Určení vnějších vlivů a ochrana před úrazem elektrickým proudem

Ing. Michal Kříž

Tento příspěvek je komentářem k doplňující odpovědi zveřejněné v rámci dotazu AD-569.

Vnější vlivy působí nejen na elektrické zařízení, ale i naopak – elektrické zařízení vytváří své vlastní prostředí. Rovněž člověk je ovlivňován vnějšími vlivy (okolním prostředím apod.). I samotný člověk (z hlediska své způsobilosti) je zařazen mezi vnější vlivy (vliv BA – schopnost osob). 

V ČSN EN 61140 ed. 3 (v kapitole 4) je stanoveno, že nebezpečné živé části nesmějí být přístupné a přístupné vodivé části nesmějí být nebezpečné živé ani:
- za normálních podmínek (provoz při určeném použití, viz čl. 3.6 ISO/IEC Pokynu 51:2004, a bez poruchy elektrického předmětu, zařízení, instalace atd.), ani
- za podmínek jedné poruchy (elektrického předmětu, zařízení, instalace atd.).

Ochrana za normálních podmínek (viz čl. 4.2 této normy) je zajištěna základní ochranou. Ochrana za podmínek jedné poruchy samotného zařízení (viz čl. 4.3 této normy) je zajištěna ochranou při poruše.

Kromě toho čl. 4.4 ČSN EN 61140 ed. 3 uvádí: 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.

Kromě toho, že ČSN EN 61140 ed. 3 (idt IEC 61140:2016) tímto v podstatě technickým komisím nařizuje, že musí vzít v úvahu možnost potřeby specifikovat doplňkovou ochranu, tak také rozlišuje zamýšlené použití, které:
- zahrnuje zvýšení vlastního nebezpečí a které
- zvýšení vlastního nebezpečí nezahrnuje.

Obecně u každého elektrického zařízení, elektrické instalace, elektrického předmětu musí být zajištěna ochrana základní a ochrana při poruše (popř. ochrana prostředkem zvýšené ochrany). Kromě toho mohou ještě vzniknout situace, kdy zamýšlené použití zahrnuje zvýšení vlastního nebezpečí a v tom případě technické komise musí vzít v úvahu možnost potřeby specifikovat doplňkovou ochranu.

A teď jenom krátce k tomu, jak se normalizace (tím nemyslíme jenom tu naši, ale především tu mezinárodní, celosvětovou) vyrovnala nebo i nadále vyrovnává s požadavkem specifikovat doplňkovou ochranu. K tomu můžeme uvést, že normami v části 7 souboru IEC 60364 pro elektrické instalace nízkého napětí (zavedené normami v části 7 souboru ČSN 33 2000) se technická komise IEC/TC 64 Elektrické instalace a ochrana před úrazem elektrickým proudem (která vypracovala jak soubor norem IEC 60364 pro elektrické instalace nízkého napětí, tak výše uvedenou mezinárodní normu IEC 61140) vyrovnala poměrně dobře. Poměrně přesně normami ČSN 33 2000-7-7XX jsou specifikována opatření na ochranu před úrazem elektrickým proudem v koupelnách, v saunách, na staveništích, v zemědělských provozech, na výstavištích atd. Těmito normami se elektrotechnici v podstatě bez problémů řídí. Zbývá ovšem například oblast průmyslu (která rovněž spadá do působnosti technické komise IEC/TC 64 Elektrické instalace …), a ta nějakým konkrétním oddílem nebo oddíly souboru IEC 60364-7-7XX, které by byly zavedeny do soustavy ČSN, řešena není.

Ovšem v případě průmyslové instalací se nabízí možnost využít například ustanovení týkající se ochrany před úrazem elektrickým proudem u elektrických zařízení strojů v ČSN EN 60204-1 ed. 2 Bezpečnost strojních zařízení – Elektrická zařízení strojů – Část 1: Všeobecné požadavky.

Pokud se řídili touto ČSN EN 60204-1 ed. 2 pro elektrické instalace strojů v průmyslu, je možno vnější vlivy, pro které se ochrana před úrazem elektrickým proudem, která je v normě předepsána, považovat za vyhovující (podle čl. 4.4 této normy v souladu s ČSN 33 2000-5-51 ed. 3): cca AA5 (teplota), AB5 (vlhkost), AC1 (do 1 000 m n.m.), AE (vniknutí těles – IP podle situace), AH (vibrace – podle situace – ponechává na konstruktérovi).

Požadavky na ochranu před úrazem elektrickým proudem pro stroje jsou stanoveny jednoznačně v kapitole 6 ČSN EN 60204-1 ed. 2 a v zásadě odpovídají normám ČSN EN 61140 ed. 2 a ČSN 33 2000-4-41 ed. 2.

Pro použití PELV se (kromě specifických požadavků pro stroje) vyžaduje, aby jmenovité napětí nepřekročilo:
- 25 V AC nebo 60 V DC. To platí pro případy, kdy je zařízení používáno obvyklým způsobem na suchých místech a pokud se nepředpokládá velkoplošný dotyk živých částí s lidským tělem, nebo
- 6 V AC (efektivní hodnota) nebo 15 V DC bez zvlnění ve všech ostatních případech.

ČSN EN 60204-1 ed. 2 neuvádí specifické požadavky na doplňkovou ochranu pro případy, kdy zamýšlené použití elektrického zařízení zahrnuje zvýšení nebezpečí úrazu elektrickým proudem.

Některé organizace již nyní uplatňují zákaz použití přílohy NA v ČSN 33 2000-4-41 ed. 2:2007, přestože tato norma platí souběžně s ČSN 33 2000-4-41 ed. 3 až do 7. 7. 2020 a vyžadují provedení ochranných opatření podle ČSN 33 2000-4-41 ed. 3.

Pokud by se jednalo o prostory, které jsme uvedli v předchozím výkladu, tzn. o zvláštní instalace nebo jejich zvláštní umístění, pro které platí normy části 7 souboru ČSN 33 2000, není to problém. Problém je ale možno vytvořit pro elektrické instalace u zařízení, která nejsou pokryta uvedenými normami, a to tak, že se vysloví zákaz použití přílohy NA v ČSN 33 2000-4-41 ed. 2:2007.

Elektrikářský národ je totiž zvyklý na to, že (pokud pro daný prostor a dané užití neexistuje příslušná norma) zařadí daný prostor pod určitý vnější vliv (vlivy) podle ČSN 33 2000-5-51 ed. 3, podívá se do přílohy NA v ČSN 33 2000-4-41 ed. 2:2007, jak je v ní tento vnější vliv zařazen, a podle toho určí, zda se daný prostor zařadí pod prostor normální, nebezpečný nebo zvlášť nebezpečný. A podle toho zvolí provedení ochranného opatření.

Nic nebrání tomu s využitím dosavadních zkušeností stanovit, které zamýšlené použití zahrnuje zvýšení vlastního nebezpečí. Těmi případy, které z hlediska ochrany před úrazem elektrickým proudem nezahrnují zvýšení nebezpečí úrazu elektrickým proudem, nepovažuji za nutné se podrobněji zabývat. Je možno je z hlediska tohoto nebezpečí přirovnat k doposud podle ČSN 33 2000-4-41 ed. 2 uplatňovanému používání elektrických zařízení a instalací v prostorech normálních i nebezpečných. Tyto případy nevyžadují jiné než běžné (normální) provedení elektrických instalací odpovídající základním požadavkům ČSN EN 61140 ed. 3 a ČSN 33 2000-4-41 ed. 3, u nichž se nevyžaduje uplatnění doplňkové ochrany.

Za podstatnější je třeba považovat případy, které zvýšení nebezpečí úrazu elektrickým proudem zahrnují. Tyto případy vyžadují (podle čl. 5.5 ČSN EN 61140 ed. 3) navíc k běžnému (normálnímu) provedení elektrických instalací ještě uplatnění prostředků doplňkové ochrany. Pro tyto případy doporučuji uplatnit zařazení vnějších vlivů, jak je doposud uvedeno v tabulce NA.6 ČSN 33 2000-4-41 ed. 2 (ve změně Z1:2010 této normy).

Tab. 1 Případy (vnější vlivy) zahrnující zvýšení nebezpečí úrazu elektrickým proudem

Pokud jde o prostředky ochrany v případech (vnějších vlivů) zahrnujících zvýšení nebezpečí úrazu elektrickým proudem se podle čl. 5.5 ČSN EN 61140 ed. 3 jako prostředky doplňkové ochrany uplatňují:
- doplňková ochrana proudovým chráničem (RCD) I_Δn ≤ 30 mA, nebo
- doplňková ochrana doplňujícím ochranným pospojováním.

Požadavky na doplňkovou ochranu proudovým chráničem jsou stanoveny v čl. 415.1 ČSN 33 2000-4-41 ed. 3.

Požadavky na doplňkovou ochranu doplňujícím ochranným pospojováním jsou stanoveny v čl. 415.2 ČSN 33 2000-4-41 ed. 3.

Pro úplnost je v následující tabulce uveden přehled ochranných opatření (ochran) pro případy, kdy zamýšlené použití nezahrnuje zvýšení nebezpečí úrazu elektrickým proudem.

Tab. 2 Přehled ochran pro případy, kdy zamýšlené použití nezahrnuje zvýšení nebezpečí úrazu elektrickým proudem

Příklady doplnění ochranných opatření na ochranu před úrazem elektrickým proudem o doplňkovou ochranu jsou uvedeny v tabulce 3. Ta vychází a upřesňuje obdobná předchozí ochranná opatření (ochrany) v případech zvýšeného nebezpečí úrazu elektrickým proudem.

Tab. 3 Příklady, jak doplnit normální provedení ochrany o doplňkovou ochranu