Ochrana před úrazem elektrickým proudem u rozváděčů nízkého napětí

Základní ochrana

Základní ochrana má zabránit přímému dotyku nebezpečných živých částí.
Základní ochrany může být dosaženo buď příslušnými konstrukčními opatřeními přímo na rozváděči, nebo doplňujícími opatřeními, která mají být učiněna během instalace; k tomu mohou být vyžadovány informace od výrobce rozváděče.
Příkladem doplňujících opatření, která mají být učiněna, je instalace nekrytého rozváděče bez dalších úprav v místě, kde je dovolen přístup jen oprávněným osobám.
Kde se dosahuje základní ochrany konstrukčními opatřeními, je možné zvolit jedno nebo více ochranných opatření. Volbu ochranného opatření musí stanovit výrobce rozváděče, pokud není specifikována v příslušné normě pro rozváděč.

Základní izolace poskytovaná izolačním materiálem
Nebezpečné živé části musí být úplně pokryté izolací, která může být odstraněna pouze zničením nebo použitím nástroje.
Izolace musí být vyrobena z vhodných materiálů schopných trvale odolávat mechanickému, elektrickému a tepelnému namáhání, jimž může být izolace v provozu vystavena.
Nátěry, smalty a laky samy o sobě nejsou považovány za materiály splňující požadavky na základní izolaci.

Přepážky nebo skříně
Živé části izolované vzduchem musí být uvnitř skříní nebo za přepážkami, zajišťujícími stupeň ochrany nejméně IPXXB.
Vodorovné horní plochy přístupných skříní o výšce 1,6 m nebo menší nad stanovištěm musí zajišťovat stupeň ochrany nejméně IP XXD.
Přepážky a skříně musí být pevně zajištěny na svých místech a musí mít dostatečnou stabilitu a trvanlivost, aby byly zachovány požadované stupně ochrany a dostatečné oddělení od živých částí v normálních provozních podmínkách se zřetelem na příslušné vnější vlivy. Vzdálenost mezi vodivou přepážkou nebo skříní a živými částmi, které chrání, nesmí být menší než hodnoty stanovené pro vzdušné vzdálenosti a povrchové cesty.
Kde je nutné odstranit přepážky nebo otevřít skříně, nebo odstranit části skříní, musí to být možné pouze tehdy, je-li splněna jedna z podmínek a) až c):

• a) Při použití klíče nebo nástroje, tj. jakékoliv mechanické pomůcky, pro otevření dveří, zakrytí nebo vyřazení blokování.
• b) Po odpojení napájení živých částí, proti nimž přepážky nebo skříně poskytují základní ochranu, je obnovení napájení možné pouze po výměně nebo opětném uzavření přepážek nebo skříní.
  V soustavách TN-C nesmí být vodič PEN odpojen nebo vypnut. V soustavách TN-S a TN-C-S nemusí být nulové vodiče odpojeny nebo vypnuty (viz normy IEC 60364-5-53:2001, čl. 536.1.2).
  Příklad: Při zablokování dveří odpojovačem, takže mohou být otevřeny pouze tehdy, když je odpojovač vypnutý, a sepnutí odpojovače bez použití nástroje není možné, když jsou dveře otevřené.
• c) Když mezilehlá přepážka zajišťující stupeň ochrany nejméně IP XXB zabraňuje dotyku živých částí, přičemž takovou přepážku je možné odstranit pouze při použití klíče nebo nástroje.

Ochrana před úrazem elektrickým proudem při poruše

Rozváděč musí zahrnovat ochranná opatření a musí být vhodný pro instalace navržené tak, aby byly v souladu s normou IEC 60364-4-41. Ochranná opatření vhodná pro určité instalace (například železnice, lodě) musí být předmětem dohody mezi výrobcem rozváděče a uživatelem.
Pokud je v elektrické síti použita uzemňovací soustava TT, musí být v rozváděči použito jedno z následujících opatření:

• a) dvojitá nebo zesílená izolace přívodních spojů, nebo
• b) ochrana proudovým chráničem (RCD) na přívodním obvodu. Taková opatření musí být dohodnuta mezi uživatelem a výrobcem.

Požadavky na ochranný vodič pro usnadnění automatického odpojení napájení
Každý rozváděč musí mít ochranný vodič pro usnadnění automatického odpojení napájení pro:

• a) ochranu před důsledky poruch (např. porucha základní izolace) v rozváděči;
• b) ochranu před důsledky poruch (např. porucha základní izolace) ve vnějších obvodech napájených prostřednictvím rozváděče.

Požadavky, které mají být splněny, jsou uvedeny v následujících odstavcích.

Požadavky na spojitost uzemnění zajišťující ochranu před důsledky poruch v rozváděči
Všechny neživé části rozváděče musí být spojeny navzájem a připojeny k ochrannému vodiči napájení, nebo přes uzemňovací vodič k uzemňovacímu zařízení.
Tato propojení mohou být provedena buď kovovými šroubovými spoji, svařením nebo jinými vodivými spoji, nebo samostatným ochranným vodičem.
Metoda pro ověření spojitosti uzemnění mezi neživými částmi rozváděče a ochranným obvodem je uvedena v čl. 10.5.2 normy ČSN EN 61439-1 ed. 2.
Pro spojitost těchto spojů musí platit toto:

• a) Když je část rozváděče odstraněna, například kvůli běžné údržbě, ochranné obvody (spojitost uzemnění) pro zbývající část rozváděče nesmí být přerušeny.
  Prostředky použité pro smontování různých kovových částí rozváděče jsou považovány za dostatečné pro zajištění spojitosti ochranných obvodů, pokud přijatá opatření zajišťují trvalou dobrou vodivost.
  Kovové hadice nebo ohebné kovové elektroinstalační trubky nesmí být použita jako ochranné vodiče, pokud nejsou k tomuto účelu určeny.
• b) Pro víka, dveře, krycí panely a podobné části jsou obvyklé kovové šroubové spoje a kovové závěsy považovány za dostatečné pro zajištění spojitosti, pokud k nim není upevněno žádné elektrické zařízení přesahující meze malého napětí (ELV).

Jestliže jsou k víkům, dveřím nebo krycím panelům připevněny přístroje s napětím přesahujícím meze malého napětí, musí být pro zajištění spojitosti uzemnění přijata doplňující opatření. Tyto části musí být vybaveny ochranným vodičem (PE) o průřezu odpovídajícím tabulce 1 v závislosti na nejvyšším jmenovitém pracovním proudu le připevněného přístroje, nebo, je-li jmenovitý pracovní proud připevněného přístroje menší než 16 A nebo rovný 16 A, ekvivalentním elektrickým spojem navrženým a ověřeným speciálně pro tento účel (kluzný kontakt, závěsy chráněné proti korozi).
Neživé části zařízení, které nemohou být připojeny k ochrannému obvodu upevňovacími prostředky zařízení, musí být připojeny k ochrannému obvodu rozváděče vodičem, jehož průřez je zvolen podle tabulky 1.
Některé neživé části rozváděče, které nepředstavují nebezpečí

• • buď protože není možné se jich dotknout na velkých plochách nebo je uchopit rukou,
• • nebo protože jsou malé velikosti (přibližné 50 mm x 50 mm) nebo jsou umístěny tak, že je vyloučen jakýkoliv dotyk živých částí,

nemusí být připojeny k ochrannému vodiči. To platí pro šrouby, nýty a štítky. Platí to také pro elektromagnety stykačů nebo relé, magnetická jádra transformátorů, určité části spouští nebo podobné části, bez ohledu na jejich velikost.
Pokud jsou odnímatelné části opatřeny kovovým opěrným povrchem, musí být tyto povrchy považovány za dostatečné pro zajištění spojitosti uzemnění ochranných obvodů, za předpokladu, že tlak, který na ně působí, je dostatečně vysoký.

Požadavky na ochranné vodiče zajišťující ochranu před důsledky poruch ve vnějších obvodech napájených prostřednictvím rozváděče
Ochranný vodič v rozváděči musí být navržen tak, aby byl schopný vydržet nejvyšší tepelná a dynamická namáhání, která jsou důsledkem poruch ve vnějších obvodech na místě instalace, napájených prostřednictvím rozváděče. Jako ochranný vodič nebo jeho část mohou být použity vodivé konstrukční části.
V zásadě, s výjimkou případů, které jsou uvedeny níže, ochranné vodiče v rozváděči nesmí zahrnovat odpojovací zařízení (vypínač, odpojovač atd.).
V ochranných vodičích musí být dovoleny spojky, které mohou být odstraněny pomocí nástroje a jsou přístupné pouze pro oprávněné osoby (tyto spojky mohou být požadovány pro některé zkoušky).
Tam, kde může být spojitost přerušena pomocí konektorů nebo zásuvkových spojů, musí být ochranný obvod přerušen až po přerušení vodičů pod napětím a spojitost musí být zajištěna před novým spojením vodičů pod napětím.
V případě rozváděče obsahujícího konstrukční části, rámové konstrukce, skříně atd. vyrobené z vodivého materiálu, nemusí být ochranný vodič, pokud je použit, od těchto částí izolován. Vodiče k napěťovým detektorům poruch, včetně vodičů, které je připojují k samostatnému zemniči, musí být izolovány, je-li to stanoveno jejich výrobcem. Může to také platit pro uzemnění uzlu transformátoru.
Průřez ochranných vodičů (PE, PEN) v rozváděči, k němuž mají být připojeny vnější vodiče, nesmí být menší než hodnota vypočítaná pomocí vzorce uvedeného v příloze B normy ČSN EN 61439-1 ed. 2 za použití nejvyššího poruchového proudu a doby trvání poruchy, které se mohou vyskytnout, a se zřetelem na omezení zařízení jistících před zkratem (SCPD), která chrání příslušné vodiče pod napětím.
Pro vodiče PEN platí následující doplňující požadavky:

• minimální průřez musí být 10 mm² pro měď nebo 16 mm² pro hliník;
• vodič PEN musí mít průřez, který nesmí být menší než průřez požadovaný pro nulový vodič;
• vodiče PEN nemusí být v rozváděči izolovány;
• konstrukční části se nesmí používat jako vodič PEN, montážní kolejnice vyrobené z mědi nebo hliníku se však mohou používat jako vodiče PEN.

Elektrické oddělení
Elektrické oddělení jednotlivých obvodů má zabránit úrazu elektrickým proudem dotykem neživých částí, které mohou být pod napětím v důsledku poruchy v základní izolaci obvodu.

Ochrana celkovou izolací

Pro základní ochranu a ochranu při poruše celkovou izolací musí být splněny následující požadavky:

• a) Přístroje musí být kompletně uzavřeny v izolačním materiálu, který je ekvivalentem dvojité nebo zesílené izolace. Skříň musí být opatřena značkou (obr. 2) , která musí být viditelná zvnějšku.
• b) Skříní nesmí na žádném místě pronikat vodivé části tak, aby to umožňovalo vyvedení poruchového napětí ze skříně.
  To znamená, že kovové části, jako jsou hřídele ovládačů, které musí být z konstrukčních důvodů vedeny skrze skříň, musí být izolovány na vnitřní nebo na vnější straně skříně od živých částí na maximální jmenovité izolační napětí a maximální jmenovité impulzní výdržné napětí všech obvodů v rozváděči.
  Pokud je ovládač vyroben z kovu (ať je pokrytý izolačním materiálem nebo nikoliv), musí být opatřen izolací dimenzovanou na maximální jmenovité izolační napětí a maximální jmenovité impulzní výdržné napětí všech obvodů v rozváděči.
  Pokud je ovládač vyroben hlavně z izolačního materiálu, kterákoliv z jeho kovových částí, která se může stát přístupnou v případě poruchy izolace, musí být také izolována od živých částí na maximální jmenovité izolační napětí a maximální jmenovité impulzní výdržné napětí všech obvodů v rozváděči.
• c) Když je rozváděč připraven k provozu a připojen k napájení, skříň musí obklopovat všechny živé části, neživé části a části náležející k ochrannému obvodu tak, aby nebylo možné se jich dotknout. Skříň musí zajišťovat nejméně stupeň ochrany IP 2XC (viz IEC 60529).
  Pokud má ochranný vodič, který zasahuje k elektrickému zařízení připojenému ke straně zátěže rozváděče, procházet rozváděčem, jehož neživé části jsou izolovány, musí být použity potřebné svorky pro připojení vnějších ochranných vodičů a musí být identifikovány vhodným značením.
  Uvnitř skříně musí být ochranný vodič a jeho svorka izolovány od živých částí a neživých částí stejným způsobem, jako jsou izolovány živé části.
• d) Neživé části v rozváděči nesmí být připojeny k ochrannému obvodu, tj. nesmí být součástí ochranného opatření zahrnujícího použití ochranného obvodu. To platí také pro vestavěné přístroje, i když mají připojovací svorku pro ochranný vodič.
• e) Pokud dveře nebo kryty skříně mohou být otevřeny bez použití klíče nebo nástroje, musí být použita přepážka z izolačního materiálu, která bude poskytovat ochranu před neúmyslným dotykem nejen přístupných živých částí, ale také neživých částí, které jsou přístupné pouze po otevření krytu; tuto přepážku však nesmí být možné odstranit jinak než s použitím nástroje.

Omezení ustáleného dotykového proudu a náboje

Jestliže rozváděč obsahuje části zařízení, které mohou mít ustálený dotykový proud a náboje poté, co byly vypnuty (kondenzátory atd.), je potřebný výstražný štítek.
Malé kondenzátory, jako jsou kondenzátory používané pro uhašení oblouku, pro zpožďování reakce relé atd. nesmí být považovány za nebezpečné.

Pracovní a provozní podmínky

Zařízení, která mají být obsluhována, nebo součásti, které mají být vyměňovány laiky
Ochrana před jakýmkoliv dotykem živých částí musí být zachována při obsluhování zařízení nebo výměně součástí.
Minimální úroveň ochrany musí být IP XXC. Během výměny některých žárovek nebo pojistkových tavných vložek jsou přípustné otvory větší než ty, které jsou definovány stupněm ochrany IP XXC.

Požadavky týkající se možnosti přístupu oprávněných osob v provozu
Kvůli možnosti přístupu oprávněných osob v provozu musí být splněn jeden nebo více následujících požadavků po dohodě mezi výrobcem rozváděče a uživatelem. Tyto požadavky musí doplňovat základní ochranu.
Pokud mohou oprávněné osoby otevřít dveře nebo kryty rozváděče vyřazením blokování pro dosažení přístupu k živým částem, musí být blokování při opětném zavření dveří (nebo umístěním krytu (krytů) na původní místo) automaticky znovu uvedeno do provozu.

Požadavky týkající se možnosti přístupu kvůli prohlídce a podobným činnostem
Rozváděč musí být konstruován tak, aby některé činnosti, podle dohody mezi výrobcem rozváděče a uživatelem, mohly být prováděny, když je rozváděč v provozu a pod napětím.
Takové činnosti mohou sestávat z:

• vizuální prohlídky
  • spínacích přístrojů a jiných přístrojů,
  • nastavení a indikátorů relé a spouští,
  • spojů a značení vodičů;
• nastavování a znovunastavování relé, spouští a elektronických zařízení;
• výměny pojistkových tavných vložek;
• výměny signálních žárovek
• některých činností zaměřených na lokalizaci poruch, například měření napětí a proudu prováděná vhodně navrženými a izolovanými zařízeními.

Požadavky týkající se možnosti přístupu kvůli údržbě
Pro umožnění údržby dohodnuté mezi výrobcem rozváděče a uživatelem na bezpečně odpojené funkční jednotce nebo bezpečně odpojené skupině funkčních jednotek v rozváděči, přičemž sousední funkční jednotky nebo skupiny jsou stále pod napětím, musí být učiněna nezbytná opatření. Volba závisí na takových faktorech, jako jsou provozní podmínky, četnost údržby, způsobilost oprávněné osoby a také místní instalační předpisy. Taková opatření mohou zahrnovat:

• dostatečný prostor mezi příslušnou funkční jednotkou nebo skupinou a sousedními funkčními jednotkami nebo skupinami. Doporučuje se, aby části, u nichž je pravděpodobné, že budou kvůli údržbě odstraněny, měly, pokud je to možné, uchycené upevňovací prostředky;
• použití přepážek nebo zábran navržených a rozmístěných pro ochranu před nebezpečným dotykem živých částí zařízení v sousedních funkčních jednotkách nebo skupinách;
• použití krytů svorek;
• použití prostorů pro každou funkční jednotku nebo skupinu;
• zařazení přídavných ochranných prostředků, poskytnutých nebo specifikovaných výrobcem rozváděče.

Požadavky týkající se možnosti přístupu kvůli rozšíření pod napětím
Je-li požadováno umožnění dalšího rozšíření rozváděče o další funkční jednotky nebo skupiny, přičemž zbývající část rozváděče je stále pod napětím, musí platit požadavky stanovené v odstavci výše podle dohody mezi výrobcem rozváděče a uživatelem. Tyto požadavky platí také pro zařazování a připojování dalších výstupních kabelů, zatímco stávající kabely jsou pod napětím.
Rozšíření přípojnic a připojení dalších jednotek k přívodům napájení nesmí být prováděno pod napětím, pokud rozváděč není pro tento účel navržen.

Zábrany
Zábrany musí zamezit buď:

• neúmyslnému fyzickému přístupu k živým částem, nebo
• neúmyslnému dotyku živých částí během provozu zařízení pod napětím v normálním provozu.

Zábrany mohou být odstraněny bez použití klíče nebo nástroje, musí však být zajištěny tak, aby se zabránilo jejich neúmyslnému odstranění. Vzdálenost mezi vodivou zábranou a živými částmi, která zábrana chrání, nesmí být menší než hodnoty specifikované v čl. 8.3 normy ČSN EN 61439-1 ed. 2 pro vzdušné vzdálenosti a povrchové cesty.
V případě, kdy je vodivá zábrana oddělena od nebezpečných živých částí pouze základní ochranou, jedná se o neživou část a musí být také aplikována opatření pro ochranu při poruše.