Električne instalacije u zgradama: niskonaponsko projektiranje i dimenzioniranje
Ovaj dio ispita traži da za konkretan krug dokažete tri stvari istovremeno: da vodič podnosi struju, da pad napona ostaje u dopuštenim granicama i da zaštita isklapa u propisanom vremenu. Referentni okvir je niz HRN HD 60364, uz tehničke propise koji ga u Hrvatskoj čine obveznim.
Sustavi uzemljenja i zaštita od strujnog udara
Prema HRN HD 60364-4-41 razlikuju se sustavi TN-C, TN-S, TN-C-S, TT i IT. U TN sustavu zaštita se ostvaruje isklapanjem u propisanom vremenu - 0,4 s za završne krugove do 32 A pri 230 V, 5 s za razvodne krugove. U TT sustavu uvjet isklopa osigurava isključivo zaštitna strujna sklopka (RCD). PEN vodič se u TN-C-S sustavu razdvaja na PE i N i nakon toga se više ne smije spojiti; u kupaonicama i na vanjskim utičnicama obvezna je dopunska izjednačiteljska veza.
Dimenzioniranje vodiča i zaštitnih uređaja
Osnovni uvjet je I_b ≤ I_n ≤ I_z, uz dodatnu provjeru I_2 ≤ 1,45·I_z. Nazivna struja vodiča I_z korigira se faktorima za temperaturu okoline, grupiranje i način polaganja (A1, A2, B1, B2, C, E, F). Minimalni presjeci su 1,5 mm² bakar za rasvjetne i 2,5 mm² za utične krugove, a presjek PE vodiča slijedi tablicu iz HD 60364-5-54. Pad napona drži se unutar 3 % za rasvjetu i do 5 % ukupno od priključka do trošila. Selektivnost između osigurača i prekidača provjerava se iz karakteristika, a RCD tipa AC ne pokriva istosmjerne komponente kvara - tada je potreban tip A ili B.
Radni primjer
Kućni utični krug: B16 prekidač, kabel 3×2,5 mm² bakar, duljina 25 m, struja 16 A. Otpor oba vodiča: R = 2·ρ·L/A = 2·0,0175·25/2,5 = 0,35 Ω. Pad napona: ΔU = I·R = 16·0,35 = 5,6 V, što je 2,4 % od 230 V i zadovoljava granicu od 5 %. Preostaje provjera I_z za odabrani način polaganja i provjera da je Z_s dovoljno nizak za isklop B16 prekidača.
Zamke
- Prekid ili ponovno spajanje PEN-a i N-a nakon razdvajanja.
- Provjera samo jednog kriterija (npr. samo struje, bez pada napona i termičke provjere).
- Zanemaren faktor grupiranja u prepunom razdjelniku.
- Primjena RCD-a tipa AC na krug s istosmjernim komponentama kvara.