Základní pravidlo ochrany před úrazem elektrickým proudem

Fyziologický účinek může být škodlivý (jako jsou ventrikulární fibrilace, popáleniny, dušení) nebo neškodlivý (jako jsou svalové reakce, vnímání).

Nebezpečné živé části nesmí být přístupné a přístupné vodivé části nesmí být nebezpečné živé ani:

• za normálních podmínek (provoz při určeném použití a bez poruchy); ani
• za podmínek jedné poruchy.

Pravidla přístupnosti pro laiky se mohou lišit od pravidel přístupnosti pro osoby znalé a poučené a mohou se také měnit pro různé výrobky a místa.
U vysokonapěťových instalací, sítí a zařízení se vniknutí do prostoru ohrožení považuje za totéž jako dotyk nebezpečných živých částí.
Ochrana za normálních podmínek je zajištěna základní ochranou. Ochrana za podmínek jedné poruchy je zajištěna ochranou při poruše. Doplňková ochrana je specifikována jako část ochranných opatření, je-li použita.
Prostředky zvýšené ochrany zajišťují ochranu za obou podmínek, jak za normálních podmínek, tak za podmínek jedné poruchy.

Normální podmínky

Aby se vyhovělo základnímu pravidlu ochrany před úrazem elektrickým proudem za normálních podmínek, je nezbytné provést opatření uváděná v této normě jako základní ochrana.
Aby se ustanovily požadavky na instalace a zařízení, jsou stanovena následující napěťová pásma:

• Vysoké napětí (HV) - tam, kde je ochrana před úrazem elektrickým proudem zajištěna speciálními opatřeními, zejména uspořádáním zemničů.
• Nízké napětí (LV) - tam, kde je ochrana před úrazem elektrickým proudem zajištěna základní ochranou a obecně také ochranou při poruše.
• Malé napětí (ELV) je částí pásma nízkého napětí (LV). Jestliže se použije malé napětí, nemusí být ochrana při poruše zapotřebí a za určitých podmínek je základní ochrana zajištěna omezením napětí. Tyto podmínky zahrnují velikost plochy dotyku, vlhkost, napětí, proud a ostatní podmínky definované pro zvláštní použití.

Tabulka 1 stanoví různé meze napětí pro výše uvedená pásma. Hodnoty v tabulce 1 jsou založeny na následujících stavech:

• střídavé (AC) sítě:
  - pro uzemněné sítě na efektivních hodnotách napětí mezi fázovým vodičem a zemí a mezi fázovými vodiči;
  - pro izolované nebo neúčinně uzemněné sítě na efektivní hodnotě napětí mezi fázemi.
• stejnosměrné (DC) sítě:
  - pro uzemněné sítě na hodnotách napětí mezi krajním vodičem a zemí a mezi vodiči;
  - pro izolované nebo neúčinně uzemněné sítě na hodnotě napětí mezi vodiči.

Horní mez ELV 120 V stejnosměrného napětí byla po mnoho let dohodnuta na základě konvence. Nicméně různé podmínky okolí a situace dotyku, jak jsou popsány v ČSN IEC/TS 60479-1, způsobují, že pro dané napětí existují různé hodnoty dotykového proudu. Také tvar vlny proudu a dráhy, kterou proud prochází tělem, má značný vliv na úroveň ohrožení. Proto se od technických komisí vyžaduje, aby velmi opatrně zvážily, zda pro jejich specifické normy nejsou zapotřebí nižší hodnoty ELV než 120 V stejnosměrného napětí.

Podmínky jedné poruchy

Za případy jedné poruchy se považuje, jestliže by:

• způsobily, že přístupná, ne však nebezpečná živá část se stane nebezpečnou živou částí (např. v důsledku poruchy omezení trvalého dotykového proudu a náboje); nebo
• způsobily, že přístupná vodivá část, která je za normálních podmínek neživá, se stane nebezpečnou živou částí (např. v důsledku poruchy omezení ustáleného dotykového proudu a náboje); nebo
• způsobily, že se nebezpečná živá část  stane přístupnou (např. v důsledku mechanického poškození krytu).

Aby bylo splněno základní pravidlo ochrany před úrazem elektrickým proudem, je zapotřebí, aby za podmínek jedné poruchy, byla zajištěna ochrana při poruše, a v určitých případech, doplňková ochrana. Tato ochrana při poruše může být dosažena:

• dalším ochranným opatřením, nezávislým na základní ochraně; nebo
  prostředkem zvýšené ochrany, který zajišťuje jak základní ochranu, tak ochranu při poruše, při uvažování všech souvisejících vlivů.

Ochrana nezávislými ochrannými prostředky

Každý z nezávislých ochranných prostředků musí být navržen tak, aby za podmínek stanovených příslušnou technickou komisí byla porucha nepravděpodobná.
Nezávislé ochranné prostředky se nesmějí navzájem ovlivňovat tak, že by selhání jednoho ochranného prostředku mohlo narušit druhý prostředek.
Současné selhání nezávislých ochranných prostředků je nepravděpodobné a nemusí se normálně brát v úvahu. Spoléhá se na to, že jeden z ochranných prostředků zůstává účinný.

Ochrana prostředkem zvýšené ochrany

Vlastnosti prostředku zvýšené ochrany musí být takové, aby se dosáhlo stejné trvalé účinnosti ochrany, jako dvěma nezávislými ochrannými prostředky.

Doplňková ochrana

Jestliže zamýšlené použití zahrnuje zvýšení vlastního nebezpečí, např. dotyk osoby s potenciálem země v prostorech s nízkou impedancí, musí technické komise vzít v úvahu možnost potřeby specifikovat doplňkovou ochranu. Taková doplňková ochrana může být umístěna v instalaci, síti nebo zařízení.
Podmínky jedné poruchy, které jsou výsledkem jedné nebo více na sebe navazujících poruch, se musí považovat za podmínku jedné poruchy.

Ochrana před popálením elektrickým proudem

Technické komise musí ve svých normách specifikovat opatření na ochranu před popálením elektrickým proudem.
Příčinou popálení elektrickým proudem může být proud dostatečné hustoty a doby trvání, který protéká lidským tělem nebo tělem hospodářského zvířete. Rovněž elektrické oblouky mohou způsobit popáleniny.
Účinky mohou být vážné dokonce i v případě, kdy je zasažena jenom malá část těla.
Mohou se objevit hluboké popáleniny a jiná vnitřní poranění nebo povrchové popáleniny.
Technické informace o elektrických popáleninách je možno nalézt v normě ČSN IEC/TS 60479-1a postupy měření pro mnohé případy v ČSN EN 60990.

Ochrana před fyziologickými účinky bez nepříznivých zdravotních účinků

Technické komise musí zvažovat, zda v jejich normách mají být brány v úvahu následující účinky.
Proud protékající lidským tělem, aniž by byl přímo škodlivý, se může stát příčinou situací, které jsou nepříhodné nebo nebezpečné (jako je úleková reakce). To se může týkat meze vnímání, meze bolesti a pocitu žáru.

Svalová reakce

Je pravděpodobné, že bezděčné svalové stahy se objeví, jestliže proudy protékající lidským tělem nebo hospodářským zvířetem jsou v rozsahu oblastí AC-2 zón čas/proud pro střídavé proudy od 15 Hz
do 100 Hz a v rozsahu oblastí DC-2 zón čas/proud pro stejnosměrné proudy podle normy ČSN IEC/TS 60479-1.
Pro střídavé proudy s kmitočtem nepřekračujícím 100 Hz nebo stejnosměrný proud se zvlněním nepřekračujícím 10 % nesmí meze reakce dotykového napětí překročit hodnoty v tabulce 2.
Tyto hodnoty tabulky 2 jsou definovány pro suché podmínky a dotykovou plochu 35 cm².
Jestliže se uvažují jiné podmínky okolí, jako je smáčení slanou vodou, smáčení vodou nebo ponoření, mohou být tyto hodnoty redukovány, a to také podle toho, jaká je dráha proudu tělem.

Účinky dotykového proudu nebo vybití elektrostatického náboje

Jestliže do lidského těla nebo těla zvířete tečou proudy vznikající z elektrostatického náboje, dojde pravděpodobně ke vzniku úlekové reakce.

Tepelné účinky

Pocit horka nebo žáru je možno prožívat, dokonce jestliže lidským tělem nebo tělem zvířete protéká proud o malé hodnotě. Účinek může být zřejmější při vyšších kmitočtech.
Mohou se objevit účinky jako zvýšení krevního tlaku, znehybnění, poruchy vytváření a průběhů srdečních pulzů (včetně síňových fibrilací a přechodných přerušení srdečního rytmu).