V článku jsou uvedeny požadavky jak na ochranné, tak na pracovní pospojování. Ochranné pospojování je základním opatřením pro ochranu při poruše, umožňující ochranu osob před úrazem elektrickým proudem způsobeným nebezpečným dotykem neživých částí.
Cílem pracovního pospojováni je co nejvíce omezit:
- následky poruchy izolace, které by mohly ovlivnit funkci stroje;
- následky elektrického rušení pro citlivá elektrická zařízeni, které by mohly ovlivnit funkci stroje.
Pracovní pospojování se obvykle dosahuje připojením k ochrannému obvodu, avšak v případech, kdy úroveň elektrického rušení na ochranný obvod není dostatečně nízká pro správné fungování elektrického zařízení, může být nutné připojit obvod pracovního pospojování k samostatnému vodiči pracovního uzemnění (viz. obr. 1).
Ochranný obvod
Ochranný obvod je složen z:
- svorky (svorek) PE;
- ochranných vodičů v elektrickém zařízení stroje, včetně kluzných kontaktu, pokud jsou součástí obvodu;
- neživých částí a vodivých konstrukčních částí elektrického zařízení;
- cizích vodivých částí, které tvoří konstrukci stroje.
Všechny části ochranného obvodu musí být navrženy tak, aby byly schopné vydržet nejvyšší tepelná a mechanická namáhání, která mohou být způsobena proudy zemního spojení, které by mohly protékat v této části ochranného obvodu.
Kde je vodivost konstrukčních částí elektrického zařízení nebo stroje menší než vodivost nejmenšího ochranného vodiče připojeného k neživým částem, musí být použit přídavný vodič pospojování. Tento přídavný vodič pospojování musí mít průřez, který je minimálně polovinou průřezu odpovídajícího ochranného vodiče.
Je-li použita rozvodná síť IT, musí být konstrukce stroje částí ochranného obvodu a musí být použito monitorování izolace.
Vodivé konstrukční části elektrického zařízení nemusí být připojeny k ochrannému obvodu. Cizí vodivé části, které tvoří konstrukci stroje, nemusí být připojeny k ochrannému obvodu tam, kde všechna použitá elektrická zařízení mají ochranu zařízení třídy II nebo rovnocennou izolací.
Neživé části elektrického zařízení, které mají ochranu elektrickým oddělením, nesmí být připojeny k ochrannému obvodu.
Ochranné vodiče
Mají být používány měděné vodiče. Je-li použit jiný materiál vodiče než měď, nesmí jeho elektrický odpor na jednotku délky překročit hodnotu přípustného měděného vodiče a takové vodiče nesmí mít průřez menší než 16 mm2.
Průřez ochranných vodičů musí být stanoven v souladu s požadavky:
- IEC 60364-5-54; nebo
- IEC 60439-1, podle toho, co přichází v úvahu.
Tento požadavek je splněn ve většině případů, kde vztah mezi průřezem fázových vodičů přidružených k této části zařízení a průřezem přidruženého ochranného vodiče odpovídá tab. 1.
| Průřez fázových vodičů napájejících zařízení S mm2 |
Nejmenší průřez vnějšího ochranného měděného vodiče Sp mm2 |
| S ≤ 16 | S |
| 16 < S ≤ 35 | 16 |
| S > 35 | S/2 |
Spojitost ochranného obvodu
Všechny neživé části musí být připojeny k ochrannému obvodu. Pokud je nějaká část z jakéhokoliv důvodu odstraněna (např. při běžné údržbě), ochranný obvod pro zbývající části nesmí být přerušen.
Místa spojení a pospojování musí být navržena tak, aby jejich proudová zatížitelnost nebyla zhoršována mechanickými, chemickými nebo elektrochemickými vlivy. V případě použití krytů a vodičů z hliníku nebo slitin hliníku má být věnována zvláštní pozornost možnosti elektrolytické koroze.
Jako ochranné vodiče nesmí být používány kovové ohebné nebo tuhé elektroinstalační kanály a kovové pláště kabelů, takové kovové elektroinstalační kanály a kovové opláštění všech spojovacích kabelů (např. pancéřování kabelů, olověný plášť) musí být však připojeny k ochrannému obvodu.
Tam, kde je elektrické zařízení namontováno na víka, dveře nebo krycí desky, musí být zajištěna spojitost ochranného obvodu, a doporučuje se, aby byl použit ochranný vodič. Jinak musí být použity upevňovací prvky, závěsy nebo kluzné kontakty navržené tak, aby měly nízký odpor.
Spojitost ochranného vodiče v kabelech, které jsou vystaveny poškozeni (např. ohebné vlečné kabely), musí být zajištěna příslušnými opatřeními (např. monitorování).
Vyloučeni spínacích přístrojů z ochranného obvodu
Ochranný obvod nesmí zahrnovat spínací přistroj nebo zařízení jistící proti nadproudům (např. spínač, pojistka).
Nesmí být použity žádné prostředky pro přerušení vodiče ochranného pospojování.
Výjimka: spojky pro účely zkoušek nebo měření, které nemohou být rozpojeny bez použití nástroje a jsou umístěny v uzavřeném prostoru pro obsluhu elektrického zařízení.
Tam, kde spojitost ochranného obvodu může být přerušena pomocí výměnných sběračů proudu nebo zásuvkových spojení, musí být ochranný obvod přerušen kontaktem, který jako první zapíná a jako poslední vypíná. To platí také pro vyjímatelné nebo výsuvné zásuvné jednotky.
Části, které nemusí být připojeny k ochrannému obvodu
K ochrannému obvodu není nutné připojovat neživé části, pokud jsou tyto části namontovány tak, že nepředstavují nebezpečí, protože:
- se jich nelze dotknout na velkých plochách nebo je uchopit rukou, a mají malé rozměry (menší než přibližně 50 mm x 50 mm); nebo
- jsou umístěny tak, že je nepravděpodobný jak kontakt s živými částmi, tak porucha izolace.
To se vztahuje na malé části, jako jsou šrouby, nýty a štítky, a na části uvnitř krytu bez ohledu na jejich velikost (např. elektromagnety stykačů nebo relé a mechanické části přístrojů).
Připojovací místa ochranného vodiče
Všechny ochranné vodiče musí být ukončeny podle čl. 13.1.1 normy ČSN EN 60204-1 ed. 2. Připojovací místa ochranného vodiče nesmí mít žádnou jinou funkci a nejsou určena například pro upevnění nebo připojení spotřebičů nebo částí stroje.
Každé připojovací místo ochranného vodiče musí být označeno nebo opatřeno štítkem s použitím značky podle IEC 60417-5019:
nebo písmeny PE, přičemž se dává přednost grafické značce, nebo použitím kombinace dvou barev ZELENÁ/ŽLUTÁ, nebo jakoukoliv kombinací výše uvedených možností.
Mobilní stroje
U mobilních strojů s vestavěnými napájecími zdroji musí být ochranné vodiče, vodivé konstrukční části elektrických zařízení a cizí vodivé části, které tvoří konstrukci stroje, všechny připojeny ke svorce ochranného pospojování, aby byla zajištěna ochrana před úrazem elektrickým proudem. Pokud může být mobilní stroj také připojen k vnějšímu napájecímu zdroji, musí být tato svorka ochranného pospojování místem připojení pro vnější ochranný vodič.
Je-li zdroj elektrické energie součástí pevných, mobilních nebo pohyblivých částí zařízení, a není-li připojeno žádné vnější napájení (např. není-li připojena vestavená nabíječka akumulátoru), není třeba připojovat takové zařízení k vnějšímu ochrannému vodiči.
Přídavné požadavky na ochranné pospojování pro elektrická zařízení s unikajícími zemními proudy vyššími než AC 10 mA nebo DC
Unikající zemní proud je definován jako proud tekoucí z živých částí instalace do země při absenci poruchy izolace. Tento proud může mít kapacitní složku, včetně složky vyplývající ze záměrného používání kondenzátorů.
Většina elektrických hnacích systémů s regulací otáček, které odpovídají příslušným částem IEC 61800, bude mít unikající zemní proud větší než AC 3,5 mA.
Metoda měření dotykového proudu je specifikována v IEC 61800-5-1 jako typová zkouška pro určování unikajícího zemního proudu elektrického hnacího systému s regulací otáček.
Pokud má elektrické zařízení unikající zemní proud (např. elektrické hnací systémy s regulací otáček a zařízení informační techniky) větší než AC 10 mA nebo DC v jakémkoliv napájení, musí být splněna jedna nebo více z následujících podmínek pro přidružený ochranný obvod:
a) ochranný vodič musí mít průřez minimálně 10 mm2 Cu nebo 16 mm2 AI na celé trase;
b) má-li ochranný vodič průřez menší než 10 mm2 Cu nebo 16 mm2 AI, musí být zajištěn druhý ochranný vodič minimálně stejného průřezu do místa, kde má ochranný vodič průřez minimálně 10 mm2 Cu nebo 16 mm2 AI.
c) automatické odpojení napájení v případě ztráty spojitosti ochranného vodiče.
Aby se zabránilo problémům spojeným s elektromagnetickým rušením, platí také pro instalace zdvojených ochranných vodičů.
Kromě toho musí být výstražný štítek vedle svorky PE, a kde je to nutné, na typovém štítku elektrického zařízení. Informace uvedené v technické dokumentaci musí zahrnovat údaj o unikajícím proudu a minimální průřez vnějšího ochranného vodiče.
Pracovní pospojování
Ochrany proti chybné funkci v důsledku poruch izolace může být dosaženo připojením ke společnému vodiči.
Doporučení týkající se pracovního pospojování, aby se zabránilo chybné funkci v důsledku elektromagnetického rušení, jsou uvedena v čl. 4.4.2 normy ČSN EN 60204-1 ed. 2.
Opatření pro omezení vlivu vysokého svodového proudu
Vlivy vysokého svodového proudu mohou být omezeny na zařízení s vysokým svodovým proudem připojením tohoto zařízení k vyhrazenému napájecímu transformátoru s oddělenými vinutími. Ochranný obvod musí být připojen k neživým částem zařízení a kromě toho k sekundárnímu vinutí transformátoru. Ochranný vodič (ochranné vodiče) mezi zařízením a sekundárním vinutím transformátoru musí odpovídat jednomu nebo více uspořádáním popsaným v kapitole Přídavné požadavky na ochranné pospojování pro elektrická zařízení s unikajícími zemními proudy vyššími než AC 10 mA nebo DC v tomto článku.
