Jednotný metr pro bezpečnost elektrických zařízení - 4. díl

Tento postoj nebyl tak zcela chybný, jak by se mohlo zdát. Ona totiž skutečně uvedená zařízení „slaboproudá" nevykazovala při svém užívání takové množství úrazů elektrickým proudem jako zařízení „silnoproudá". Existují ovšem případy, kdy se i tzv. elektrické zařízení „slaboproudé" stalo příčinou úrazu elektrickým proudem.

Zajištění ochrany z hlediska podmínek provozu

Normální podmínky provozu zařízení - základní ochrana (ochrana před dotykem živých částí)
Normálními podmínkami se rozumějí takové podmínky provozu elektrického zařízení, instalace a napájecí sítě, pro které je celé zařízení určeno, vyrobena a instalováno. Při těchto normálních podmínkách používání a při normální údržbě musí být všechny ochranné prostředky (způsoby ochrany před dotykem živých částí) účinné po celou očekávanou dobu života instalace.
Při určování podmínek provozu zařízení se berou v úvahu vnější vlivy v místě instalace. Pozornost se musí věnovat zvláště teplotě okolí, klimatickým podmínkám, přítomnosti vody, mechanickému namáhání, možnostem osob a hospodářských zvířat dosáhnout v daném prostoru kontaktu s potenciálem země.
Ochrana, která musí být pro tyto normální podmínky vždy zajištěna tak, aby nebezpečné živé části nebyly přístupné dotyku (což je prvá část základního pravidla ochrany před úrazem elektrickým proudem) se nazývá základní ochrana (dříve byla označovaná jako ochrana před dotykem živých částí).
Základní ochrana (ochrana před dotykem živých částí) je určená pro nerušený provoz zařízení a je zaměřena na to, aby části, které jsou při provozu pod napětím, nebyly lidem přístupné. Zařízení musí být provedeno tak, aby se člověk nemohl živých částí přímo dotknout. Člověk musí být před dotykem živých částí chráněn. Tato ochrana je provedena např. základní izolací. Tou nesmí při normálních provozních podmínkách v případě, že se izolace někdo dotkne, protékat do lidského těla žádný proud. (Pro názornost jsou živé části elektrického zařízení bez ochrany schematicky vyobrazeny na obr. 4, základní ochrana zajišťovaná izolací nebo krytem je znázorněna na obr. 5.)
Pro základní ochranu jsou v technických normách stanovena pravidla, která musí dodržet výrobce elektrických zařízení a předmětů. Elektrotechnik, který provádí montáž těchto zařízení nebo i laik, který si koupil spotřebič, aby jej používal, už nemá na této základní ochraně představované především izolací (základní izolací) a uzavřením živých částí do pevného krytu co provádět. Požadavky na základní ochranu jsou stanoveny především z hlediska koordinace izolace (pro zařízení nn - viz především soubor ČSN EN 60664 Koordinace izolace zařízení nízkého napětí). Na tomto místě nebudeme rozebírat celou šíři této problematiky. Podstatné je, že izolace musí být provedena tak, aby v daném prostředí odpovídala jmenovitému napětí i předpokládaným přepětím, která se v síti nebo v instalaci mohou vyskytovat. Podle toho jsou určeny také povrchové cesty a vzdušné vzdálenosti izolace. Ty zejména závisí na prostředí (čistotě, vlhkosti, chemickém složení atmosféry). U zařízení vysokého napětí je nutné dbát na dodržení daleko větších vzdáleností mezi živými částmi a mezi živými částmi a zemí, ať už se (v převážné míře) jedná o vzdušné vzdálenosti nebo o vzdálenosti v izolačním plynu či kapalině. (Otázky koordinace izolace u zařízení nad 1000 V jsou řešeny normami ČSN EN 60071-1 a ČSN EN 60071-2 zařazenými v souboru ČSN pod třídicím znakem 33 0419.)

Podmínky jedné poruchy - ochrana při poruše (ochrana před dotykem neživých částí)
V případě, že je základní ochrana (ochrana před dotykem živých částí) narušena (izolace např. již neplní svou funkci), musí chránit druhý způsob ochrany, tj. ochrana při poruše (ochrana před dotykem neživých částí). Princip této ochrany je možno vysvětlit na příkladu spotřebiče, kolem jehož izolace, která zajišťuje základní ochranu, je kovový kryt. Ten je přístupný dotyku. Při poruše izolace se napětí dostane na tento kryt, který je neživou částí spotřebiče. V tomto případě dojde při dotyku neživé části vlastně k dotyku části, na níž je napětí živé části.
Ochrana je v tomto případě poruchy zajištěna spojením neživé části s ochranným vodičem, který je (až na výjimečné případy) spojen se zemí (viz obr. 6a), a to buď přímo, nebo je spojen s uzemněným uzlem zdroje. Při poruše izolace se na neživé části nevyskytne plné napětí zdroje proti zemi, ale napětí snížené v důsledku toho, že neživá část je prostřednictvím ochranného vodiče spojena se zemí. Kromě toho dojde také k uzavření obvodu zdroj, fázový (nebo krajní vodič) neživá část, ochranný vodič (země) zdroj. Obvodem začne protékat poruchový proud, který musí být v dostatečně krátkém čase odpojen ochranným prvkem. Tak je zajištěno odpojení od zdroje, než dojde k ohrožení kohokoliv, kdo by se neživé části v okamžiku poruchy dotýkal.
To byl jenom jeden příklad, jak může být ochrana při poruše zajištěna. Jednalo se o tzv. ochranu automatickým (dříve též samočinným) odpojením od zdroje, kdy ochranný přístroj uváděný do činnosti poruchovým proudem odpojuje v případě poruchy fázové vodiče napájející zařízení, síť nebo instalaci.
Dalšími prostředky pro zajištění ochrany při poruše jsou:

• ochranné pospojování (kterým se propojují neživé části, ochranné vodiče,
• uzemněný uzel zdroje a zemniče),
• oddělení obvodů,
• přídavná izolace (příklad víz obr. 6b),
• ochranné stínění a
• nevodivé okolí.

Ve vysokonapěťových sítích se používá:

• indikace poruchy a odpojení (buď ruční, nebo automatické),
• řízení potenciálu.

Zvláštní případy - doplňková ochrana

Za určitých okolností, při nichž je elektrické zařízení používáno, nemusí působit jenom běžné vlivy, pro které je elektrické zařízení konstruováno, ale mohou působit i další vlivy. Ty mohou nebezpečí úrazu elektrickým proudem zvyšovat. Takovým vlivem může být např. dotyk osoby s potenciálem země v prostorech s nízkou impedancí. V těchto případech je třeba provést další doplňující opatření. Rozhodnutí o uvedených doplňujících opatřeních se ponechává na odpovědnosti příslušné technické komise (tou se rozumí technická komise mezinárodní, evropské nebo národní normalizace). Ta musí vzít v úvahu možnost potřeby specifikovat doplňkovou ochranu. Taková doplňková ochrana může být umístěna v instalaci, v síti nebo v zařízení.
Mezi takováto doplňující opatření se počítá tzv. doplňující pospojování a ochrana pomocí citlivého proudového chrániče. Použití proudových chráničů se jmenovitým reziduálním proudem nepřevyšujícím 30 mA je uznáváno jako doplňková ochrana před úrazem elektrickým proudem tam, kde jiné ochranné prostředky nejsou účinné nebo v případech, kdy je možno očekávat nepečlivou obsluhu uživatele.
Ve zvláštních případech mohou být předmětem posouzení technickými komisemi následky zdvojení nebo dokonce znásobení poruch.
Poznámka: Uvedený způsob doplňkové ochrany je obdobou doplňujících opatření, která se prováděla, aby se ze základní ochrany, jak byla definována v ČSN 34 1010, stala tzv. ochrana zvýšená.
Doplňková ochrana je především předmětem ustanovení zvláštních norem. Nejbližším příkladem takovýchto norem jsou oddíly části 7 (pro jednoúčelová zařízení a zařízení ve zvláštních objektech) souboru ČSN 33 2000 pro elektrické instalace nn. Elektrotechnici samozřejmě znají například problematiku koupelen (řešenou normou ČSN 33 2000-7-701 ed. 2 Elektrické instalace nízkého napětí - Část 7-701: Zařízení jednoúčelová a ve zvláštních objektech - Prostory s vanou nebo sprchou), kde je nebezpečí úrazu elektrickým proudem zvýšeno jednak přítomností vody (ve vaně, stříkající ze sprchy a kondenzující na kovových částech) a také tím, že lidé v koupelně jsou nazí se sníženým odporem povrchové vrstvy kůže. Z hlediska těchto okolností jsou pak předepsána odpovídající ochranná opatření.