Ochrana před úrazem el. proudem

1. Úvod

ČSN EN 61140 ed. 3 Ochrana před úrazem elektrickým proudem - Společná hlediska pro instalaci a zařízení

Základním pravidlem ochrany před úrazem elektrickým proudem je to, že nebezpečné živé části nesmějí být přístupné a přístupné vodivé části nesmějí být nebezpečné ani:

-      za normálních podmínek, ani

-      za podmínek jedné poruchy.

Normální podmínky

Aby bylo splněno základní pravidlo ochrany před úrazem elektrickým proudem za normálních podmínek, je nezbytné provést opatření uváděná jako prostředky základní ochrany.

Podmínky jedné poruchy

Za jednu poruchu se považuje, jestliže

   - přístupná část, která není nebezpečnou živou částí se nebezpečnou živou částí stane, nebo

   - přístupná vodivá část, která není za normálních podmínek živou, se stane nebezpečnou živou částí, nebo

   - nebezpečná živá část se stane přístupnou.

ČSN 33 2000-4-41 ed. 3 Elektrické instalace nízkého napětí Část 4-41: Ochranná opatření pro zajištění bezpečnosti - Ochrana před úrazem elektrickým proudem

Ochranné opatření musí sestávat ze:

  - vhodné kombinace opatření pro zajištění základní ochrany a nezávislého opatření pro zajištění ochrany při poruše, nebo

   - zvýšené ochrany, která zajišťuje jak ochranu základní, tak ochranu při poruše

Doplňková ochrana je specifikována jako část ochranných opatření za určitých podmínek vnějších vlivů a ve zvláštních objektech.

Všeobecně jsou v instalaci povolena tato ochranná opatření:

   - automatické odpojení od zdroje

   - dvojitá nebo zesílená izolace

   - elektrické oddělení pro napájení jednoho spotřebiče

   - malé napětí (SELV a PELV)

S ochrannými opatřeními, která jsou uplatněna v instalaci, se musí uvažovat i z hlediska výběru a montáže zařízení.

Jestliže určité podmínky ochranných opatření nemohou být splněny, musí se uplatnit doplňující opatření tak, aby se uplatněním všech ochranných opatření dosáhlo stejného stupně ochrany.

Různá ochranná opatření uplatněná ve stejné instalaci nebo její části nebo v zařízení se nesmí vzájemně ovlivňovat tak, aby porucha jednoho ochranného opatření mohla narušit ostatní ochranná opatření.

Z hlediska velikosti nebezpečí úrazu elektrickým proudem, které může při provozu elektrického zařízení vzniknout, se s ohledem na vnější vlivy a jejich působení prostory člení na:

   - prostory normální

   - prostory nebezpečné

   - prostory zvlášť nebezpečné

Toto členění je určující pro stanovení požadavků na doplňkovou ochranu a na kombinaci ochranných opatření určených pro ochranu v prostorech zvlášť nebezpečných.

2. Úraz elektrickým proudem

Úraz elektrickým proudem může být způsoben proudem protékajícím postiženým tělem, jehož velikost překročí určitou bezpečnou mez, nebo může vzniknout v důsledku jiných nežádoucích účinků elektrického proudu, např. popálením nebo působením elektrického či elektromagnetického pole, nebo i dlouhodobým účinkem na lidské zdravý (u stejnosměrného proudu).

Proud protéká lidským tělem, jestliže se na různých místech dotýká současně částí s různým potenciálem. To je při:

   1. dotyku nebezpečných živých částí, které mají potenciál vůči zemi, při dotyku částí se živými částmi spojenými, nebo jenom při přiblížení se k živým částem 

   2. současném dotyku nebezpečných živých částí různé polarity nebo rozdílných potenciálů nebo při přiblížení se k nim

   3. dotyku neživých částí, na kterých se při poruše mohou objevit nebezpečná napětí.

Lidé a hospodářská zvířata musí být chráněna před nebezpečím, která mohou nastat

   a) při dotyku nebezpečných živých částí

          - zabráněním vzniku možnosti průtoku proudu tělem člověka nebo zvířete

          - omezením proudu, který by mohl téct tělem na úroveň nižší, než je proud způsobující úraz

   b) při dotyku neživých částí, které se stanou živými při poruše

          - zabráněním možnosti průtoku proudu tělem při poruše

          - omezením proudu, který by mohl téct tělem na úroveň nižší, než je proud způsobující úraz

       - automatickým odpojením zdroje od místa poruchy, pokud by tělem dotýkajícím se neživých částí protékal proud rovný nebo větší, než proud způsobující úraz

   c) při jiných nežádoucích účincích elektrického proudu

          - vhodným umístěním zařízení nebo vhodným krytem

          - použitím ochranných pomůcek

Další nežádoucí účinky elektrického proudu mohou vzniknout při

     a) užití elektrického oblouku v technologických zařízeních

     b) vypnutí velkých proudů

     c) působením elektrického a elektromagnetického pole

Konvenční mezní hodnoty proudů z hlediska jejich účinku na lidský organizmus

Pozn.: Stejnosměrný proud má z krátkodobého hlediska na lidský organizmus mírnější účinky než proud střídavý, při delším působení však může způsobovat rozklad krve.

Impedance a rezistance izolace živých částí nutné k ochraně před úrazem el. proudem

Z hlediska účinků elektrických proudů na lidský organizmus je důležitá předpokládaná impedance (AC) nebo rezistance (DC), která průchodu lidským tělem brání.

Před dotykem živých částí chrání tzv. základní izolace. Pro tu je u elektrických spotřebičů nízkého napětí předepsán izolační odpor nejméně 2 MΩ. Tento izolační odpor vychází jako poměr napětí 1000 V (nízké napětí) a maximálního unikajícího proudu 0,5 mA.

Konvenční mezní hodnoty dovolených dotykových napětí z hlediska prostorů, ve kterých tato napětí působí a druhu proudu (střídavý, stejnosměrný)

Za krátkodobé se považuje působení v době, kdy je zařízení nebo elektrická instalace v poruše, než tato porucha bude odstraněna.

3. Prostředky základní ochrany

Základní ochranou se rozumí ochrana před přímým dotykem neboli ochrana před dotykem živých částí.

Prostředky základní ochrany se zajišťuje ochrana za normálních podmínek. Uplatňují se tam, kde je to určeno jako součást vybraných ochranných opatření.

Základní izolace živých částí

Živé části musí být zcela pokryty izolací, kterou je možno odstranit pouze jejím zničením. U zařízení musí izolace vyhovět požadavkům příslušných norem pro elektrická zařízení.

Zábrany a ochrana polohou (umístěním mimo dosah)

Zábrany musí bránit

     - neúmyslnému přiblížení těla k živým částem

     - nahodilému dotyku živých částí během činnosti zařízení pod napětím v běžném provozu

Zábrany mohou být odstraněny bez použití klíče nebo nástroje, ale musí být zajištěny tak, aby to bránilo jejich neúmyslnému odstranění.

Části současně přístupné dotyku, které mají rozdílný potenciál, nesmí být v dosahu rukou (více než 2,5m).

Pokud je běžně přístupné místo omezeno ve vodorovném směru nějakou zábranou, která umožňuje krytí nižší než IPXXB nebo IP2X, počítá se dosah ruky od této zábrany. Ve směru nahoru je dosah ruky 2,5m od stanoviště S, přičemž se neberou v úvahu žádné mezilehlé zábrany, které zjišťují nižší stupeň ochrany než IPXXB nebo IP2X.

Na místech, kde se běžně manipuluje s objemnými nebo dlouhými vodivými předměty, se musí požadované vzdálenosti zvětšit s ohledem na rozhodující rozměr těchto předmětů.

Přepážky nebo kryty

Živé části musí být za přepážkami nebo kryty zajišťujícími stupeň ochrany alespoň IPXXB nebo IP2X kromě případu, kdy se větší otvory objeví během výměny částí, nebo kde jsou větší otvory zapotřebí, aby umožnily řádnou funkci zařízení podle příslušných požadavků na zařízení:

   - vhodná opatření musí bránit nahodilému dotyku živých částí osobami nebo hospodářskými zvířaty

   - musí se zajistit, aby si osoby byly vědomy toho, že se otvorem mohou dotknout živých částí a že do otvoru nemají úmyslně sahat

   - otvory musí být tak malé, jak to jen odpovídá požadavkům na řádnou funkci a výměnu částí.

Vodorovné horní povrchy krytů nebo přepážek, které jsou snadno přístupné, musí zajišťovat krytí alespoň IPXXD nebo IP4X.

Přepážky a kryty musí být v daném místě řádně připevněny a musí mít dostatečnou stabilitu a trvanlivost.

Jestliže je nutné odstranit přepážky nebo otevřít kryty nebo odstranit části krytů, musí to být možné pouze

    - s použitím klíče nebo nástroje

   - po odpojení napájení živých částí před jejichž dotykem přepážky nebo kryty poskytují ochranu, přičemž napájení může být obnoveno pouze po obnoveném umístění nebo opětném vetknutí přepážek nebo krytů

   - jestliže vnitřní přepážka zajišťující stupeň ochrany alespoň IPXXB nebo IP2X brání dotyku živých částí, přičemž odstranění této vnitřní přepážky je možné pouze použitím klíče nebo nástroje.

Druhy krytí a jejich hodnoty

Omezení ustáleného dotykového proudu a energie

Ustálený proud mezi vodivými částmi současně přístupnými dotyku tekoucí činným odporem 2 000 Ω nesmí překročit hodnoty prahu bolesti AC 3,5 mA nebo DC 10 mA.

Doporučuje se, aby energie nepřekročila mez bolesti 0,5 mJ.

4. Ochranná opatření

Přehled ochranných opatření podle použitých prostředků ochrany

4.1. Ochranné opatření - Automatické odpojení od zdroje

Automatické odpojení od zdroje je ochranné opatření jehož

    - základní ochrana je zajištěna základní izolací živých částí nebo přepážkami nebo kryty

   - ochrana při poruše je zajištěna ochranným pospojováním a automatickým odpojením v případě poruchy.

Kde je to určeno, uplatní se ještě ochrana proudovým chráničem jehož jmenovitý vybavovací reziduální proud nepřekračuje 30 mA.

Požadavky na základní ochranu

Veškerá elektrická zařízení musí vyhovět jednomu z prostředků základní ochrany (ochrany před přímým dotykem neboli před dotykem živých částí).

Požadavky na ochranu při poruše (před dotykem neživých částí)

1. Ochranné pospojování

V každé budově musí být do tzv. ochranného pospojování vzájemně spojeny ochranný vodič, uzemňovací přívod a níže uvedené vodivé části:

    - kovová potrubí uvnitř budovy pro zásobování, např. plynem, vodou

   - konstrukční cizí vodivé části

    - přístupná konstrukční výztuž betonu

Jsou-li takové části přiváděny do budovy zvenku, musí být pospojovány, pokud možno, co nejblíže k místu, kde vstupují do budovy.

2. Ochranné uzemnění

Neživé části musí být spojeny s ochranným vodičem a toto spojení musí splňovat přesně stanovené podmínky odpovídající způsobu uzemnění sítě.

Neživé části, které jsou současně přístupné dotyku musí být spojeny se stejnou uzemňovací soustavou, a to buď jednotlivě, po skupinách, nebo společně.

Každý obvod musí obsahovat ochranný vodič spojený k příslušné uzemňovací svorce.

3. Automatické odpojení v případě poruchy

Ochranný přístroj musí automaticky přerušit napájení vodičů vedení (pracovních vodičů) obvodu nebo zařízení v případě poruchy o zanedbatelné impedanci mezi vodičem vedení a neživou částí nebo ochranným vodičem obvodu nebo zařízení v požadované době odpojení.

Maximální doba odpojení pro koncové obvody, jejichž jmenovitý proud nepřekračuje 63 A (jestliže je v nich 1 nebo více zásuvek) a 32 A (napájejících pouze pevně připojené spotřebiče).

V síti TN je doba odpojení nepřesahující 5 s dovolena pro distribuční obvody a pro obvody, pro které neplatí tabulka maximálních dob odpojení.

V síti TT je doba odpojení nepřesahující 1 s dovolena pro distribuční obvody a pro obvody, pro které neplatí tabulka maximálních dob odpojení.

Jestliže není možné dosáhnout automatického odpojení v požadovaných dobách, musí být provedeno doplňující pospojování v souladu s požadavky na doplňující ochranné pospojování.

Doplňková ochrana

Doplňková ochrana pomocí proudových chráničů, jejichž jmenovitý reziduální pracovní proud nepřekračuje 30 mA, musí být zajištěna pro:

-       střídavé zásuvky, jejichž jmenovitý proud nepřekračuje 32 A, které mohou být užívány laiky a jsou určeny pro obecné použití

-       střídavá mobilní zařízení určená pro venkovní použití, jejichž jmenovitý proud nepřekračuje 32 A

Síť TN

V sítích TN závisí bezporuchovost uzemnění instalace na spolehlivosti a účinnosti spojení vodičů PEN nebo PE se zemí.

Nulový nebo střední bod silové napájecí sítě musí být uzemněn. Jestliže nulový nebo střední bod není k dispozici nebo není dosažitelný, musí se uzemnit vodič vedení.

Neživé části instalace musí být spojeny pomocí ochranného vodiče s hlavní uzemňovací přípojnicí instalace, která musí být spojena s uzemněným bodem silové napájecí sítě.

V pevných instalacích může jediný vodič sloužit zároveň jako ochranný i jako nulový vodič (PEN). Do vodiče PEN nesmějí být zařazována žádná spínací ani odpojovací zařízení.

Charakteristiky ochranných přístrojů a impedancí musí splňovat tento požadavek:

Zs x Ia ≤ U0

kde Zs je impedance v ohmech poruchové smyčky obsahující zdroj, vodič vedení až k místu poruchy a ochranný vodič mezi místem poruchy a zdrojem,

      Ia proud v ampérech vyvolávající automatickou funkci přístroje způsobujícího odpojení ve stanovené době,

      U0 jmenovité střídavé nebo stejnosměrné napětí vodiče vedení vůči zemi ve voltech.

V sítích TN mohou být pro ochranu při poruše použity následující ochranné přístroje:

    - nadproudové ochranné přístroje

    - proudové chrániče

Proudový chránič nesmí být používán v sítích TN-C.

Síť TT

Všechny neživé části chráněné společně stejným ochranným přístrojem musí být spojeny ochrannými vodiči se zemničem, který je pro všechny tyto neživé části společný. Pokud se použije několik různých ochranných přístrojů v sérii, platí tento požadavek samostatně pro všechny neživé části chráněné stejným přístrojem.

Nulový nebo střední bod silové napájecí sítě musí být uzemněn. Jestliže nulový nebo střední bod není k dispozici nebo není dosažitelný, musí se uzemnit vodič vedení.

Všeobecně se v sítích TT musí pro ochranu při poruše používat proudové chrániče. Jinak je možno použít i nadproudové ochranné přístroje, ovšem za předpokladu, že je trvale a spolehlivě zajištěna dostatečně nízká hodnota Zs.

Jestliže je pro ochranu při poruše použit proudový chránič, musí být splněny následující podmínky:

           i) doba odpojení dle tabulky maximálních dob odpojení

         ii) RA x I∆n ≤ 50 V, kde RA je součet odporů zemniče a ochranného vodiče k neživým částem   v ohmech, I∆n jmenovitý reziduální vybavovací proud proudového chrániče.

Jestliže je použit nadproudový ochranný přístroj, musí být splněna následující podmínka:

Zs x Ia ≤ U0

kde Zs je impedance v ohmech poruchové smyčky obsahující zdroj, vodič vedení až k místu poruchy, ochranný vodič k neživým částem, uzemňovací přívod, zemnič elektrické instalace a zemnič zdroje

      Ia proud v ampérech vyvolávající automatickou funkci přístroje způsobujícího odpojení ve stanovené době

      U0 jmenovité střídavé nebo stejnosměrné napětí vodiče vedení vůči zemi ve voltech.

Síť IT

V sítích IT musí být živé části izolovány od země nebo spojeny se zemí přes dostatečně vysokou impedanci. Toto spojení může být provedeno buď v nulovém nebo středním bodě sítě nebo v umělém nulovém bodě. Umělý nulový bod může být přímo spojen se zemí, jestliže výsledná impedance proti zemi je při frekvenci sítě dostatečně vysoká. Jestliže nulový nebo střední bod neexistuje, může se přes velkou impedanci uzemnit vodič vedení.

V případě jedné poruchy mezi živou a neživou částí nebo živou částí a zemí je pak poruchový proud malý a automatické odpojení se nevyžaduje. Musí však být provedena opatření, aby se zabránilo nebezpečí škodlivých patofyziologických účinků na osobu, která se dotýká současně přístupných neživých částí v případě, kdy dojde ke dvěma poruchám současně.

Neživé části musí být uzemněny individuálně, po skupinách, nebo společně.

Ve střídavých sítích, aby bylo omezeno dotykové napětí, musí být splněna následující podmínka:             

RA x Id ≤ 50 V

kde   RA je součet odporů zemniče a ochranného vodiče k neživým částem v ohmech,

        Id poruchový proud v ampérech při první poruše o zanedbatelné impedanci mezi vodičem vedení a neživou částí. Hodnota Id bere v úvahu unikající (svodové) proudy a celkovou impedanci uzemnění elektrické instalace.

Ve stejnosměrných sítích se omezení dotykového napětí neuvažuje, protože hodnotu Id je možno považovat zanedbatelně nízkou.

V síti IT mohou být pro monitorování, hlídání a ochranu použity následující přístroje:

     - hlídače izolačního stavu (IMD)

     - přístroje pro monitorování reziduálního proudu (RCM)

     - systémy pro vyhledávání izolačních poruch

     - nadproudové ochranné přístroje

     - proudové chrániče (RCD)

Poté, co se objeví první porucha, musí být splněny podmínky pro automatické odpojení v případě výskytu druhé poruchy na jiném pracovním vodiči:

   a) Jestliže jsou neživé části propojeny ochranným vodičem a společně uzemněny ke stejné uzemňovací soustavě, platí podmínky podobné jako pro síť TN a tyto podobné podmínky musí být splněny jestliže nulový bod v případě střídavých sítí nebo střední bod v případě stejnosměrných sítí není vyveden:

2IaZs ≤ U

nebo kde nulový bod nebo střední bod je vyveden:

2IaZ's ≤ U0

kde U0 je jmenovité střídavé nebo stejnosměrné napětí mezi fázovým a nulovým nebo středním vodičem ve V

       U    jmenovité střídavé nebo stejnosměrné napětí mezi vodiči ve V

       Zs   impedance poruchové smyčky obsahující vodič vedení a ochranný vodič obvodu v Ω

       Z's   impedance poruchové smyčky obsahující nulový a ochranný vodič v obvodu v Ω

        Ia   proud způsobující zapůsobení ochranného přístroje v požadovaném čase v A

     b) Jestliže jsou neživé části uzemněny po skupinách nebo jednotlivě, platí tato podmínka:

RA x Ia ≤ 50 V

kde RA je součet odporů zemniče a ochranného vodiče k neživým částem v Ω

      Ia proud v A vyvolávající automatickou funkci odpojovacího přístroje v požadovaném čase

Funkční malé napětí (FELV)

Jestliže se z funkčních důvodů používá napětí, které není vyšší než AC 50 V nebo DC 120 V, přičemž však nejsou splněny požadavky týkající se SELV a PELV, a pokud SELV a PELV nejsou zapotřebí, pak aby byla zajištěna základní ochrana i ochrana při poruše, je nutno příjmout dále uvedená opatření. Tento soubor opatření se označuje jako FELV.

Požadavky na základní ochranu

Základní ochrana musí být zajištěna buď

         - základní izolací odpovídající jmenovitému napětí vstupního obvodu, nebo

         - přepážkami nebo kryty

Požadavky na ochranu při poruše

Neživé části zařízení obvodu FELV musí být spojeny s ochranným vodičem vstupního obvodu zdroje. Předpokládá se, že vstupní obvod je chráněn automatickým odpojením od zdroje.

Zdrojem FELV musí být buď transformátor alespoň s jednoduchým oddělením vinutí nebo vyhovující požadavkům na zdroje SELV a PELV.

Vidlice a zásuvky pro obvody FELV musí vyhovět následujícím požadavkům:

     - vidlice nesmí být možno zasunout do zásuvek sítí o jiných napětích

     - do zásuvek FELV nesmí být možno zasunout vidlice sítí o jiných napětích

     - zásuvky musí mít ochranný kontakt

4.2. Ochranné opatření – Dvojitá nebo zesílená izolace

Dvojitá nebo zesílená izolace je ochranné opatření u něhož

         - základní ochrana je zajištěna základní izolací, ochrana při poruše přídavnou izolací, nebo

        - základní ochrana i ochrana při poruše je zajištěna zesílenou izolací mezi nebezpečnými živými částmi a přístupnými částmi.

Jestliže se toto ochranné opatření má uplatnit jako jediné ochranné opatření, musí se ověřit, že jsou uplatněna účinná opatření, aby nemohla být provedena žádná změna, která by mohla účinnost tohoto opatření narušit. Toto ochranné opatření proto nesmí být uplatněno v žádném obvodu, který obsahuje např. zásuvku s uzemňovacím kontaktem.  

Požadavky na základní ochranu a na ochranu při poruše

Elektrické zařízení

Elektrické zařízení musí být následujících typů, typově zkoušené a označené podle příslušných norem:

         - elektrické zařízení, které má dvojitou nebo zesílenou izolaci (zařízení třídy ochrany II)

      - elektrické zařízení uvedené v příslušné předmětové normě jako ekvivalentní k zařízení třídy ochrany II.

Toto zařízení je označováno značkou  : Zařízení třídy ochrany II.

Elektrické zařízení, které má pouze základní izolaci, musí být doplněno přídavnou izolací v průběhu výstavby (montáže) elektrické instalace.

Elektrické zařízení, které má neizolované živé části, musí být v průběhu výstavby (montáže) doplněno zesílenou izolací, která zajišťuje ekvivalentní stupeň bezpečnosti. Takovou izolaci lze připustit pouze tam, kde charakter konstrukce neumožňuje provedení dvojité izolace.

V obou případech musí být na viditelném místě povrchu a vnitřku krytu umístěna značka :  Ochranné uzemnění.

Kryty

Elektrické zařízení připravené k provozu, jehož vodivé části jsou od živých částí odděleny pouze základní izolací, musí být uzavřena v izolačním krytu zajišťujícím stupeň ochrany alespoň IPXXB nebo IP2X.

Platí následující požadavky:

     - izolačním krytem nesmí procházet vodivé části, které by mohly přenášet napětí

    - izolační kryt nesmí obsahovat žádné šrouby nebo jiné upevňovací prostředky, které by mohli být odstraněny nebo u nichž je pravděpodobné, že by mohly být odstraněny během instalování a údržby  a jejichž nahrazení kovovými šrouby, nebo jinými upevňovacími prostředky, by mohlo narušit izolaci krytu.

Jestliže se poklopy, víka, nebo dveře v izolačním krytu mohou otvírat bez pomoci nástroje, musí být všechny vodivé části, které jsou při otevření otevřeném poklopu nebo dveřích přístupná, za izolační přepážkou. Tato izolační přepážka musí být odstranitelná pouze pomocí nástroje nebo klíče.

Vodivé části uzavřené v ochranném krytu nesmí být spojeny s ochranným vodičem.

Instalace

Obvod napájecí jednotlivá zařízení třídy ochrany II musí mít ochranný vodič vedený ke každému bodu instalace a každému instalačnímu přístroji, kde musí být také ukončen.

Vedení

O instalovaných vedeních se předpokládá, že splňují požadavky na základní ochranu a ochranu při poruše jestliže se stávají z:

-       vodičů, jejichž izolace pro jmenovité napětí, které není menší než jmenovité napětí sítě, a přitom je alespoň 300 V až 500 V a které jsou uzavřené v elektroinstalačních kanálech a trubkách s vyhovujícími charakteristikami

-       kabelů postačující pro to, aby vydržely elektrické, tepelné, mechanické a environmentální namáhání se stejnou spolehlivostí ochrany, kterou poskytuje dvojitá izolace.

4.3. Ochranné opatření – Elektrické oddělení

Elektrické oddělení je opatření u něhož

    - základní ochrana je zajištěna základní izolací živých částí nebo přepážkami a kryty

    - ochrana při poruše je zajištěna jednoduchým oddělením odděleného obvodu od ostatních obvodů a od země.

Toto opatření musí být omezeno na jeden spotřebič napájený z jednoho neuzemněného zdroje s jednoduchým oddělením. Jestliže je z neuzemněného zdroje s jednoduchým oddělením napájen více než jeden spotřebič, musí být splněny požadavky pro elektrické oddělení pro napájení více než jednoho spotřebiče (viz. Automatické odpojení od zdroje)

Požadavky na základní ochranu

Na všech elektrických zařízeních musí být provedeno některé z opatření základní ochrany nebo ochranné opatření pro dvojitou nebo zesílenou izolaci.

Požadavky na ochranu při poruše

Oddělené obvody musí být napájeny ze zdroje s alespoň jednoduchým oddělením, jehož napětí nepřesahuje 500 V.

Živé části odděleného obvodu nesmějí být v žádném bodě spojeny s jiným obvodem ani se zemí ani s ochranným vodičem.

Aby se zajistilo elektrické oddělení, musí být provedena taková opatření, aby mezi obvody bylo dosaženo základní izolace.

Neživé části oddělených obvodů nesmí být spojeny ani s ochranným vodičem ani s neživými částmi ostatních obvodů ani se zemí.

Princip ochrany elektrickým oddělením

- při porušení izolace se dotykem člověka vytvoří uzemněný bod

       - neuzavírá žádný obvod

       - neteče žádný proud

- kapacitní vazby mezi vinutími a kapacitní vazby vodičů se zemí vytvoří druhý bod uzemnění

       - značná impedance izolace

       - značná kapacitní reaktance

I při dotyku živé části je proud procházející lidským tělem značně omezen uvedenými velkými impedancemi a kapacitními reaktancemi živých částí vůči zemi.

4.4. Ochranné opatření – Ochrana malým napětím SELV a PELV

Ochrana malým napětím je ochranné opatření, které je založeno na jedné ze dvou různých sítí malého napětí, SELV nebo PELV.

Toto ochranné opatření vyžaduje:

      - omezení napětí v síti SELV nebo PELV horní mezí napěťového pásma I, tj. 50 V AC a 120 V DC

     - ochranné oddělení sítě SELV nebo PELV od všech ostatních jiných sítí a základní izolaci mezi sítí SELV nebo PELV a ostatními sítěmi SELV nebo PELV

      - pouze u sítí SELV základní izolaci mezi sítí SELV a zemí.

Použití SELV a PELV podle výše uvedených požadavků se považuje za ochranné opatření účinné za jakýchkoliv okolností.

Požadavky na základní ochranu a ochranu při poruše

Předpokládá se, že základní ochrana a ochrana při poruše je zajištěna, jestliže

      - jmenovité napětí nemůže překročit horní mez napěťového pásma I

      - napájení je z některého ze zdrojů splňujících požadavky na zdroje pro SELV a PELV

      - jsou splněny požadavky na obvody SELV a PELV

Zdroje pro SELV a PELV

Jako zdroje pro sítě SELV a PELV se mohou použít:

      - bezpečnostní ochranné transformátory odpovídající EN 61558-2-6

      - proudový zdroj zajišťující rovnocený stupeň bezpečnosti k bezpečnostnímu ochr. transformátoru

      - elektrochemický zdroj nebo jiný zdroj nezávislí na obvodu s vyšším napětím

      - určité elektronické přístroje, u nichž napětí na výstupních svorkách ani v případě poruchy nepřekročí stanovené hodnoty

      - mobilní zdroje napájené nízkým napětím

Požadavky na obvody SELV a PELV

Obvody SELV a PELV musí mít:

    - základní izolaci mezi živými částmi a ostatními obvody SELV a PELV

   - ochranné oddělení od živých částí obvodů, které nejsou SELV nebo PELV, které je zajišťováno dvojitou nebo zesílenou izolací, nebo základní izolací a ochranným stíněním, které odpovídá nejvyššímu napětí obvodů.

Obvody SELV musí mít mezi živými částmi a zemí základní izolaci.

Obvody PELV a/nebo neživé části zařízení napájených z obvodů PELV mohou být uzemněny.

Vidlice a zásuvky v sítích SELV a PELV musí vyhovovat těmto požadavkům:

      - vidlice nesmí být možné zasunout do zásuvek sítí o jiném napětí

      - zásuvky musí vylučovat použití vidlice pro jiné napětí

      - vidlice a zásuvky v sítích SELV nesmějí mít kontakt pro ochranný vodič

Neživé části obvodů SELV nesmějí být spojeny se zemí nebo s ochrannými vodiči nebo s neživými částmi jiného obvodu.

Jestliže jmenovité napětí překračuje 25 V AC nebo 60 V DC, nebo jestliže je zařízení ponořeno, musí být základní ochrana pro obvody SELV a PELV zajištěna:

      - izolací v souladu s požadavky na základní izolaci živých částí

      - přepážkami a kryty v souladu s požadavky na prostředky základní ochrany

Základní ochrana všeobecně není nutná za normálních podmínek suchého prostředí pro

      - obvody SELV, jejichž jmenovité napětí nepřesahuje 25 V AC nebo 60 V DC

     - obvody PELV, jejichž jmenovité napětí nepřesahuje 25 V AC nebo 60 V DC a neživé části a/nebo živé části jsou pomocí ochranného vodiče spojeny s hlavní uzemňovací přípojnicí.

Ve všech ostatních případech se základní ochrana nevyžaduje, jestliže jmenovité napětí sítí SELV nebo PELV nepřesahuje 12 V AC nebo 30 V DC.

Přehled ochranných opatření s omezenými hodnotami elektrických veličin

4.5. Ostatní ochranná opatření

Následující ochranná opatření se uplatňují pouze, jestliže je instalace řízena osobou znalou nebo poučenou nebo je pod jejím dozorem nebo dohledem.

Nevodivé okolí

Toto ochranné opatření má zabránit současnému dotyku částí, které mohou mít v důsledku porušení základní izolace živých částí různý potenciál.

Všechna elektrická zařízení musí vyhovovat některému z dříve popsaných požadavků na základní ochranu.

V prostorech s nevodivým okolím nesmí být žádný ochranný vodič.

Neživé části musí být uspořádány tak, aby se osoby za běžných podmínek nemohli dotýkat současně

         - dvou neživých částí

         - neživé části a kterékoliv cizí vodivé části

pokud tyto části mohou mít v případě poruchy základní izolace živých částí různý potenciál. Tyto požadavky jsou splněny, jestliže prostor má izolační podlahu a stěny a je uplatněno některé nebo některá z následujících opatření:

     a) Dostatečná vzdálenost neživých částí a cizích vodivých částí a též dostatečná vzdálenost neživých částí (min. 2,5m; nebo min. 1,25m jsou-li tyto části mimo dosah ruky).

         b) Vložení účinných zábran mezi neživé a cizí vodivé části.

         c) Izolování nebo izolační uspořádání cizích vodivých částí

Odpor izolačních podlah a stěn nesmí být v žádném bodě měření menší než

         - 50 kΩ tam, kde jmenovité napětí instalace nepřekračuje 500 V

         - 100 kΩ tam, kde jmenovité napětí instalace překračuje 500 V

Ochrana neuzemněným místním pospojováním

Účelem neuzemněného místního pospojování je zabránit výskytu nebezpečného dotykového napětí.

Veškerá elektrická zařízení musí splňovat jedno z opatření pro základní ochranu.

Vodiče pospojování musí vzájemně spojovat všechny neživé části a cizí vodivé části, které jsou současně přístupné dotyku.

Soustava místního pospojování nesmí být v elektrickém spojení se zemí ani přímo ani prostřednictvím neživých nebo cizích vodivých částí.

Nutno zajistit, aby osoby vstupující do místa chráněného pospojováním, nemohly být vystaveny nebezpečnému rozdílu potenciálů.

Elektrické oddělení pro napájení více než jednoho spotřebiče

Účelem elektrického oddělení samostatného obvodu je, aby se při dotyku neživých částí, které by v důsledku poruchy základní izolace obvodu mohly být pod napětím, zabránilo vzniku proudů způsobujících úraz.

Veškerá elektrická zařízení musí splňovat jedno z opatření pro základní ochranu.

Ochrana elektrickým oddělením pro napájení více než jednoho spotřebiče musí být zajištěna v souladu s požadavky na ochranu elektrickým oddělením.

Neživé části odděleného obvodu musí být navzájem spojeny izolovanými vodiči neuzemněného pospojování. Takové vodiče nesmějí být spojeny s ochrannými vodiči nebo neživými částmi jiných obvodů nebo s cizími vodivými částmi.

Všechny zásuvky musí být opatřeny ochrannými kontakty, které musí být spojeny se soustavou pospojování.

Všechny ohebné kabely s výjimkou těch, které napájí zařízení s dvojitou nebo zesílenou izolací, musí obsahovat ochranný vodič použitý jako vodič pospojování.

5. Doplňková ochrana

Doplňková ochrana: proudové chrániče

Použití proudových chráničů, jejichž jmenovitý vybavovací reziduální proud (I∆N) nepřekračuje 30 mA, se ve střídavých sítích považuje za doplňkovou ochranu v případě selhání opatření základní ochrany a/nebo ochrany při poruše nebo při neopatrnosti uživatelů.

Použití takového zařízení se nepovažuje za výhradní ochranné opatření a nezbavuje nutnosti uplatnit jedno z ostatních ochranných opatření.

Princip funkce proudového chrániče

Proudový chránič pracuje na principu porovnávání proudů v pracovních vodičích. Všechny pracovní vodiče chráněného obvodu jsou v chrániči vedeny přes součtový transformátor proudu a tvoří jeho primární vinutí. V případě nerovnosti proudů v obou větvích primárního vinutí (porucha) indukuje se napětí na sekundárním vinutí a začne jím protékat proud If, který způsobí odpojení obvodu.

Doplňková ochrana: doplňující ochranné pospojování

Doplňující ochranné pospojování musí zahrnovat všechny neživé části upevněných zařízení současně přístupné dotyku a cizí vodivé části včetně, pokud je to proveditelné, hlavních kovových armatur železobetonu. Systém ochranného pospojování musí být spojen s ochrannými vodiči zařízení, včetně zásuvek.

 Odpor R mezi neživými částmi současně přístupnými dotyku a cizími vodivými částmi musí splňovat tuto podmínku:

R ≤ 50 V / Ia ve střídavých sítích

R ≤ 120 V / Ia ve stejnosměrných sítích

kde Ia je vypínací proud ochranných prvků v A

          - pro proudové chrániče je to I∆n

          - pro nadproudové jistící přístroje je to proud zajišťující odpojení do 5 s.

6. Uplatnění prostředků ochrany podle prostoru a podle způsobu provozu zařízení

Prostředky doplňkové ochrany uplatňované jako součást ochranných opatření automatické odpojení od zdroje, dvojitá nebo zesílená izolace a elektrické oddělení zajišťují ochranu před úrazem elektrickým proudem v případech, kdy je nebezpečí úrazu elektrickým proudem zvýšeno charakterem prostoru v němž zařízení pracuje, nebo způsobem jeho obsluhy.

Stupně ochrany

Z hlediska nebezpečí úrazu elektrickým proudem v prostorách s elektrickým zařízením se rozlišují dva stupně ochrany:

      - normální ochrana

      - zvýšená ochrana.

Ochrana normální se dosáhne jedním z těchto ochranných opatření:

      - automatické odpojení od zdroje

      - dvojitá nebo zesílená izolace

      - elektrické oddělení

Zvýšená ochrana se dosáhne rozšířením normální ochrany o některý druh doplňkové ochrany (viz. tabulka Stupně ochrany) nebo o opatření zvyšující účinnost normální ochrany.

Stupně ochrany u zařízení a instalací do AC 1000 V a DC 1500 V

Volba stupně ochrany
U elektrických zařízení se ochrana před úrazem elektrickým proudem volí podle prostoru, ve kterém zařízení pracuje a podle toho, zda zařízení nebo jeho část je nebo není při své obsluze nebo při svém provozování drženo v ruce.

Za části, které se musí při obsluze uchopit rukou, se z hlediska ochrany před úrazem elektrickým proudem považují:

      a) části elektrických předmětů (spotřebičů), které se při práci musí držet v ruce (ruční nářadí atd.)

      b)  části určené k ovládání elektrických obvodů, které se musí při manipulaci uchopit rukou

      c) části elektrických předmětů, které jsou konstruovány tak, že při jejich přenášení pod napětím musí být uchopeny za vodivou neživou část