Prostředky ochrany před úrazem elektrickým proudem při poruše

Přídavná izolace

Přídavná izolace je prostředek, u něhož je ochrana při poruše zajištěna izolací přidanou k základní izolaci.
Přídavná izolace musí být dimenzována tak, aby vydržela stejná namáhání, jaká jsou předepsána pro základní izolaci.

Ochranné pospojování

Jedná se o prostředek, u něhož jsou předměty navzájem spojeny, aby se zabránilo nebezpečným dotykovým napětím.
Systém (nebo též soustava) ochranného pospojování musí obsahovat jeden z následujících prvků nebo se musí skládat z vhodné kombinace dvou nebo více těchto prvků:

• prostředků pro ochranné pospojování uvnitř zařízení;
• uzemněného nebo neuzemněného ochranného pospojování v instalaci;
• ochranného vodiče (PE);
• vodiče PEN, PEL nebo PEM;
• ochranného stínění;
• uzemněného bodu zdroje nebo umělého nulového bodu;
• zemniče (včetně zemničů pro řízení potenciálu);
• uzemňovací přívod.

Systém (soustava) ochranného pospojování vysokonapěťové instalace nebo sítě musí být spojen se zemí z důvodu zvláštních nebezpečí, která se mohou vyskytovat a kterým může být např. nebezpečí vysokého dotykového nebo krokového napětí a neživých částí, které se staly živými v důsledku elektrického průrazu. Impedance uzemňovací soustavy vůči zemi musí být uvažována tak, aby nemohlo vzniknout žádné nebezpečné dotykové napětí. Neživé části, které se mohou stát živými v případě poruchy, musí být spojeny s uzemňovací soustavou.
Přístupné vodivé části, na které se může v případě poruchy základní ochrany dostat nebezpečné dotykové napětí, tj. neživé části a jakékoliv ochranné stínění, musí být spojeny se soustavou ochranného pospojování.
Vodivá část elektrického zařízení, která se může stát živou jenom vodivým spojením s neživou částí, která se stala živou, se sama o sobě za neživou část nepovažuje.
Soustava ochranného pospojování musí mít dostatečně nízkou impedanci, aby se zabránilo nebezpečnému rozdílu potenciálů mezi vodivými částmi v případě poruchy izolace. Pokud je to třeba, musí být použita ve spojení s ochrannými přístroji působícími při poruchovém proudu. Největší rozdíl potenciálů a jeho nejdelší trvání musí být založeny na IEC/TR 60479-5.
To může vyžadovat, aby se braly v úvahu poměrné hodnoty impedancí různých prvků soustavy ochranného pospojování.
Rozdíl potenciálů se nemusí brát v úvahu, jestliže impedance obvodu omezuje ustálený dotykový proud v případě jedné poruchy tak, že nemůže překročit 3,5 mA AC (efektivní hodnoty) nebo 10 mA DC, když je měřen podle ČSN EN 60990 ed. 2.
V některých prostředích nebo situacích, např. ve zdravotnických prostorech (viz mezní hodnoty v ČSN EN 60601-1 ed. 2), v místech s vysokou vodivostí, vlhkých a podobných prostorech, jsou potřeba nižší meze.
Všechny části ochranného pospojování musí být dimenzovány tak, aby tepelná ani dynamická namáhání, ke kterým může, např. v důsledku poruchy nebo překlenutí základní izolace, dojít, nenarušila charakteristické vlastnosti soustavy ochranného pospojování.
Všechny části ochranného pospojování musí být schopny odolávat všem vnitřním a vnějším vlivům (včetně mechanických, tepelných a korozivních), které je možno očekávat.
Pohyblivá vodivá spojení, například závěsná nebo kluzná se nesmí považovat za části ochranného pospojování vyjma případů, kdy je dodržena shoda s požadavky uvedenými výše.
Pokud se má odstranit součást instalace, sítě nebo zařízení, nesmí se přitom přerušit ochranné pospojování žádné další části instalace, sítě nebo zařízení s výjimkou případů, kdy se nejprve odpojí napájení těchto ostatních částí.
Vyjma případu popsaného v následujícím odstavci nesmí ochranné pospojování obsahovat žádné zařízení, u kterého lze odůvodněně předpokládat, že přeruší jeho elektrickou spojitost nebo zásadně ovlivní jeho impedanci.
Kde mohou být prvky ochranného pospojování rozpojeny stejným rozpojovacím prvkem nebo ve stejném spojení vidlice s pevnou zásuvkou, kde se rozpojují příslušné napájecí vodiče, nesmí být ochranné pospojování rozpojeno před rozpojením vodičů napájení. Ochranné pospojování musí být spojeno dříve, než se spojí vodiče napájení. Tyto požadavky neplatí, když je přerušení a opětovné připojení možné pouze zařízením ve stavu bez napětí.
Ve vysokonapěťových elektrických instalacích, sítích a zařízeních nesmí být ochranné pospojování přerušeno dříve, než síťový kontakt dosáhne izolační vzdálenost, která snese jmenovité impulsní výdržné napětí zařízení.
Vodiče soustavy ochranného pospojování, ať holé nebo izolované, musí být snadno rozlišitelné tvarem, umístěním, značením nebo barvou s výjimkou těch vodičů, které nemohou být odpojeny, aniž by byly zničeny, např. ovíjené spoje nebo podobná vedení v elektronickém zařízení a dráhy na deskách plošných spojů. Pokud je použita identifikace barvou, musí být
v souladu s ČSN EN 60445 ed. 4.
Vodiče používané pouze pro pracovní uzemnění nesmí být opatřeny izolací v barevné kombinaci zelená a žlutá.

Ochranné stínění

Ochranné stínění je tvořeno vodivým stíněním vloženým mezi nebezpečné živé části instalace, sítě nebo zařízení a část, která má být chráněna. Ochranné stínění

• musí být připojeno k systému (soustavě) ochranného pospojování instalace, sítě nebo zařízení,
• samo musí vyhovovat požadavkům pro prvky systému (soustavy) ochranného pospojování.

Indikace a odpojení ve vysokonapěťových instalacích a sítích

Musí být instalován přístroj, který indikuje poruchu. Podle způsobu uzemnění středu (uzlu) musí být porucha odpojena buď ručně, nebo automaticky. Hodnoty dovoleného dotykového napětí v závislosti na době trvání poruchy musí na základě normy ČSN IEC/TS 60479-1 určit technické komise.

Automatické odpojení od zdroje

Pro automatické odpojení od zdroje

• musí být zaveden systém (soustava) ochranného pospojování, a
• ochranný přístroj uváděný do činnosti poruchovým proudem musí v případě poruchy základní izolace o zanedbatelné impedanci mezi vodičem vedení (fázovým nebo krajním vodičem) a neživou částí nebo ochranným vodičem obvodu nebo zařízení odpojovat jeden nebo více vodičů vedení napájejících zařízení, síť nebo instalaci.

Ochranný přístroj musí přerušit poruchový proud v době stanovené na základě souboru ČSN IEC/TS 60479 technickými komisemi. Pro nízkonapěťové instalace závisí doba, která má být stanovena, na předpokládaném dotykovém napětí vzniklém na ochranném pospojování.
Pro ustálené poruchové proudy, které s ohledem na ochranu před úrazem elektrickým proudem nemusí být odpojeny, může být specifikována mez dotykového napětí.
Ochranný přístroj může být použit v jakékoli vhodné části instalace, sítě nebo zařízení ve směru od poruchy ke zdroji, přednostně na začátku obvodu, který má být chráněn a při jeho volbě se musí brát v úvahu charakteristiky napájení a zátěže a impedance smyčky poruchového proudu.

Jednoduché oddělení (obvodů)

Jednoduchého oddělení obvodu od ostatních obvodů nebo od země musí být dosaženo základní izolací odpovídající hodnotě nejvyššího vyskytujícího se napětí.
Pokud je mezi oddělené obvody zapojena jakákoli součástka, musí tato součástka vydržet elektrická namáhání stanovená pro izolaci, kterou přemosťuje a její impedance musí omezovat předpokládaný proud, který jí protéká, na hodnoty ustáleného dotykového proudu.

Nevodivé okolí

V okolí musí být impedance proti zemi alespoň

• 50 kΩ, jestliže jmenovité napětí sítě nepřekračuje AC nebo DC 500 V;
• 100 kΩ, jestliže jmenovité napětí sítě překračuje AC nebo DC 500 V a nepřekračuje AC 1 000 V nebo DC 1 500 V.

Řízení potenciálu

Řízení potenciálu se může použít při instalaci doplňujících zemničů k tomu, aby se snížilo dotykové a krokové napětí, které vznikne při poruše.
Zemniče jsou obvykle zakopány ve vzdálenosti 1 m od zařízení nebo jakékoliv vodivé části, a to v hloubce 0,5 m a jsou spojeny se zemnicí soustavou.

Ostatní prostředky pro ochranu při poruše

Jakákoli další opatření pro ochranu při poruše musí vyhovovat požadavkům na ochranu před úrazem elektrickým proudem.