno pri cenenih izdelkih, pa so lahko težave v podrobnostih. Pri slabših agregatih lahko bolj nihata napetost in frekvenca, oblika toka je lahko bolj popačena in bolj odstopa od pravilne sinusne, trifazni agregati so lahko bolj občutljivi za nesimetrično obremenitev faz, ki se ji pri uporabi agregata ni mogoče izogniti. Pri bolj občutljivih električnih porabnikih z vsebovano elektroniko zaradi navedenega lahko nastopajo motnje delovanja.

Na splošno je kvaliteta elektrike v režimu napajanja iz malega agregata praviloma slabša, kot pri napajanju iz omrežja, zato je takrat nekoliko večja tudi možnost za okvare električne opreme.

V enofazni izvedbi se agregati izdelujejo za moči od 0,6 kVA do približno 8 kVA. V trifazni izvedbi se agregati izdelujejo za moči, od približno 6 kVA navzgor.

Če so pri trifaznih agregatih vsi porabniki priključeni samo na eno fazo je razpoložljiva moč samo dve tretjini, ali celo samo polovica, nazivne električne moči agregata.

Pogoni agregatov omenjenih manjših moči so praviloma s štitiritaktnim bencinskim motorjem. Najcenejše izvedbe so z dvotaktnimi motorji, delujočimi na bencinsko mešanico z 2 % olja.

Na enofaznih agregatih je praviloma vgrajena najmanj ena ali več sodobnih (po IEC standardih) okroglih 16 A, ali 32 A vtičnic modre barve, P + N + PE, na trifaznih agregatih pa so poleg enofaznih tudi 16 A, ali 32 A petpolne vtičnice rdeče barve 3P + N + PE. Pri sodobnih vtikalnih napravah ima oznaka P enak pomen kot L, simbol za ozemljitev pa pomeni PE. Položaj zaščitnega PE kontakta pri vtikalnih napravah je v naših omrežjih praviloma spodaj, (kot kaže ura v položaju 6 h). Pri nekaterih malih agregatih je vgrajena enofazna t i šuko vtičnica za 230 V, kakršne so še vedno najbolj razširjene v hišnih inštalacijah. Slabost teh vtičnic je v stranskih vzmeteh za PE vodnik, ki se pri uporabi rade skrivijo, pa tudi v tem, da je vtič v vtičnico mogoče vtakniti na dva načina s čimer se zamenjata pola L in N. Zaradi opisanih slabosti naj bi se na malih agregatih, namesto teh, vgrajevale sodobne enofazne vtikalne naprave.

Mali enofazni agregati se dobavljajo z neozemljenim polom, oba izvoda sta fazi, znana je samo napetost med poloma oziroma med fazama, ki je 230 V. Mali trifazni agregati se dobavljajo z neozemljenim zvezdiščem iz katerega je izveden N vodnik, znana je samo napetost med fazami, ki je 400 V in med fazami ter nevtralnim vodnikom, ki je 230 V. Pri malih agregatih je vezava priključnih sponk v dobavnem stanju takšna, da napetost proti zemlji ni določena. Iz agregata napajano majhno IT omrežje, sestoječe samo iz večžilnih zvijavih vodnikov in morebitnih podaljškov, glede napetosti proti zemlji nekako lebdi oz rečemo, da je v zraku. Mali agregati se ravno v tem pomembno razlikujejo od omrežij TN za splošno oskrbo. To pa nikakor ne pomeni, da elektrika iz malih agregatov ne more življenjsko ogroziti človeka!





6.) Elektrotehniški predpisi

Za lažje razumevanje omejitev glede uporabe agregatov se je treba nekoliko seznaniti s elektrotehničnimi predpisi. Izmed vseh področij tehnike je prav področje elektroenergetskih inštalacij in postrojev najbolj podrobno regulirano. Pod elektrotehniškimi predpisi razumemo vso zadevno regulativo, kot so npr: Pravilniki, tehnične smernice, slovenski SIST, evropski EN in svetovni IEC standardi s področja elektroenergetike. Standardi so na svetovni in EU ravni precej, ne pa povsem, usklajeni. Poleg tega so številne določbe, ki zadevajo zaščito pred nevarnostjo elektrike vsebovane še v raznih varnostnih pravilnikih in smernicah. Pravilniki so praviloma državni, smernice pa izdajajo razne poklicna združenja, združenja za varstvo pred nezgodami in druga interesna združenja na državni ravni. Več o izvedbi napajanja iz agregatov lahko najdemo prav tam. Naši predpisi napajanje iz agregatov obravnavajo samo zelo splošno, zato je nujno upoštevati tuje, ki sicer niso v nasprotju z domačimi, so pa bistveno boljši.

Glavni namen in cilj obširne in podrobne elektrotehniške regulative je preprečevanje električnega udara človeka in požarov, ki jih lahko povzroči elektrika.

Električni udar je, če se človek dotakne prevodnega dela pod napetostjo, ko skozi telo steče tok v zemljo. Odvisno od več okoliščin je velikost električnega toka skozi telo različna, s tem pa tudi posledice, v najslabšem primeru prizadeti izgubi življenje. Življenjsko nevaren pa je že majhen tok velikosti vsega nekaj 10 mA! Pri predpisni izvedbi inštalacije in postrojev je uporabniku dotik praktično onemogočen.

Ob okvari, kot je npr preboj izolacije, pa se lahko napetost pojavi na kovinskem ohišju na elektriko delujočega stroja, ali naprave. Za zaščito človeka pred električnim udarom ob okvari je predpisanih več različnih načinov zaščite. Na tem mestu so navedeni le tisti ki pridejo v poštev v zvezi z uporabo agregatov in sicer:

- Zaščita s hitrim samodejnim odklopom okvarjene električne naprave, ki je lahko z nadtokovnimi napravami, kot so talilne varovalke in instalacijski odklopniki, ali pa z zaščitno napravo na preostali tok RCD, (nekoč znana kot FI zaščita). V inštalaciji s takšno zaščito je poleg aktivnih vodnikov vedno potreben še PE-zaščitni vodnik

- Zaščitno izoliranje, izolacija razreda II, kar pomeni, da je dosegljivi del električne naprave iz izolacijske umetne mase (velika večina električnega ročnega orodja in malih gospodinjskih aparatov). Drug način zaščitnega izoliranja je z dvojno, ali z ojačeno izolacija. Pri zaščitno izolirani napravi naj sploh ne bi prišlo do okvare, ki bi omogočala dotik delov pod napetostjo. Zato se tovrstne naprave ne povezujejo s PE-zaščitnim vodnikom. Oznaka za zaščitno izolacijo sta dva koncentrična kvadrata.

- Električna ločitev se uporablja pri virih elektrike, ki niso povezani z ozemljilom, kjer je napetost samo med dvema, ali tremi fazami. Prav mali agregati so najpogostejši električni viri, kjer je uporabljena električna ločitev v posebni skupinski obliki. Kljub lebdenju, brez opredeljene napetosti proti zemlji, ob okvari električne naprave in dotiku človeka z okvarjeno napravo teče skozenj v zemljo in odtod na drugo fazo določen kapacitivni tok, ki je človeku lahko nevaren. Žile v večžilnem zvijavem vodniku (v nadaljnjem zvijavi vodnik) namreč ob okvari tvorijo kondenzator, čigar drugi pol predstavlja zemlja. Kapacitivnost zvijavih vodnikov proti zemlji in med izoliranimi žilami zvijavih vodnikov je odvisna od skupne dolžine vseh vodnikov priključenih na mali agregat. Za zmanjšanje velikosti kapacitivnega toka ob dotiku okvarjene naprave je pri malih agregatih skupna dolžina vseh zvijavih vodnikov, ki so kakorkoli, npr tudi preko podaljškov, povezani z agregatom omejena na največ 500 m. Nadalje mora biti pri uporabi malega agregata potek zvijavih vodnikov vedno ostati pregleden, da se lahko opazijo morebitne mehanske poškodbe, V vseh uporabljenih zvijavih vodnikih povezanih z malim agregatom mora biti tudi PE-zaščitni vodnik, ki medsebojno povezuje kovinska ohišja vseh električnih naprav.



7.) Ostali viri elektrike

Do nedavno je bila gradnja sončnih elektrarn v velikem razmahu zaradi visoko subvencioniranih odkupnih cen elektrike. Vendar sončna elektrarna, v primeru izpada elektrike iz omrežja tudi sama izpade. Način delovanja običajnih izvedb sončnih elektrarn je namreč tak, da delujejo samo ob prisotnosti omrežne napetosti! Sončne elektrarne za samostojno, t i otočno obratovanje za svoje delovanje potrebujejo velike drage akumulatorske baterije, razsmernike DC/AC in so zato v hišah izjemno redke.

Podobno velja tudi za zelo redke kogeneracijske postroje, ki dajejo hkrati elektriko in ogrevno toploto, kot so npr s Stirling motorjem z zunanjem zgorevanjem delujočim na pelete. Pri kogeneraciji sta električna moč in toplotna moč medsebojno pogojeni. Tako bi ob ujmah z izpadom omrežja, med zasilno oskrbo iz kogeneracijskega generatorja, morali prostore vedno tudi ogrevati! Mogoča je sicer tudi izvedba s hlajenjem motorja, ko ogrevanje ni potrebno, a to postroj dodatno zaplete in podraži.



Na tem mestu velja omeniti še pretvornike DC 12 V / AC 230 V. Te naprave je mogoče priključiti na avtomobilsko električno inštalacijo, in imajo vgrajeno vtičnico za 230 V. Naboj 12 voltnega akumulatorja pri poprečnih osebnih avtomobilov je okrog 40 Ah. Naboj pomnožen z napetostjo je v polnem akumulatorju vsebovana energija, torej okrog 0,480 kWh. Akumulator se ne sme preveč izprazniti sicer ne bo mogoč zagon avtomobila. Razpoložljiva je torej le polovica naboja, ob upoštevanju izkoristka pretvornika ostane le približno 0,200 kWh. To pomeni eno uro obratovanja z močjo odjema 200 W, ali 10 ur pri moči odjema 20 W. Zmogljivost takih naprav je skromna, za dopolniti akumulator je potrebna vsaj nekaj 10 km dolga vožnja, ali daljše delovanje avtomobilskega motorja v praznem teku. Bolj smotrno in gospodarnejše je zasilno napajanje iz malega agregata, ki lahko daljši čas oskrbuje več porabnikov.



8.) Kako koristno in varno uporabiti mali agregat

Mali agregati, kakršni se dobavljajo, so predvideni za neposredno priključevanje porabnikov nanje, kvečjemu še z uporabo vmesnih podaljškov. Nekateri proizvajalci to v navodilih tudi izrecno poudarjajo.

Tako je npr mogoče iz malega agregata preko vmesnega podaljška napajati vtič, na zvijavem vodniku zamrzovalne skrinje. Hišni ogrevalni sistemi pa so v vseh hišah praviloma stalno priključeni na glavni hišni električni razdelilnik, enako velja za vso razsvetljavo. Tudi vtiči vgradnih gospodinjski aparatov so nedostopni, ali težko dostopni. Agregati pa imajo na svojem ohišju praviloma vgrajeno le eno, ali več vtičnic. Namestitev malega agregata na prostem in vodenje zvijavega vodnika podaljška v hišo skozi priprta okna, ali vrata do vtiča porabnika ni prava rešitev. Ne samo, ker v hišo vdira mraz in morda še izpušni plini, povsem nerešeno ostaja napajanje ogrevalnega sistema, razsvetljave, skratka vseh tistih porabnikov, ki niso opremljeni z zvijavimi vodniki in vtiči. Vsakršne improvizirane povezave malega agregata s hišno električno inštalacijo npr preko podaljška z dvema vtičema, ali na razne druge načine so življenjsko nevarne in zato nedopustne!

Kako to medsebojno povezati, da bo vse delovalo in pri tem ne bo ogrožalo uporabnika, niti ne drugih ljudi? Upoštevati je treba npr tudi možnost, da ravno med delovanjem malega agregata, monterji Elektro podjetja popravljajo pretrgane žice v dovodu k hiši!

Zaščita pred električnim udarom je pri malih agregatih drugačna, kot je v hišni inštalaciji napajani iz omrežja. Medsebojno mešanje sistemov zaščite pred električnim udarom ob okvari je nevarno in zato ni dopustno.

Mali agregat se lahko poveže s hišno električno inštalacijo samo pod pogojem, da se tako agregat, kot tudi hišna inštalacija predhodno ustrezno prilagodita, o čemer bo več v nadaljnjem.



9.) Mesto namestitve malega agregata

Če naj agregat rabi za zasilno napajanje vseh nujnih porabnikov mora biti priključen na hišno inštalacijo. Večina malih agregatov ni tako tesnjena, da bi lahko delovali na prostem ob dežju, ali sneženju. Zato jih je treba postaviti pod streho, po možnosti v povsem odprto namensko nadstrešnico. Posebej pri kmetijah je pomembno, da mesto postavitve tudi ni preblizu lahko gorljivim snovem, kot je npr suho listje, seno ipd.

Nadalje naj bo to mesto čimbolj prepišno, stran od vrat in oken hiše, ali morebitnega hleva. V izpušnih plinih vseh motorjev z notranjim zgorevanjem je poleg neškodljive vodne pare še nevaren ogljikov dioksid CO2 in zelo strupen ogljikov monoksid CO. Za razliko od avtomobilskih bencinskih motorjev, pri malih agregatih z bencinskim motorjem ni katalizatorja, zato je delež ogljikovega monoksida v izpušnih plinih razmeroma velik. Njegova gostota je približno enaka gostoti zraka, zato se z njim dobro meša. Upoštevati moramo možnost prodiranja ogljikovega monoksida v bivalne prostore, pa tudi v hleve za živali, ali v druga gospodarska poslopja. Zahrbten in v večji koncentraciji življenjsko nevaren je tudi ogljikov dioksid, ki se kot bistveno težji od zraka lahko nakopiči predvsem v poglobitvah npr v kleteh. Gleda na vse to v notranjosti hiš največkrat ni vsestransko ustreznega prostora kamor bi lahko namestili agregat.



10.) Potrebne prilagoditve v hišni inštalaciji

Za učinkovito in varno uporabo agregata za zasilno napajanje je treba v hišni inštalaciji izvesti naslednje prilagoditve in sicer:

- znotraj hiše je treba na primerno mesto vgraditi izbirno pretikalo s tremi položaji: »omrežje« – O – »agregat«. Izbirno pretikalo mora preklapljati vse pole, poleg faz tudi nevtralni vodnik. Pri enofazni hišni inštalaciji mora biti pretikalo zato dvopolno, pri trifazni pa štiripolno. S pomočjo izbirnega pretikala se izbrana varovala in odcepi za nujne porabnike napajajo izbirno (alternativno); bodisi iz omrežja, ali pa iz malega agregata.

- ena stran izbirnega pretikala se poveže z dodatnim tri, ali pet žilnim inštalacijskim vodnikom z agregatom, bodisi neposredno, ali preko ustrezne natičnice. Druga stran izbirnega pretikala se priključi na dovod iz omrežja za števcem. Odvod iz izbirnega pretikala se spelje preko zaščitne naprave na preostali tok RCD na varovala nujnih porabnikov v hišnem električnem razdelilniku. V ta namen nekateri proizvajalci malih agregatov kot pribor ponujajo že ožičene zaščitno izolirane omarice z izbirnim pretikalom in zaščitno napravo na preostali tok RCD, kar zelo poenostavi prilagoditev hišne inštalacije.

- če je agregat stalno postavljen, ali vgrajen na vnaprej izbranem ustreznem mestu je najbolje, če se z hišno inštalacijo poveže s stalno položenim večžilnim instalacijskim vodnikom. Zaradi vibracij agregata je priporočljivo, da je vsaj krajši del v območju samega agregata izveden z večžilnim zvijavim vodnikom. Spojno mesto tega zvijavega vodnika z večžilnim inštalacijskim vodnikom naj bo v zaščitno izolirani omarici.

- druga možnost je povezava agregata s hišno inštalacijo preko snemljivega zvijavega vodnika – podaljška primerne dolžine, ki ima na enem koncu vtič, na drugem pa natič. V ta namen naj bo npr na fasadi hiše vgrajena ustrezna natičnica. Če je mali agregat enofazen morata biti na podaljšku vtič in natič vrste P + N + PE, kjer pri uporabi ni mogoča zamenjava polov.

- zvijavi vodnik-podaljšek mora biti vnaprej pripravljen in stalno razpoložljiv. Pri enofazni izvedbi mora biti zvijavi vodnik trižilen, pri trifazni izvedbi pa pet žilen.

- tako vtič, kot natič pri vseh podaljških ne smeta biti kovinska, temveč zaščitno izolirana; to je iz umetne mase.

- pri trifaznem priklopu je treba paziti tudi na smer vrtilnega polja, ob napajanju iz malega agregata mora biti pri strojih s trifaznimi elektromotorji zagotovljena ista smer vrtenja, kot pri napajanju iz omrežja!

- celotna inštalacija med malim agregatom, ali med natičnico in izhodnimi sponkami iz zaščitne naprave na preostali tok RCD mora biti izvedena po predpisih za zaščitno izoliranje!

- po potrebi, če ni obstoječega, je za delovanje zaščitne naprave na preostali tok RCD, treba izvesti ozemljitev zaščitnega vodnika odvodov k zasilno napajanim porabnikom

- z opisano prilagoditvijo se ne sme vplivati na delovanja obstoječe zaščite pred električnim udarom ob okvari pri normalnem napajanja iz omrežja v celotni hišni inštalaciji

- Po izvedeni prilagoditvi in prevezavi malega agregata je treba vsestransko preveriti in ob delovanju malega agregata preskusiti pravilnost opravljenih del. Izvajalec del mora o opravljenih meritvah in preskusu naročniku predati dokumente, podobno kot to velja ob zaključku izvedbe običajnih elektroinštalacij v stavbah.

Obseg in narava opisanih del za prilagoditev hišne inštalacije in agregata je takšna, da jo lahko izvede samo podjetje ali samostojni podjetnik registriran za elektro inštalatersko dejavnost.



Shema zasilnega napajanja dela hišne inštalacije v TN sistemu iz malega agregata



11.) Potrebne prevezave na malem agregatu

Za napajanje hišne inštalacije iz malega agregata, je nujno tudi na agregatu izvesti določene prevezave in sicer:

- pri malih enofaznih agregatih eno fazo oziroma pol, ki je povezan s sponko N povezati še s kovinskim ohišjem agregata ter s sponko PE na vtičnici. Morebitno vtičnico s stranskimi vzmetnimi kontakti (t i šuko) odstraniti in nadomestiti s sodobno tripolno vtičnico P + N + PE

- pri malih trifaznih agregatih povezati N sponko s kovinskim ohišjem agregata ter s PE sponko na vtičnici

- po izvedenih opisanih prevezavah mali agregat ni več primeren za neposredno napajanje porabnikov preko vtičnic. Zaščitni ukrep skupinske električne ločitve je s prilagoditvijo za hišno inštalacijo odpravljen in nadomeščen s hitrim samodejnim odklopom z zaščitno napravo na preostali tok RCD. Če je mali agregat stalno priključen na hišno inštalacijo je zato treba odstraniti prav vse vtičnice na njegovem ohišju in nastale odprtine blindirati.

- če se mali agregat priključuje na hišno inštalacijo preko zvijavega vodnika-podaljška z vtičem in natičem je na njem dopustna ena sama vtičnica, vse ostale vtičnice je treba odstraniti in nastale odprtine blindirati.

- na tako prevezanem agregatu, ki ima eno samo vtičnico je treba preprečiti vsakršno možnost njene druge uporabe, kot za povezavo z natičnico hišne inštalacije. Preprečiti je treba tudi, da bi z neprevezanim malim agregatom napajali hišno inštalacijo. V ta namen je najbolj enostavno, če imajo tako vtičnica, vtič in natič na podaljšku, ter natičnica drugačen položaj PE kontakta. Tako za enofazne P + N + PE, kot trifazne 3P + N + PE vtikalne naprave obstajajo s standardom IEC 60309 predvidene posebne izvedbe npr s položajem zaščitnega kontakta 1 h, ki se od običajnih modrih in rdečih tudi vidno razlikujejo. Načeloma je mogoče uporabiti tudi nekatere druge položaje zaščitnega kontakta, pod pogojem, da nima enakega kakšen drug poseben porabnik.



12.) Ravnanje ob izpadu omrežnega napajanja

Ko je na opisani način prilagojena hišno inštalacijo in prevezan agregat ob izpadu elektrike iz omrežja ravnamo na naslednji način:

- vedno najprej s stikali ročno izklopimo morebitne predhodno vklopljene večje električne porabnike

- ponovno preletimo navodila proizvajalca, še posebej morebitna opozorila na samem agregatu in ravnamo v skladu z njimi

- počakamo določen čas in če izpad traja (pre)dolgo po potrebi postavimo agregat, ali generator na že prej predvideno ustrezno mesto

- če je v navodilu tako izrecno zahtevano uvijemo svedrasto, ali zabijemo manjše palično ozemljilo poleg agregata, ter z enožilnim zvijavim vodnikom medsebojno povežemo namenski priključni sponki na ozemljilu in na agregatu

- če mali agregat ni stalno povezan, namestimo zvijavi vodnik-podaljšek in vtaknemo vtič v vtičnico na agregatu ter natič na natičnico

- zaženemo motor in počakamo, da se nekoliko ogreje in vrtljaji stabilizirajo

- v hiši preklopimo izbirno pretikalo iz položaja »omrežje« v položaj »agregat«

- postopoma ročno s stikali vklapljamo vse potrebne porabnike, pri čemer pazimo, da vsota njihove moči ni previsoka glede na nazivno električno moč agregata

- morebiti potrebno dolivanje bencina opravljamo pri ustavljenem agregatu, kar nekateri proizvajalci tudi izrecno predpisujejo. Politje bencina po vročih delih motorja po nerodnosti namreč lahko povzroči takojšen vžig hlapov, kar lahko opeče uporabnika in v skrajnem primeru preide celo v obsežnejši požar

- povratek napajanja iz električnega omrežja zaznamo z delovanjem tistih porabnikov, ki niso napajani iz agregata. V primeru napajanja iz malega agregata, ali generatorja, ki polno nadomešča omrežje, pa povratka elektrike iz omrežja ne zaznamo. Da bi lahko preverili morebiten povratek elektrike iz omrežja najprej s stikali ročno izklopimo morebitno delujoče večje porabnike in nato izbirno pretikalo preklopimo v položaj »omrežje«. Če ugotovimo normalno delovanje postopoma ponovno ročno s stikali vklopimo vse potrebne porabnike. Pri ustavljanju agregata postopamo v obratnem vrstnem redu, kot pri njegovem dajanju v pogon, najprej ga zaustavimo, nato odstranimo morebitni zvijavi vodnik, temu sledi odstranitev morebitne povezave z ozemljilom in njegova odstranitev. Če ugotovimo, da še ni elektrike iz omrežja vrnemo izbirno pretikalo v položaj »agregat« in nato ponovno ročno vklopimo stikala morebitnih večjih porabnikov.

- pri vsaki uporabi malega agregata ali generatorja gnanega z motorjem z notranjim zgorevanjem ne smemo pozabiti na nevaren ogljikov dioksid CO2 in zelo strupen ogljikov monoksid CO. Zato je ob dalj trajajočem delovanju treba biti zelo pozoren in ob morebitni zaznavi znakov začetne zastrupitve (npr glavobol, omotičnost in druge slabosti brez drugega znanega razloga najprej pomisliti na možnost zastrupitve in takoj ukrepati.



13.) Zasilno napajanje kmetij

Na sodobnih kmetijah zlasti z intenzivno živinorejo je zanesljiva oskrba z elektriko bistvenega pomena. Izpadi napajanja imajo lahko uničujoče gospodarske posledice. Perutnina npr potrebuje dobro prezračevane prostore in že samo izpad ventilatorjev lahko razmeroma hitro povzroči množični pogin.

Še posebej sodobne kmetije, bolj kot ostale hiše, potrebujejo vir elektrike za zasilno napajanje. Tu navadno ne zadošča mali enofazni agregat, temveč znatno močnejši trifazni vir. Vsaka kmetija ima traktor, ki je navadno opremljen tudi za pogon različnih priključkov. Zato tu ni potreben celotni agregat, temveč samo premični trifazni električni generator. Ta se lahko preko kardanske gredi priključi na traktorski priključek. Priporočljivo je, da električna moč agregata v kVA ne presega tretjine moči traktorja v kW. Močnejši traktor tako lahko poganja celo takšen generator, ki zadošča za popolno nadomestno napajanje vseh električnih porabnikov na posamezni kmetiji. Na generatorju je, odvisno od električne moči in števila faz lahko vgrajenih več enofaznih, ali trifaznih vtičnic.

Električne inštalacije v kmetijstvu so vsestransko zahtevnejše od tistih za bivalne prostore. Tudi glede generatorjev za zasilno napajanja veljajo za kmetijstvo nekatere posebnosti in dodatne zahteve. Za kmetije so predvidene tri različne vrste, kot traktorski priključek, gnanih generatorjev in sicer:



Generator za neposredno napajanje porabnikov preko zvijavih vodnikov iz vtičnic na generatorju. Nazivni tok vtičnic je omejen na 32 A za doseganje pogojev skupinske električne ločitve, kot je že opisano pri agregatih. Ta generator ne sme napajati hišne inštalacije.



Generator za napajanje hišne inštalacije, ki se ne sme uporabljati za neposredno napajanje porabnikov. Če ni stalno povezan je na njem dopustna ena sama vtičnica do vključno 63 A, z zamaknjenim položajem zaščitnega kontakta. V hiši mora biti izbirno pretikalo, sicer smiselno velja vse, kot je opisano pri napajanju hišne inštalacije iz malih agregatov.



Univerzalni generator, ki omogoča tako neposredno napajanje, kot napajanje hišne inštalacije. Lahko je opremljen z vtičnicami do vključno 63 A. Elektro oprema je bolj zapletena, na samem univerzalnem generatorju je tudi izbirno pretikalo za izbiro med napajanjem vtičnic in napajanjem hišne inštalacije. Oboje obenem ni dopustno in je onemogočeno. V hišni inštalaciji mora biti, tudi v tem primeru izbirno pretikalo. Sicer smiselno velja vse, kot je opisano pri napajanju hišne inštalacije iz malih agregatov.



Za kmetije še bolj kot za hiše velja, da je obseg in narava opisanih del za prilagoditev hišne inštalacije in generatorja takšna, da jo lahko izvede samo podjetje ali samostojni podjetnik registriran za elektro inštalatersko dejavnost. Glede končnega preskušanja in meritev velja vse, kot je opisano v zadnji alineji pri prilagoditvi hišne inštalacije za napajanje iz malega agregata.



14.) Zaključek

Zadnji katastrofalen žled nas ne sme odvrniti od prizadevanj za racionalno rabo biomase ob hkratni skrbi za kvaliteto zraka in nasploh okolja. Po tem žledu Slovenija še vrsto let ne bo več tako gozdnata kot je bila doslej. Kmalu nas bo začasno preplavila ponudba cenenega poškodovanega manjvrednega lesa, čez nekaj let pa bodo naši gozdovi dokaj izpraznjeni. Zato je treba tudi pri hišah in zaselkih na odročnih krajih spodbujati vgradnjo sodobnih čimbolj avtomatsko delujočih kotlov na biomaso z visokim izkoristkom. Njihovo delovanje ob ujmah z izpadi električnega omrežja si imetniki lahko zagotovijo z razmeroma poceni malimi agregati.

Z manjšo prilagoditvijo hišne električne inštalacije in agregata, pravilnim ravnanjem ter povečano pozornostjo se lahko možnost nezgod zelo zmanjša ter hkrati tudi veliko bolj učinkovito uporablja razpoložljivo zmogljivost malih agregatov in traktorsko gnanih generatorjev.



Viri:

- Tehnična smernica TSG-N-002: 2013 Nizkonapetostne električne inštalacije

- Richtlinien Notstromaggregaten, VDN bei VDEW, Berlin, 2004

- Ersatz und Notstrom versorgung mit Zapfwellen generatoren, Band 42, AUVA, Wien, 2005





Ljubljana, februar 2014

Robert Sever, energetski svetovalec ENSVET