Pravidla pro elektrotechniku - ochrana před úrazem elektrickým proudem (2.)

... pokračování

Omezení napětí v podstatě zajišťuje to, že při dotyku živé části nedojde k ohrožení dotýkajícího se, protože živá část má z toho hlediska malé napětí, které nepřekročí hodnotu podle IEC 61201 (jinak se jedná o obvyklé hodnoty 12, 25, 50V, jak jsou předepsány v příslušných normách podle toho, o jaké vnější vlivy se při použití jedná).

Omezení ustáleného dotykového proudu a náboje představuje opatření, při jehož aplikaci nemůže člověkem procházet nebezpečný proud ani na něj přeskočit nebezpečný náboj. Obvykle platí, že proud procházející lidským tělem nesmí být větší než 0,5mA pro střídavý a 2mA pro stejnosměrný proud. Uvedené hodnoty je možno také orientačně brát jako výchozí pro stanovení izolačních odporů. (Pro střídavé napětí do 500V vychází při hodnotě maximálního unikajícího proudu 0,5mA minimální izolační odpor 1MΩ). Velikost proudu procházejícího lidským tělem je při nižších než běžných fázových napětích a při jiných než stejnosměrných proudech podstatně ovlivněna impedancí lidského těla. Běžně se při technických aplikacích uvažuje s odporem (a zároveň i s impedancí) lidského těla rovnou 2 000Ω. Současná technická zařízení (elektronické přístroje, výpočetní technika apod.) však pracují s proudy a napětími jiného než normálního kmitočtu 50Hz a jiného než sinusového průběhu. Pro tyto účely je pro výpočet účinků těchto proudů lidské tělo z elektrického hlediska nahrazováno složitějšími sérioparalelně řazenými odpory a kapacitami a z hlediska mezních dovolených účinků se uplatňuje závislost mezních proudů na době trvání průchodu proudu, na jeho frekvenci a ve složitějších případech i na průběhu proudu.
Pokud se týká omezení náboje, ani v tomto případě nelze jednoduše říci, jak velký náboj ještě člověku neuškodí. Obvykle se stanoví jako mezní hodnota náboj 0,5μC (práh vnímání), může být stanoveno i 50μC (práh bolesti). Ovšem uvedené hodnoty mohou být při vysokém napětí nebezpečnější než při nízkém napětí, takže správnější by zřejmě bylo předepsat energii elektrického náboje než jenom jeho velikost.

S řízením potenciálu se setkáváme již od počátků soustavné elektrizace, obvykle nikoliv však jako s prostředkem základní ochrany, ale jako s prostředkem ochrany při poruše. V případě zkratu v rozvodné síti prochází část zkratového proudu nebo celý zkratový proud zemí. V místě, kde tento proud vniká do země, je vysoké dotykové napětí a v jeho okolí značné krokové napětí. Aby toto napětí neohrožovalo např. personál elektrických stanic anebo i nezúčastněné osoby v jejich okolí, provádějí se opatření. Jedním z nich je i vytvoření tzv. ekvipotenciálních prahů v okolí nebezpečného místa (např. stožáru venkovního elektrického vedení, kterými se potenciál v jeho okolí rozloží tak, že mezi jednotlivými body v okolí již nebezpečné napětí není. Uvedený prostředek, kterým se eliminuje nebezpečí dotykových a krokových napětí se nyní nazývá řízení potenciálu a norma tento prostředek ochrany zařazuje i mezi prostředky ochrany základní. Existují totiž aplikace, kdy velký elektrický proud přechází do země i za normálních provozních podmínek zařízení, sítě apod. Příkladem může být elektrická trakce, která je zdrojem velkých proudů procházejících zemí i při normálním provozu zařízení.

Ochrana při poruše
Ochrany při poruše se dosahuje pomocí těchto prostředků ochrany:

• přídavnou izolací,
• ochranným pospojováním,
• ochranným stíněním,
• indikací a odpojením v instalacích a sítích vn,
• samočinným (automatickým) odpojením od zdroje,
• jednoduchým oddělením obvodů,
• nevodivým okolím,
• řízením potenciálu.

Princip a účel přídavné izolace je jasný. V případě, kdy by vlivem zvýšeného elektrického namáhání mohlo nebo mělo dojít k jejímu průrazu pravděpodobně vlivem přídavné izolace k průrazu buď nedojde, anebo pokud dojde, prorazí se jen základní izolace. Na povrchu elektrického předmětu se přitom vliv poruchy neprojeví. Nebudeme se na tomto místě zabývat všemi možnostmi poruch izolace. Vezměme jen za prokázané, že pokud izolace vydržela náročné zkoušky typové a pak kusové a pokud je pak – především u předmětů držených v ruce, jako je ruční elektrické nářadí nebo spotřebiče – pravidelně ověřována, je uvedený prostředek ochrany prakticky zcela bezpečný.

Pro projektanty je významný druhý uvedený prostředek ochrany při poruše, a to je ochranné pospojování. ČSN EN 61140 ještě nerozlišuje, zda se jedná o pospojování hlavní nebo doplňující. Toto upřesnění i stanovení podrobnějších požadavků na pospojování je úkolem dalších norem, jako je ČSN 33 2000-4-41 nebo ČSN 33 2000-5-54. V principu, tj. z hlediska funkce pospojování je jedno, jestli je provedeno ve sklepě a rozvedeno po celé budově nebo jestli se spojí příslušné kovové části, které mohou přivést různý potenciál v blízkosti místa nebo v místnosti, kde je zvýšené nebezpečí úrazu elektrickým proudem. Nebudeme zde rozvádět, co všechno se vzájemně spojí – k tomu jsou příslušné normy a odborné dohady a diskuse mezi pracovníky orgánů dozoru a elektrotechniky. Principem by mělo být: spojit dohromady vše, co může, ať už při normálním provozu nebo při poruše, přivést nějaký potenciál. Jednu věc je však možno považovat za významnou. Termín ochranný vodič se v souvislosti s ochranným pospojováním sice používá, ale stále více se v uvedeném kontextu prosazuje i termín vodič ochranného pospojování. Souvislost s tímto pojetím může být v prováděcích normách, např. v ČSN 33 2000-7-701 pro koupelny, patrná v tom, že tam, kde je předepsáno doplňující pospojování, není třeba klást další vodič pospojování, jestliže koncový obvod má samostatný ochranný vodič. Ten se totiž považuje za vodič ochranného pospojování. Za vodič pospojování se však nepoužívá vodič PEN. Takže tam, kde je to třeba, se vedle vodiče PEN vede ještě samostatný vodič ochranného pospojování předepsaného průřezu.

... pokračování