236 lines
16 KiB
Markdown
236 lines
16 KiB
Markdown
# BOZP - 4. lekce
|
||
## Ochrany neživých částí
|
||
- Na neživých částech za normálních podmínek napětí není, ale v **případě poruchy** by se zde nebezpečné napětí vyskytnout mohlo
|
||
- **Zajišťujeme tedy ochranu při poruše**
|
||
|
||
## Způsoby zajištění ochrany neživých částí
|
||
- Neživá část je vodivá část, na které za normálních okolností napětí není, ale při poruše izolace by se mohla stát živou částí, a zde je nutno rozlišit též **nebezpečnou živou část** od části, která i když živá je, **nemůže nebezpečí způsobit** (bezpečné napětí)
|
||
|
||
## Podle ČSN 33 2000-1 musí být ochrana zajištěna
|
||
- zabráněním průchodu proudu tělem - **elektrické oddělení**
|
||
- omezením proudu na bezpečnou hodnotu – **omezením náboje Q**
|
||
- samočinným (automatickým) odpojením od zdroje ve stanoveném čase, jakmile dojde k poruše, která by mohla být příčinou průchodu nebezpečného proudu
|
||
- Podle ČSN 33 2000-4-47 se nemusí provádět ochranná opatření na neživých částech tehdy, jsou-li to:
|
||
- nepřístupné kovové části
|
||
- části omezených rozměrů do velikosti 50x50 mm (např. šrouby, příchytky, štítky, atd.)
|
||
- **Jinak všude se musí provést některé z opatření k zajištění ochrany před nebezpečným dotykem neživých částí!**
|
||
|
||
## Všeobecně jsou v elektrických instalacích dovolena tato ochranná opatření …
|
||
- **automatické odpojení od zdroje**
|
||
- **dvojitá nebo zesílená izolace**
|
||
- **elektrické oddělení** pro napájení jednoho spotřebiče
|
||
- **malé napětí** (SELV a PELV)
|
||
|
||
## Ochrana zabráněním nebo omezením průchodu proudu tělem
|
||
### Ochrana neživých částí elektrickým oddělením
|
||
- Účelem **elektrického oddělení** jednotlivých obvodů je zabránit průchodu tak velkého proudu, který by, při dotyku neživých částí a poruše základní izolace mohl způsobit úraz elektrickým proudem
|
||
- Ochranný oddělovací transformátor je označen značkou:
|
||
- zkratuodolný
|
||
- neodolný proti zkratu
|
||
#### Podmínky pro provedení ochrany
|
||
- oddělený obvod musí být od ostatních obvodů **galvanicky oddělen** - oddělovací ochranný transformátor
|
||
- mezi oddělenými obvody a ostatními obvody musí být **dvojitá nebo zesílená izolace**
|
||
- vodiče odděleného obvodu uložené společně s vodiči jiných obvodů **musí být izolovány na nejvyšší napětí**
|
||
- napětí elektricky odděleného obvodu **nesmí přesáhnout efektivní hodnotu 500V AC**
|
||
- pokud je transformátor přenosný, tak **nesmí být překročena hodnota 250V AC**
|
||
- výkon **nesmí přesáhnout 25kVA u jednofázových** a 40kVA u vícefázových transformátorů
|
||
- Ohebné kabely a šňůry **musí být viditelné po celé délce**, ve které existuje nebezpečí mechanického poškození
|
||
- Všechny zásuvky musí být opatřeny ochrannými kontakty, které musí být spojeny se soustavou pospojení
|
||
- Všechny ohebné kabely, s výjimkou zařízení třídy ochrany II, musí obsahovat **ochranný vodič** k tomu, aby byl použit jako vodič pospojování
|
||
|
||
### Ochrana použitím zařízení třídy ochrany II.
|
||
- Neživé části od živých částí jsou odděleny dvojitou izolací
|
||
- Vlastnosti takového zařízení musí být ověřeny autorizovanou zkušebnou a jsou na svém výrobním štítku označeny stanoveným označením …
|
||
|
||
### Ochrana nevodivým okolím
|
||
- V prostoru, kde neexistuje vodivé spojení předmětů se zemí ani mezi sebou, nemůže tedy při dotyku části pod napětím dojít k průchodu proudu tělem
|
||
- Je však nutné zajistit:
|
||
- **nepřivedení jakékoliv uzemněné části** do tohoto prostoru
|
||
- v uvedeném prostoru se **nesmí používat ochranný vodič**
|
||
- zásuvky zde **nesmí mít ochranný kontakt**
|
||
- nesmí se přinést ani elektrický předmět třídy I. napájený ze zásuvky mimo daný prostor
|
||
- vodivé předměty spojené se zemí (např. radiátory ústředního topení) **musí být chráněny nevodivými kryty** před dotykem
|
||
|
||
### Ochrana při poruše samočinným (automatickým) odpojením od zdroje
|
||
- Ochrana spočívá v **samočinném odpojení od zdroje** v případě poruchy tak, aby vzniklé dotykové napětí nemohlo člověka ohrozit
|
||
- Princip:
|
||
- vyvolání takového nadproudu, na který reagují ochranné prvky
|
||
- pro vznik nadproudu musí být neživé části spojeny s PE
|
||
- **Ochrana pracuje na tom principu, že poruchový proud vzniklý při průrazu izolace mezi živou a neživou částí má takovou hodnotu, která uvede do činnosti ochranný prvek, a ten odpojí elektrické zařízení nebo obvod s poruchou od zdroje**
|
||
- Podstatné je, aby potřebný **poruchový proud**, na nějž bude ochranný prvek reagovat, při poruše **vznikl**
|
||
- Z toho důvodu musí být neživá část připojena k ochrannému vodiči při splnění podmínek stanovených pro každý způsob uzemnění sítě
|
||
- Je nutné, aby se po dobu, než budou zařízení nebo obvod s poruchou odpojeny od zdroje, zabránilo vzniku vysokých dotykových napětí na neživých částech a také, aby se zvýšil vyhodnocovaný poruchový proud odcházející z neživé části pod napětím - **provádí se pospojování**
|
||
- **Uzemnění neživých částí elektrických zařízení a pospojování** jsou tedy, kromě funkčnosti ochranného prvku, **hlavními podmínkami ochrany** samočinným odpojením od zdroje
|
||
- Podle toho, jakým způsobem je prostřednictvím ochranného vodiče toto spojení provedeno, se rozlišují druhy sítí:
|
||
- TN, TT a IT
|
||
- Uplatňují různé ochranné prvky podle způsobu, kterým vyhodnocují poruchové proudy
|
||
- Ochrana samočinným odpojením od zdroje se musí provést v každé instalaci kromě těch částí instalace, u kterých je uplatněn jiný způsob ochrany
|
||
|
||
## Dovolené dotykové napětí
|
||
- V obvodu při **samočinným odpojením od zdroje** mezi vznikem poruchy a odpojením obvodu **uplyne určitý čas** nutný pro funkci nadproudového vypínacího prvku
|
||
- Po tuto dobu je na kostře chráněného spotřebiče oproti zemi tzv. **dotykové napětí**¨
|
||
- Dotykové napětí menší než povolené bezpečné napětí pro daný prostor **může být na kostře i trvale** - není to žádoucí stav a signalizuje poruchu obvodu, která se může dále nepříznivě vyvíjet
|
||
- Dovolené meze trvalého dotykového napětí podle prostorů u zařízení do 1000 V ukazuje následující tabulka:
|
||
|
||
| Prostory | Střídavé | Stejnosměrné |
|
||
|:-------------------------:|:--------:|:------------:|
|
||
| Normální i nebezpečné | 50 | 100 |
|
||
| Zvlášť nebezpečné | 25 | 60 |
|
||
| Zvlášť nepříznivé případy | 12 | 25 |
|
||
|
||
## Značení vodičů a svorek v třífázové soustavě
|
||
|
||
| | Značení konců vodičů | barva vodičů |
|
||
|:--------------:|:---------------------:|:-------------:|
|
||
| Fáze 1 | L1 | černá / |
|
||
| Fáze 2 | L2 | hnědá / |
|
||
| Fáze 3 | L3 | šedá |
|
||
| Střední vodič | N | světle modrá |
|
||
| Ochranný vodič | PE | zelená/žlutá |
|
||
|
||
## Druhy rozvodných sítí
|
||
- První písmeno značí:
|
||
- **T** (Terra) - bezprostřední spojení jednoho bodu sítě se zemí
|
||
- **I** (Insulation) - oddělení všech živých částí od země nebo spojení jednoho bodu sítě se zemí přes velkou impedanci
|
||
- Druhé písmeno značí:
|
||
- **T** (Terra) - nepřímé spojení neživých částí se zemí
|
||
- **N** (Neutral) - přímé spojení neživých částí s uzemněným bodem sítě
|
||
- Další písmeno vyjadřuje uspořádání středních a ochranných vodičů
|
||
- **S** (Separate) - ochranný vodič veden odděleně od středního vodiče
|
||
- **C** (Common) - funkce středního a ochranného vodiče je sloučena (PEN vodič)
|
||
|
||
## Podmínky ochrany v sítích TN
|
||
- Všechny neživé části instalace musí být spojeny s uzemněným bodem sítě prostřednictvím ochranných vodičů, které musí být uzemněny
|
||
- Jednotlivá uzemnění vodiče PEN v síti TN-C a vodiče PE v síti TN-S
|
||
- mají mít odpor nejvýše 15 Ω
|
||
- na konci vedení a odboček sítě a v uzlu nejvýše 5 Ω
|
||
- Celkový odpor uzemnění pro sítě s napětím 230 V - max 2 Ω
|
||
- Vodiče PEN v síti TN-C nebo vodič PE v síti TN-S se **musí uzemnit** samostatným zemničem nebo spojit s uzemňovací soustavou kromě uzlu ještě:
|
||
- ve venkovním rozvodu:
|
||
- u vrchního vedení **každých 500 m** a na konci, **u odboček delších než 200 m**
|
||
- u kabelového vedení **delšího více než 200 m** od místa uzemnění a na jeho konci
|
||
- u přípojkových skříní, pokud jsou dále než 100 m od místa předchozího uzemnění
|
||
- ve vnitřním rozvodu:
|
||
- u objektu s vlastním transformátorem **vždy u hlavních rozvaděčů**
|
||
- u objektu bez vlastního transformátoru, u hlavního rozvaděče, **pokud je dále než 100 m od místa předchozího** uzemnění
|
||
- u podružných rozvaděčů, **pokud jsou dále než 100 m od místa předchozího uzemnění**
|
||
- na konci odboček delších než 200 m od místa předchozího uzemnění
|
||
- Charakteristiky pojistek a impedance obvodů musí zajistit, že v případě poruchy – zkratu mezi fázovým vodičem a ochranným vodičem nebo neživou částí vznikne v obvodu takový **poruchový proud**, který uvede do činnosti jistící zařízení (pojistku, jistič) a automaticky obvod odpojí
|
||
- Pro velikost impedance vypínací smyčky musí být splněna podmínka:
|
||
- Dále norma stanoví, že **ochranné přístroje musí zajistit**, aby v případě poruchy, to znamená zkratu mezi fázovým a ochranným vodičem nebo neživou částí došlo k **samočinnému odpojení v předepsaném čase**
|
||
|
||
### Maximální doba odpojení pro sítě TN
|
||
| Jmenovité stř. napětí proti zemi [V] | doba odpojení [s] |
|
||
|:-------------------------------------:|:-----------------:|
|
||
| 120 | 0.8 |
|
||
| 230 | 0.4 |
|
||
| 277 | 0.4 |
|
||
| 400 | 0.2 |
|
||
| >400 | 0.1 |
|
||
|
||
## Sítě TT
|
||
- Cesta zkratového proudu se od sítě TN liší tím, že zkratový proud prochází ze zdroje fázovým vodičem až do místa poruchy a odtud přes neživou část zemí ke zdroji
|
||
|
||
### Podmínky ochrany v síti TT
|
||
- Všechny **neživé části instalace musí být spojeny se zemničem** prostřednictvím ochranných vodičů
|
||
- Aby se na chráněných částech nevyskytlo větší dotykové napětí než 50 V, musí být splněna podmínka:
|
||
$I_A \leq \frac{50V}{R_A} \ \ \ [A;\Omega]$
|
||
- $I_A$ - proud zajišťující samočinné působení nadproudového ochranného prvku
|
||
- $R_A$ - součet odporů zemniče a ochranného vodiče neživých částí
|
||
- Takováto ochrana v síti TT je zpravidla proveditelná jen u zařízení s předřazenou pojistkou o jmenovitém proudu **nejvýše 10 A**
|
||
- **Proto se pro zajištění bezpečnosti tato ochrana doplňuje proudovým nebo napěťovým chráničem**
|
||
- Proudový a napěťový chránič odpojuje vadnou část v době do 0,2 s
|
||
- U proudového chrániče je v distribučních sítích dovoleno použít typu S (selektivní) s dobou vypnutí až do 1 s
|
||
- Princip použití proudového chrániče byl probrán, toto je příklad zapojení
|
||
|
||
## Sítě IT
|
||
- I když je střed zdroje izolován (nebo spojen přes velkou impedanci), **musí být chráněné neživé části uzemněny**
|
||
- **Při první poruše** se stává z izolované soustavy soustava uzemněná **(z IT se stává TT nebo TN)** a může, ale ještě nemusí být odpojena, pokud dotykové napětí nedosáhne povolenou mez uvedenou v tabulce
|
||
- dovolené meze dotykového napětí:
|
||
|
||
| Prostory | Střídavé | Stejnosměrné |
|
||
|:-------------------------:|:--------:|:------------:|
|
||
| Normální i nebezpečné | 50 | 100 |
|
||
| Zvlášť nebezpečné | 25 | 60 |
|
||
| Zvlášť nepříznivé případy | 12 | 25 |
|
||
|
||
- V sítích IT musí být pro prostory normální zajištěno:
|
||
$I_d \leq \frac{50V}{R_z} \ \ \ [A;\Omega]$
|
||
|
||
- $R_z$ - odpor uzemnění neživých částí
|
||
- $I_d$ - poruchový proud při první poruše o zanedbatelné impedanci mezi fázovým vodičem a neživou částívelikost
|
||
- $R_z$ není předepsána, ale neměla by překročit 20 W (vyhovuje pro bezpečné svedení proudu ze sítě 400 V)
|
||
|
||
### Ochranné přístroje v síti IT
|
||
- V síti IT lze použít tyto hlídací a ochranné přístroje:
|
||
- přístroje pro **hlídání izolačního stavu**
|
||
- **nadproudové jistící** prvky
|
||
- **proudové chrániče**
|
||
- Maximální doba odpojení v síti IT při druhé poruše je stanovena tabulkou:
|
||
|
||
## Třídy ochran elektrických zařízení
|
||
- Podle způsobu zajištění ochrany řadíme elektrické zařízení do tříd:
|
||
- 0 ; I ; II ; III
|
||
|
||
### Třída ochrany „0“
|
||
- má jen základní izolaci
|
||
- nemá přídavnou nebo dvojitou izolaci
|
||
- Je považováno za zařízení **bez ochrany**
|
||
- V České republice takové zařízení **NENÍ POVOLENO** !!!
|
||
|
||
### Třída ochrany „I“
|
||
- Ochrana před úrazem elektrickým proudem zahrnuje **další bezpečnostní opatření**
|
||
- umožňující připojení neživých částí k ochrannému vodiči
|
||
- Ochrana neživých částí je uplatněna **automatickým odpojením od zdroje**
|
||
- Zařízení této třídy se označují značkou:
|
||
<br>
|
||
<img src=".././.assets/zarizeni_tridy_1.png" width="5%" />
|
||
|
||
### Třída ochrany „II“
|
||
- Ochrana před úrazem elektrickým proudem zahrnuje **další bezpečnostní opatření**
|
||
- **nemá prostředky** pro připojení ochranného vodiče
|
||
- **Vodivé neživé části nemá** (zhotoveno z izolantu) a nebo neživé části jsou od živých **odděleny přídavnou** nebo **zesílenou izolací**
|
||
- Zařízení této třídy se označují značkou:
|
||
<br>
|
||
<img src="../../.assets/zarizeni_tridy_2.png" width="5%" />
|
||
|
||
### Třída ochrany „III“
|
||
- Ochrana před úrazem elektrickým proudem je založena na připojení ke zdroji napětí SELV
|
||
- **Nemá prostředky** pro připojení ochranného vodiče
|
||
- **Vodivé neživé části nemá** (zhotoveno z izolantu) a nebo neživé části jsou od živých **odděleny přídavnou** nebo **zesílenou izolací**
|
||
- Zařízení této třídy se označují značkou:
|
||
<br>
|
||
<img src="./../.assets/zarizeni_tridy_3.png" width="5%" />
|
||
|
||
## Ochrana doplněná
|
||
- V určitých **prostorech a za určitých okolností** může použití elektrického zařízení mít vyšší míru nebezpečí úrazu elektrickým proudem
|
||
- V takovém případě je nutné zvýšenou ochranu ještě doplnit o další ochranu
|
||
- Ochrana musí být volena:
|
||
- podle způsobu jeho obsluhy
|
||
- podle členění prostoru ve kterém zařízení pracuje
|
||
- podle toho, zda se části zařízení při obsluze musí nebo nemusí uchopit rukou
|
||
- **Doplněná ochrana** se dosáhne **rozšířením základní ochrany** o některý **další druh ochrany**
|
||
- Pro zajištění doplněné izolace lze použít:
|
||
- zesílená izolace
|
||
- ochranné oddělení obvodů
|
||
- doplňující pospojování
|
||
- doplňková izolace (jen pro pracovníky s odpovídající kvalifikací)
|
||
- chrániče
|
||
|
||
## Ochrana částí, které se musí uchopit rukou
|
||
- Musí být zhotoveny z izolantu nebo musí být izolantem pokryty
|
||
- Izolování může být pouze v místě uchopení, musí však být na kovových částech spolehlivě upevněno
|
||
- **Pokud to nelze splnit, musí se úrazu zabránit jiným účinným způsobem:**
|
||
|
||
### Pro laiky platí
|
||
- živá část od neživé oddělena **dvojitou izolací**
|
||
- elektrické **oddělení obvodů**
|
||
- **zvýšená izolace** přívodu spotřebiče nebo
|
||
- **pospojování**
|
||
- **použití ochrany chráničem**
|
||
- **bezpečné malé napětí SELV**
|
||
|
||
### Pro poučené a znalé:
|
||
- u sítě **TN**, **TT** musí být **stanoviště spojené s částí, která se má uchopit rukou** a nebo **doplňková izolace**
|
||
- např. použití podložek a ochranných pomůcek
|
||
- u zařízení připojené k síti **IT – ochrana doplňkovou izolací** |