Társasházi épületek villamos rendszerei: Méretezés, szabványok és gyakorlati megfontolások

Az MSZ 447:2019 szabvány megjelenése után a szabványalkotóknak több tervezői kérdésre kellett magyarázatot adni, egyértelműsíteni a társasházi méretlen fővezetékek méretezési szempontjait. Ezen állásfoglalás a lakóépületek csatlakozási pontja után létesítendő méretlen fővezetékek méretezésére ad útmutatást, ide értve a tervezéshez szükséges fogalom meghatározások alkalmazását.

A létesítendő (felújítandó) villamos hálózatnak alkalmasnak kell lennie a mindenkori lakossági igények kielégítésére. Lakások (lakóépületek) esetében a minimális méretezési teljesítményt a szabvány meghatározza. A vezetékméretezés alapkövetelménye, hogy terhelőáram a vezetéket csak a megengedett mértékig melegítse, valamint a vezetéken keletkező veszteség optimalizálható legyen. A vezetékek terhelhetőségének megfelelő keresztmetszet az MSZ HD 60364-5-52 sz. szabvány határozza meg.

Szakkifejezések és meghatározásuk

A szabvány az alábbi fogalmakat definiálja a villamos rendszerek tervezése kapcsán:

Beépített teljesítmény (3.10.1. pont): A szabvány kizárólag a „3. Szakkifejezések és meghatározásuk” fejezetben rögzíti a beépített teljesítmény fogalmát, erre vonatkozóan követelmény a szabványban nem fordul elő.
Névleges csatlakozási teljesítmény (3.10.2. pont): A hálózat használati szerződésben csatlakozási pontonként rögzített teljesítményérték, melyet a hálózati engedélyes által ellenőrzött túláramvédelmi készülék (a mely a mérőberendezés része) névleges, vagy beállított áramerőssége határoz meg. A névleges csatlakozási teljesítmény értéke nem haladhatja meg a rendelkezésre álló teljesítmény értékét.

Megjegyzés: A névleges csatlakozási teljesítmény egyetlen felhasználóra vonatkozó érték. Egy háztartási felhasználó esetén az első túláramvédelmi készülék szerepét a fogyasztásmérőhöz tartozó kismegszakító(k) látja el. Több fogyasztásmérő esetén (több tarifa esetén) az egyes árszabású fogyasztásmérőkhöz felszerelt kismegszakítók névleges áramának számtani összege és a névleges fázisfeszültség szorzata adja a névleges csatlakozási teljesítményt. Egy háztartási fogyasztó (egy felhasználási hely) esetén a névleges csatlakozási teljesítmény és a csatlakozási teljesítmény megegyezik. Többlakásos épületben az egyes lakások, közösségi fogyasztók, és az egyéb célú fogyasztók egyedi csatlakozási teljesítménye a névleges csatlakozási teljesítmény.

Megjegyzés: Vezetékméretezés szempontjából egy felhasználó névleges csatlakozási teljesítménye min. 13,8 kW; ill. 7,36 kW.

Méretezési teljesítmény (3.10.3. pont): Egy felhasználási helynek a növekedés figyelembevételével megállapított, távlatban várható teljesítményigénye, figyelembe véve a későbbre tervezett háztartási méretű kiserőművek (HMKE) betáplálását is.
Eredő méretezési teljesítmény (3.10.6. pont): Közös vezetéken (vezetékrészen) ellátott több felhasználási hely méretezési teljesítményéből az egyidejűségi tényezők figyelembevételével számított teljesítményérték.

Csatlakozóvezeték és méretlen fővezeték méretezése

A csatlakozóvezeték a hálózati engedélyes tulajdonában álló vezeték, melynek anyagát és keresztmetszetét, létesítési módját a hálózati engedélyes határozza meg.

Többlakásos lakóépületben a méretlen fővezetéket (betápláló fővezetéket, felszálló és leágazó fővezetéket), valamint a csatlakozó-főelosztót, és a méretlen főelosztót a felhasználási helyek (lakások) eredő méretezési teljesítménye alapján számított áram figyelembevételével kell méretezni.

Felszálló fővezeték méretezése (háromfázisú rendszer)

Méretezési teljesítmény: 13,8 kW (3x20 A) /lakás
Eredő méretezési teljesítmény: 13,8 kW x lakásszám x egyidejűségi tényező + egyéb vezérelt hőfejlesztők (B és H tarifa)

Leágazó fővezeték (egyfázisú rendszer)

Méretezési teljesítmény: 7,36 kW (1x32 A) / 1db lakás
Eredő méretezési teljesítmény: 7,36 kW + egyéb vezérelt hőfejlesztők (B és H tarifa)

Leágazó fővezeték (háromfázisú rendszer)

Méretezési teljesítmény: 13,8 kW (3x20 A) / 1db lakás
Eredő méretezési teljesítmény: 13,8 kW + egyéb vezérelt hőfejlesztők (B és H tarifa)

Betápláló fővezeték (csatlakozóvezeték)

Hálózati engedélyes ajánlása szerint egy-, vagy háromfázisú rendszernek megfelelően.

Fontos megjegyzések a méretezéshez

A felszálló fővezeték keresztmetszetének meghatározását célszerű a méretezési terhelő áram alapján megválasztani, majd ezt követően a feszültségesés számítást elvégezni.
A vezetékkkeresztmetszet megválasztásakor figyelembe kell venni a szerelhetőséget, a vezetékkötések kialakíthatóságát.
A fogyasztásmérőbe köthető fázis- és nullavezető keresztmetszetét a hálózati engedélyes külön szabályozhatja. Jellemző a 10mm2 vezető keresztmetszet.
A csatlakozó főelosztó méretezése: A csatlakozó főelosztót, ill. a méretlen főelosztót az egyes felszálló fővezetékekre és egyéb felhasználási helyekre (közösségi fogyasztó, üzlethelyiség) figyelembe vett csatlakozási teljesítményből számított terhelőáramra kell méretezni. Ebből a teljesítményértékből számított terhelőáram alapján határozható meg az első túláramvédelmi készülék (biztosító) és a tűzeseti főkapcsoló névleges áramértéke. A csatlakozó főelosztóba és a méretlen főelosztóba beépítésre kerülő védelmi készülékek zárlati szilárdsága meg kell, hogy feleljen a csatlakozási pontban várható zárlati áram nagyságának.

Meglévő méretlen vezetékhálózat megfelelőségének vizsgálata

Többlakásos épületekben lévő felhasználási helyek villamos teljesítmény igényének változásakor, (növekedésekor) felül kell vizsgálni a meglévő méretlen- és mért vezetékhálózatot az igényelt nagyobb teljesítményből adódó áramterhelés elviselésére. A vezetékek terhelhetőségét a vonatkozó szabvány (MSZ HD 60364-5-52) szempontjai szerint kell elbírálni, úgymint: szerelési módja, vezető anyaga, terhelt vezető erek száma, vezető keresztmetszete, vezető szigetelőanyagának állapota, vezetékkötések állapota, stb.

Amennyiben a méretlen villamos hálózat terhelhetősége (felszálló fővezeték, leágazó fővezeték, méretlen házi főelosztó, betápláló fővezeték), továbbá a mért fővezeték terhelhetősége megfelel az igényelt áramterhelésnek, úgy kiadható a bővítésre vonatkozó nyilatkozat. A nyilatkozatnak tartalmaznia kell, hogy a méretlen vezeték terhelhetőségét az összes felhasználási hely (a méretlen fővezetékről ellátott lakások) áramterhelése alapján vizsgálták. A mért fővezeték szakasz áramterhelhetőségét is vizsgálni kell a mért felhasználói elosztóig (lakás elosztóig).

Amennyiben a méretlen fővezeték(ek) nem alkalmas a többlet terhelés kiszolgálására (esetleg a meglévő terhelések kiszolgálására sem), úgy a méretlen hálózat felújítására kell javaslatot tenni. A nem megfelelő terhelhetőségű méretlen hálózatot felújításkor az új hálózatok létesítési elve alapján kell mértezni.

Megjegyzés: A meglévő épületek egyes lakásainál jelentkező bővítési igény esetében nem szükséges feszültségesés számítással igazolni a vezetékszakaszon keletkező veszteséget.

Az egyidejűség figyelembe vétele

A lakások 3 fázisú csatlakozási teljesítménnyel vannak figyelembe véve, így rendben van a számítás. 1 fázisú csatlakozás esetén nem egyértelmű a helyzet. Például, ha szintenként 3 db lakás van, 7,36 KW teljesítménnyel, akkor a legfelső szint esetén az egyidejűség 1. Az alatta lévő szinten 2 db lakás csatlakozik ugyanarra a fázisra, így az egyidejűség 0,77 stb. A helyzet akkor válik zavarossá, ha szintenként különböző darabszámú 1 fázisú csatlakozás van.

Néhány kollégával mi úgy gondoljuk, hogy 3db 1×32A lakásigény esetén az egyidejűség 1, azaz egyfázisú igények esetén az egyidejűséget a lakásszám harmadával kell figyelembe venni. Fura lenne egy három lakásos 3×1×32A társasháznál e0,66 egyidejűséget figyelembe véve 3×21A-ral számolni. Sok kollégának ez nem egyértelmű.

Rendszerszemlélet a villamos hálózatok tervezésében

Egy ’80-as évekbeli és egy mai, korszerűnek tekinthető családi- vagy társasházi lakóépületben található vezetékrendszerek - mint infrastrukturális rendszerek - számszerű és funkcionális összehasonlítása igen jelentős különbségeket mutat. Ezek a különbségek az utóbbi pár évtized során bekövetkezett számottevő technikai fejlődés következményei. A fejlődés üteme folyamatosan gyorsul, ami nem kis részben az információtechnikai forradalom közvetlen, vagy közvetett következménye. Éppen ezért minden gyakorló szakember számára elengedhetetlen egy olyan szakmai rendszerszemlélet felépítése, aminek eredményeként a vezetékes hálózatok és más, épülethez tartozó, vezetőképes szerkezetek, valamint a hozzájuk rendelt funkciók, mint együttműködő rendszerek legyenek kezelve.

Az épületek gyenge- és erősáramú vezetékes rendszereit, valamint a vezetőképes anyagú, földelt vagy földeletlen, de önálló potenciállal rendelkező szerkezeteket villamos szempontból egységes szemlélet alapján kell számba venni. Ennek oka, hogy ezek a rendszerek áramokat vezetnek, vagy vezethetnek, ami tüzet és/vagy nem megengedhető potenciál-különbségeket okozhat az épületen belül, áramütéses balesetet, illetve a védendő készülékek zavarát, meghibásodását okozva.

Villámvédelem és túlfeszültségvédelem

A földelőrendszer kialakításának és alkalmazásának célja az épületben, illetve az épületen bármely okból a föld felé folyó áramok veszélytelen módon történő levezetésének biztosítása. Föld felé folyó áramok hibaáramokként, illetve az épületet, az épület környezetét, vagy az épületre csatlakozó valamely vezetékes rendszert ért villámcsapás bekövetkezte esetén fellépő rész-villámáramokként fordulhatnak elő.

Minden erősáramú ellátással és/vagy külső villámvédelmi felfogó és levezető rendszerrel rendelkező épületnek saját földelőrendszerrel kell rendelkeznie. A földelőrendszer az adott épület érintésvédelmi és/vagy villámvédelmi célra létesített, illetve alkalmazott földelőinek és számottevően földeltnek tekinthető szerkezeteinek villamos szempontból összekötött, tehát villamos szempontból egyesített rendszere.

A hatályos szabványelőírások épületek esetében alapozásföldelő alkalmazását helyezik előtérbe. Víz ellen szigetelt épületalapok esetén az épület betonalapozása nem megfelelően nedves és a földtől villamosan is elszigeteltté válik. Ekkor épület körföldelő, vagy rúd-, szalagföldelők villamosan összekötött rendszerének alkalmazása szükséges.

A tűz elleni védekezés jogszabályi előírásai alapján élet- és vagyonvédelmi célból a villámcsapások másodlagos hatásai elleni műszaki védekezés részeként minden épületben kötelező előírásszerű kivitelben belső túlfeszültség elleni védelmet létesíteni, ahol külső villámvédelmi berendezés létesül.

Egyenpotenciálú hálózatok

A fő egyenpotenciálú összekötések (EPH) létesítésének célja az épület kiterjedtebb fémszerkezeteinek és az épületen belül található egyéb fémszerkezetek megbízható rögzítése a földpotenciálhoz. Ez az adott szerkezeteknek az épület földelőrendszerével való tervszerű összekötés útján (EPH-rendszer kiépítésével) valósul meg.

A kiegészítő egyenpotenciálú összekötések létesítésének célja a szabvány által villamos szempontból kifejezetten veszélyesnek ítélt, pl. zuhanyt, fürdőkádat tartalmazó helyiségekben a potenciálkülönbségek létrejöttének megakadályozása.

Érintésvédelem és túláramvédelem

Az érintésvédelem célja életvédelmi cél, az áramütéses balesetek bekövetkeztének műszaki eszközök alkalmazásával történő megakadályozása. A hibaáram hatására az érintésvédelmi lekapcsolásra illetékes védelmi eszköznek előírt időn belül le kell kapcsolnia.

A túláram elleni védelem alkalmazásának célja a túláramok érzékelése és előírt időn belüli lekapcsolása. A túláramok fogalma alá a túlterhelések és a zárlatok tartoznak. A tartós túlterhelési állapot villamos meghibásodáshoz, tűzhöz, illetve tartós berendezés-sérüléshez vezethet, ezért ezt megelőzően a túlterhelést jelentő áramot előírt időn belül le kell kapcsolni. A zárlatok villamos hibák következményei (szigetelésromlás, átütés stb.), amikor jellemző módon hirtelen a megengedhető üzemáram értékének többszöröse lép fel az áramkörben.

Megjegyzés: Lakás áramkörökben túláramvédelmi célra 25 A névleges áramértékkel bezárólag csak kismegszakító alkalmazható.

Az épület, illetve a felhasználói (fogyasztói) vezetékhálózat (és berendezések) túláramvédelmi rendszere az első túláramvédelmi készülékkel kezdődik. Az első túláramvédelmi készülék többlakásos épület esetén a csatlakozó főelosztóban levő késes biztosítóaljzat a benne elhelyezett késes olvadóbiztosító betétekkel, egyébként a fogyasztásmérőnél elhelyezett kismegszakító.

Elektromos járművek töltése társasházakban

Az elektromos járművek (EV) elterjedésével a többlakásos lakóépületek számára az elektromos járművek töltési megoldása már nem csupán luxus, hanem szükséglet is. Ezt a változást a környezetvédelmi megfontolások, a kormányzati ösztönzők és az elektromos járműveket egyre gyorsuló ütemben alkalmazó lakosok változó elvárásai okozzák.

Az elektromos járművek töltésének szükségessége többcsaládos házakban

Az elektromos járművek elterjedésének növekedése: Mivel a nagy autógyártók elkötelezték magukat flottáik villamosítása mellett, és a kormányok ambiciózus célokat tűztek ki a belső égésű motoros járművek fokozatos megszüntetésére, az elektromos járművek elterjedése várhatóan fellendül.
Kényelem és hozzáférhetőség: Ellentétben a családi házakkal, ahol a lakástulajdonosok saját töltőket telepíthetnek, a többlakásos házak lakói gyakran nem rendelkeznek külön parkolóhellyel, vagy nem rendelkeznek a közös infrastruktúra módosítására vonatkozó jogosultsággal.
Az ingatlan értéke és versenyképessége: Az elektromos járművek töltése növelheti a többlakásos ingatlanok vonzerejét, vonzóbbá téve azokat a környezettudatos bérlők és vásárlók számára.
Fenntarthatósági célok: Sok város és állam rendeleteket hajt végre a szén-dioxid-kibocsátás csökkentésére, és az elektromos járművek töltési infrastruktúrájának biztosítása összhangban van ezekkel a fenntarthatósági célokkal.

Elektromos autó töltőállomás társasházban

Kihívások az elektromos járművek töltése során

Infrastrukturális költségek: Az elektromos járművek töltőállomásainak telepítése jelentős előzetes befektetést igényel.
Helyszűke: Sok többlakásos lakótelep korlátozott parkolóhellyel rendelkezik.
Energia-gazdálkodás: Több elektromos töltő hozzáadása megterhelheti az épület elektromos rendszerét.
Számlázás és méltányosság: A lakosok villamosenergia-használati díjának kiszámlázásának módja bonyolult lehet.