Sériové a paralelní připojení zásuvek: smyčkou a hvězdou

Provádění rutinních domácích povinností výrazně usnadňují četná technická zařízení a vybavení. „Neúnavní pracovníci“ osvětlují místnosti, perou, šlehají, pečou, myjí nádobí místo nás. Nicméně pouhé zakoupení nestačí, techniku je třeba správně připojit, souhlasíte.

Vzpomeňte si, kolik negativních emocí vyvolává vypnutý jistič, který odpojil vedení kvůli přetížení v krajně nevhodnou chvíli. Jen málo potěšení přináší poškozený bojler, počítač, lednička. A přece lze tyto nepříjemnosti jednoduše předejít a zcela vyloučit, v čemž vám rádi pomůžeme.

K tomu je třeba jen zjistit, jak se provádí paralelní a sériové připojení zásuvek pro domácí spotřebiče, v jakých případech se používají schémata „smyčkovým“ a „hvězdicovým“ způsobem. S těmito velmi užitečnými informacemi vás seznámí náš navrhovaný článek.

Způsoby připojení zásuvek

Dnes se připojení zásuvek provádí dvěma způsoby: v prvním se pro každý bod zřizuje samostatné vedení elektroinstalace, ve druhém se k jedné větvi připojí najednou několik bodů.

Typ instalovaných zásuvek úzce souvisí s druhem rozvodu: zda se používají jednofázové zásuvky s uzemněním nebo bez něj, nebo se instalují třífázová zařízení pro napájení přístrojů pracujících při síťovém napětí 380 V.

Převážná většina technických zařízení vyžadujících připojení k elektrickému napájení je umístěna nebo určena pro kuchyň a koupelnu:

Zásuvky pro výkonné spotřebiče, jako jsou elektrické trouby nebo bojlery, se připojují samostatným okruhem. Při montáži se pokud možno používají celé kusy kabelu bez jakýchkoli spojů. Elektrické vedení se klade samostatně od rozvaděče ke každému místu, což schématicky připomíná paprsky vycházející z hvězdy.

Při připojení každého takového spotřebiče musí napájené místo vydržet jmenovitý proud 16 – 32 A. Na stejný proud je dimenzován i ochranný jistič na vstupu.

Smyčkové zapojení se volí v případě, že je potřeba napájet elektrické zásuvky jedné skupiny. Tyto skupiny se tvoří podle rozmístění spotřebičů v domě.

Zásuvky s oddělenými okruhy jsou jediným správným řešením pro napájení výkonných domácích spotřebičů, jako je pračka nebo elektrický sporák.

Tento způsob předpokládá připojení všech prvků ke společnému napájecímu vedení.

Aby se minimalizovalo riziko vyřazení několika míst najednou, doporučují odborníci zapojit do jedné soustavy nejvýše dvě až tři zásuvky. Tento bod je jasně uveden v SP 31-110-2003: pomocí smyčky lze připojit až tři další elektrické spotřebiče.

Zásadní nevýhodou tohoto schématu je, že při náhodném poškození jednoho z vodičů v místě spoje přestanou fungovat všechny následující prvky.

Jedinou podmínkou je, aby celkový proudový odběr nepřekročil dvojnásobek hodnoty jmenovitého proudu prvního (hlavního) spotřebiče.

Ale v každém případě je takto vytvořený obvod dimenzován na zátěž, jejíž celková hodnota nepřesahuje 16 A. Při nedodržení provozních podmínek je vysoká pravděpodobnost vzniku havarijních situací.

Při připojování zásuvek není nutné používat pouze jeden typ rozvodu. Při správném přístupu je lze kombinovat – například přivést napájecí kabel k rozvodné krabici. A odtud pak vést jeden kabel jako smyčku a druhý samostatně k napájecímu místu pro výkonné zařízení v domě.

Počet napájecích vedení vedených z rozvaděče závisí na tom, kolik tras elektroinstalace se plánuje vést.

Pro připojení elektrického krbu o výkonu 2 kW je vhodné zajistit samostatnou nezávislou zásuvku, žehličku pak lze bez obav napájet z bodů spojených sériovým způsobem.

Nezávisle na typu zvoleného způsobu lze elektroinstalaci provést v jedné ze dvou variant:

• otevřený – předpokládá pokládku vodičů na povrchu stěny;
• uzavřený – předpokládá vyhloubení drážek pro pokládku silových vedení v betonových a cihlových stěnách, vybrání drážky ve dřevě pro pokládku kabelu zataženého do chráničky.

Otevřená varianta je pohodlnější a jednodušší nejen z hlediska montáže, ale také údržby a kontroly. Ale z estetického hlediska není otevřené vedení vždy vhodné. Navíc otevřený způsob montáže „ukousne“ část užitné plochy: nad kabelem nelze pověsit poličku ani přisunout nábytek těsně ke zdi.

Při otevřeném způsobu montáže se pro ochranu vodiče PE před mechanickým poškozením a pro zajištění větší reprezentativnosti používají kabelové kanály nebo plastové lišty

Vnitřní prostor většiny kabelových kanálů má přepážky, mezi kterými lze pohodlně umístit vodiče. Kontrola stavu trasy se provádí přes horní odnímatelnou část.

Uzavřená varianta elektroinstalace je výhodná tím, že vylučuje možnost náhodného poškození kabelu a zároveň jej činí neviditelným pro okolí.

Aby se minimalizovala potřeba „rozbourávání“ stěn pro vytvoření drážek, provádí se skrytá elektroinstalace ve fázi stavebních nebo rekonstrukčních prací před provedením finální úpravy.

Ale „neviditelnost“ skryté elektroinstalace může sehrát špatný vtip při pokusu „zatlouct hřebík“. Proto existuje nepsané pravidlo: vodiče pokládat vzhledem k zásuvkám striktně svisle nebo vodorovně.

Zvláštnosti montáže smyčkového připojení

Jak již bylo uvedeno, sériový způsob se používá pro spojení zásuvek ve stejné skupině, které napájejí nízkovýkonové spotřebiče, jako je počítač, audio technika…

Tento typ připojení je ekonomicky výhodnější a technicky jednodušší. K jeho realizaci totiž není potřeba pokládat mnoho kabelů a využívat dodatečné ochrany. Je však třeba poznamenat, že každý další bod vytvořeného obvodu jej činí zranitelnějším.

Například víme, že jmenovitý proud na jednu zásuvku by neměl překročit 16 A. Pokud k jednomu bodu připojíme takové zatížení, nic hrozného se nestane. Při zapojení takového zatížení alespoň na 2-3 zásuvky jedné linky však její celkové hodnoty vzrostou, v důsledku čehož může napájecí kabel nevydržet.

Klíčovou podmínkou smyčkového připojení je, že průřez vodičů propojek bude odpovídat vodičům hlavního napájecího vedení.

Podle PUE se při smyčkovém spojení nesmí přerušit vodič PE ochranného uzemňovacího vodiče. Jeho smyčka musí v každém případě zůstat nepřerušená.

Snížit materiálové náklady při přivedení vodiče PE k zásuvkám pomáhá použití jednoho z technických řešení:

Montáž s použitím spojek

Tento typ spojení se volí při potřebě připojit zásuvky, které jsou umístěny prakticky těsně vedle sebe.

Při smyčkovém připojení je hlavní vodič přivedený od silového rozvaděče přiveden k montážnímu místu vícemístné instalační krabice. Odtud napájí první zásuvku, od níž přes vlastní kontakty jde napájení k druhé zásuvce, od druhé k třetí.

Všechny žíly vodiče: modrá pro nulový vodič, červenohnědá pro fázový vodič a žlutozelená pro uzemnění – se připojují paralelně.

Při montáži smyčkou se příchozí a odchozí kabely spojují přímo na kontaktní části zařízení. Z tohoto důvodu odborníci doporučují používat modely vybavené plochým pružinovým kontaktem.

V krajním případě postačí vzorky, jejichž kontakty jsou provedeny jako deska přitlačovaná šroubem. Zcela nevyhovují pro tento účel zařízení, v nichž roli kontaktu plní obyčejný šroub.

Jedním z povinných provozních požadavků při připojování zásuvek smyčkou je nutnost snížit přechodový odpor v obvodu mezi kontaktními svorkami zásuvky a kontakty elektrické vidlice.

Pro dosažení žádoucího efektu se svorkám dávají tvary, které umožňují zvětšit plochu samotných kontaktů a také sílu jejich stisku. Dnes se pro montáž ochranného nulového vodiče často používají spojky typu "Scotchlok". Kleštinová spojka tohoto typu je vybavena zářezovými kontakty.

Pro vytvoření odbočky se kleštinová spojka montuje uvnitř instalační krabice, umístěná mezi dnem zařízení a mechanismem zásuvky.

Aby bylo možné použít kleštinovou spojku, je třeba vybrat výrobky, které mají pro její umístění vyhrazený dodatečný prostor.

Přes kontakt první zásuvky se přivádí fázový vodič napájecího kabelu a vodič PE smyčky, který dále postupuje k druhé zásuvce. Na druhém kontaktu – nulové vodiče napájecího kabelu a smyčka k druhé zásuvce. Stejným principem se provádí připojení k třetí a další zásuvce, pokud její existenci předpokládalo schéma silového rozvodu.

Podle PUE odst. 1.7.144, pro připojení otevřené vodivé části zařízení k nulovému nebo zemnicímu vodiči je nutné provést odbočení v dutině k tomu určených těles elektroinstalačních výrobků. Mezi takové patří i zásuvky.

Hlavním úkolem při připojování zásuvek vybavených uzemněním je zajistit spolehlivé spojení prvků po celé délce vedení. Pokud totiž zemnicí kontakt z jakéhokoli důvodu shoří v hlavní napájecí zásuvce, všechny ostatní účastníky obvodu ztratí ochranný nulový vodič. A proto se při nutnosti odbočení zemnicího vodiče používá nejspolehlivější typ spojení – lisování.

Pro provedení lisování se očištěné konce vodičů zasunou do dutiny speciální kovové dutinky a stisknou pomocí ručních lisovacích kleští.

Tento způsob kromě použití běžného kroucení vodičů zahrnuje dodatečné izolování a lisování jejich konců pomocí dutinky. To zajišťuje nepřerušovaný kontakt prvků obvodu a jeho vysokou mechanickou pevnost.

Instalace přídavné rozvodné krabice

Tento způsob předpokládá instalaci vedle řetězce zásuvek odbočné krabice propojené s rozvaděčem nebo spojovací svorkovnice. Přitom se kabel rozvětvuje v rozvodné krabici v úseku před přivedením k podzásuvkové krabici.

Použití přídavné odbočné krabice pro PE vodiče také umožňuje provést připojení zemnicích kontaktů paralelně při rozvodu zásuvek řetězcem.

Spojení uvnitř odbočné krabice vedoucí ke každé zásuvce se nejčastěji provádějí svařováním. Izolované konce všech vodičů se doporučuje ukládat v rozvodných krabicích tak, aby se nekřížily a nedotýkaly se navzájem.

Pokud plánujete v budoucnu z rozvodné krabice provádět nová připojení, při montáži je vhodné ponechat rezervu kabelu o délce 15-20 cm.

V obou případech se při přivedení vodičů fáze a nulového vodiče k zásuvkám vytvoří řetězec, a od PE vodiče odbočka. Proto je při řetězení zásuvek důležité dodržovat polaritu kontaktů: od svorky s nulovým vodičem odvádět nulový. Stejně se postupuje i s fázovým vodičem.

S ohledem na počet pracujících elektrických spotřebičů může počet zásuvek v místnosti dosahovat až 10 kusů. Používání rozdvojek a prodlužovacích kabelů není vždy pohodlné, a navíc nebezpečné. V tomto případě problém řeší instalací zásuvkových bloků místo jednotlivé zásuvky.

Konstrukce zásuvkového bloku, zahrnující až čtyři samostatné prvky, se připojuje stejným principem jako jednotlivá zásuvka.

Hlavním rozdílem nástěnného rámečku od zásuvkového bloku je to, že každý prvek v něm je zapojen do sériové smyčky od jednoho k druhému.

Při připojování bloků se žíly vodičů spojují libovolným z popsaných způsobů. Odizolované části se izolují smršťovací trubičkou nebo se omotávají izolační páskou.

Specifika paralelního připojení

Zvláštností paralelního schématu zapojení zásuvek, jinak nazývaného “hvězda”, spočívá v samostatném připojení každé zásuvky k rozvaděči.

Třetí zcela oprávněný název “bezkrabicová”, protože předpokládá možnost upuštění od rozvodné krabice. Způsob se aktivně praktikuje v evropských zemích, a u nás se používá pro zajištění samostatného vedení pro výkonné spotřebiče, nejčastěji v kombinaci se smyčkovou technologií.

Jednu z variant paralelního schématu ukazuje výběr fotografií:

Plus “hvězdy” spočívá v zajištění maximálního stupně bezpečnosti. Významnou výhodou je vytvoření možnosti samostatně řídit velké energetické spotřebiče, což je prioritou pro silové rozvody pro “Inteligentní dům”, například. Mínus schématu spočívá ve značných nákladech na práci elektromontéra a v téměř trojnásobně zvýšené spotřebě kabelu.

Paralelní schéma se také používá pro připojení silových třífázových zásuvek, které budou napájet výkonné elektrické spotřebiče. Přitom průřez vodičů, které napájejí tyto spotřebiče, musí být alespoň 2,5 mm².

Pro větší spolehlivost by měly mít malou rezervu v proudu. To umožní kompenzovat skutečnou odchylku od průměru udávaného výrobcem od jejich jmenovité hodnoty, čímž často „hřeší“ výrobky nabízené na současném trhu. Kromě toho takové řešení zajistí možnost provozu zařízení v režimu přetížení.

Tento způsob instalace je výhodný tím, že funkčnost každého jednotlivého bodu neovlivňuje činnost ostatních účastníků okruhu. Pro domácí spotřebiče je takové schéma považováno za nejstabilnější a nejbezpečnější.

Paralelní způsob připojení zásuvek zajišťuje nezávislost každého napájecího bodu: bez ohledu na to, kolik zásuvek je v okruhu, napětí zůstane rovnoměrné.

Připojení třífázové zásuvky vybavené uzemněním se provádí pomocí samostatného čtyřžilového vedení. Kabel zahrnující tři fáze, uzemnění a nulu vede přímo z rozvaděče.

Účel vodiče lze nejsnáze určit podle barvy izolace:

• „fáze“ – vodiče s bílým odstínem;
• „nula“ – izolace je modré barvy;
• „uzemnění“ – opletení žlutozelené barvy.

Uzemnění je v podstatě ochranná nula. Aby jí zůstalo, je nutné zajistit spolehlivé a trvalé spojení po celé délce vedení.

Pro spojení vodičů a připojení k zásuvce se nejprve zkrátí jejich konce. Použití bočních kleští umožní práci provést co nejpečlivěji. Konec každého vodiče se na 15-20 mm odizoluje od vnější izolace pomocí ostrého nože.

Spojení vodičů se provádí v následujícím pořadí:

1. Plastový ochranný kryt se zásuvky sejme.
2. Upínací šrouby se odšroubují o 5-6 mm. Stejné manipulace se provedou se šroubem i na svorce uzemnění.
3. Odizolované konce vodičů se postupně zasouvají do krabice s ohledem na polohu vstupních svorek a ukládají se do příslušných zdířek.
4. Zásuvky s uloženými vodiči se pevně utáhnou šrouby.
5. Podzásuvka s připojenými vodiči se zasune do výklenku ve zdi a zajistí se bočními svorkami.

Pro dosažení spolehlivější sestavy někteří řemeslníci stočí holé konce žil do tvaru smyčky nebo kroužku tak, aby jejich průměr odpovídal velikosti patek šroubů.

Schéma se používá nejen pro napájení samostatně umístěných zásuvek, ale také pro připojení bloků obsahujících dva a více bodů

Poté se každý šroub postupně odšroubuje, jeho základna se obtočí drátěným kroužkem a pevně utáhne.

Při připojování zásuvkových bloků jsou zachovány všechny výhody schématu. Jediné – proces připojování zabere o něco více času a úsilí.

Zvýšené náklady – nejsou argumentem pro ty, pro koho je prioritou bezpečnost. Pokud se na situaci podíváme globálněji, je někdy lepší rovnou investovat více prostředků a úsilí, vybudovat autonomní silové vedení pro zásuvku. Pak se nebudete muset pokaždé zamýšlet nad tím, zda lze místo použít pro připojení určitého elektrospotřebiče.

Závěry a užitečné video k tématu

Video #1. Průvodce použitím smyčkového způsobu:

Video #2. Podrobné seznámení s jedním z bezpečných způsobů připojení zásuvek:

Za předpokladu, že množství elektrické energie spotřebované pro domácí potřeby se každým rokem jen zvyšuje, a proto požadavky na spolehlivost zásuvek nevyhnutelně porostou, měli byste přece jen upřednostnit paralelní schéma elektroinstalace. Zvláště pokud se jedná o výrazné spotřebiče energie.

Pro napájení svítidel, elektrických budíků a podobných zařízení bude vhodná varianta zapojení smyčkou.

Máte dotazy k tématu článku, objevili jste nedostatky v uvedených informacích, máte chuť podělit se o zkušenosti s vlastní elektroinstalací? Prosím, napište komentář do bloku umístěného níže.