Ochrana pred nepriamym kontaktom

Normy a predpisy rozlišujú dva typy nebezpečného kontaktu: priamy a nepriamy. V tomto článku sa zameriame na ochranné opatrenia pred úrazom elektrickým prúdom z nepriameho kontaktu.

Nepriamy dotyk znamená ľudský kontakt s otvorenou vodivou časťou zariadenia, ktorá pri bežnej prevádzke elektrickej inštalácie nie je pod napätím, ale z nejakého dôvodu sa ukázalo, že je pod napätím, napríklad v dôsledku poruchy izolácie. V tomto prípade môže byť náhodný kontakt osoby s touto časťou mimoriadne nebezpečný, pretože telom osoby preteká prúd.

Na ochranu pred nepriamym kontaktom, na zabránenie úrazu osôb alebo zvierat elektrickým prúdom v prípade zlyhania izolácie sa používajú osobitné opatrenia, a to samostatne alebo niekoľko naraz:

• ochranné uzemnenie;

• automatické vypnutie;

• vyrovnanie potenciálov;

• vyrovnanie potenciálu;

• dvojitá alebo zosilnená izolácia;

• ultranízke (nízke) napätie;

• ochranné elektrické oddelenie obvodov;

• izolačné (nevodivé) miestnosti, plochy, plošiny.

Obrana zem

Na zaistenie elektrickej bezpečnosti sa vykonáva ochranné uzemnenie zariadenia. Toto uzemnenie sa líši od funkčného uzemnenia a zahŕňa pripojenie vodivých, potenciálne nebezpečných zariadení k uzemňovaciemu zariadeniu.

Funkciou ochranného uzemnenia je eliminovať nebezpečenstvo pre osobu stojacu na zemi a dotýkajúcu sa časti zariadenia, ktorá bola pod napätím v dôsledku skratu. Všetky potenciálne nebezpečné vodivé časti zariadenia sú spojené so zemou cez uzemňovacie zariadenia pripojené k uzemňovaciemu vodiču. Ochranným uzemnením sa napätie uzemnených častí zníži na bezpečnú hodnotu vzhľadom na zem.

Ochranné uzemnenie sa vzťahuje na zariadenia pracujúce pri napätí do 1000 voltov:

• na jednofázové, izolované od zeme a na trojfázové s izolovaným neutrálom;

• na zariadenia pracujúce v sieťach s napätím vyšším ako 1000 voltov s uzemneným neutrálom a izolovaným neutrálom.

Umelo uzemnený vodič (umelá uzemnená elektróda) ​​alebo nejaký vodivý predmet umiestnený v zemi, napríklad železobetónová základňa (prirodzene uzemnená elektróda), môže slúžiť ako uzemňovací vodič na ochranné uzemnenie. Komunikačné vedenia, ako sú kanalizačné, plynové alebo vykurovacie vedenia, by sa na tento účel nemali používať.

Automatické vypnutie

Na ochranu pred úrazom elektrickým prúdom s nepriamym kontaktom sa vykonáva automatické vypnutie otvorením niekoľkých fázových vodičov súčasne a v niektorých prípadoch aj neutrálneho vodiča. Tento spôsob ochrany je kombinovaný s uzemňovacími a neutralizačnými ochrannými systémami. Je použiteľný aj v prípadoch, keď nie je možné použiť ochranné uzemnenie.

Tento spôsob ochrany sa vzťahuje na vysokorýchlostné systémy, ktoré dokážu v prípade nebezpečnej situácie odpojiť zariadenie od siete za menej ako 0,2 sekundy. Odporúča sa realizovať ochranné vypnutie ručného elektrického náradia, mobilných elektroinštalácií, domácich elektrospotrebičov.

Pri uzavretí fázy ku skrinke, alebo výraznom poklese izolačného odporu voči zemi alebo pri kontakte živej časti s ľudským telom sa zmenia elektrické parametre obvodu a táto zmena je signálom na vypínanie RCDpozostávajúce z prúdového chrániča a spínača. Prúdový chránič registruje zmeny parametrov obvodu a vyšle signál do spínača, ktorý následne odpojí nebezpečné zariadenie od siete.

RCD na ochranu pred nepriamym kontaktom môžu reagovať na rôzne parametre: na skratové prúdy v neutralizačnom systéme alebo na rozdielový prúd, na napätie tela voči zemi alebo na napätie nulovej sekvencie. Tieto RCD sa líšia typom vstupného signálu. V zariadeniach s automatickými prúdovými chráničmi sa po zaregistrovaní núdzovej situácie použije vyrovnanie potenciálu, po ktorom sa vypne napájanie.

Potenciálne vyrovnanie

Ak sa v tej istej elektrickej sieti nachádza niekoľko elektrických inštalácií, z ktorých niektoré sú uzemnené cez samostatné uzemňovacie zariadenie bez pripojenia k PE vodiču a niektoré zariadenia sú pripojené na PE vodič, je tento stav nebezpečný a je zakázané uzemňovať el. inštalácie týmto spôsobom.prečo? Pretože ak je jedna fáza skratovaná k telu, povedzme, motora uzemnenému samostatnou zemou, potom budú telá uzemnených elektrických inštalácií napájané vzhľadom na zem. Pamätajte, že uzemnenie je spojenie bezprúdových kovových častí elektrickej inštalácie s nulovým vodičom siete.

Nebezpečenstvo tu je, že zariadenie so správne organizovanou ochranou bude pod napätím. Tragické skúsenosti živočíšneho priemyslu ukazujú, že takéto nesprávne uzemnenie zariadení viedlo k hromadným úhynom zvierat.

Aby sa predišlo takýmto nebezpečenstvám, používa sa vyrovnanie potenciálov. Vodivé časti chráneného zariadenia sú spojené tak, aby ich potenciály boli rovnaké, čím je zabezpečená elektrická bezpečnosť siete v prípade nepriameho kontaktu.

Podľa PUE sú elektrické inštalácie pre napätie do 1000 voltov vzájomne prepojené neutrálny tienený PEN alebo PE vodič prívodné vedenie sústavy TN s uzemňovacím vodičom uzemňovacieho zariadenia sústavy IT a TT a s uzemňovacím uzemňovačom na vstupe do objektu.

Kovové komunikačné potrubia konštrukcie, vodivé časti rámu budovy, vodivé časti centralizovaných klimatizačných a ventilačných systémov, uzemňovacie zariadenia systému ochrany pred bleskom 3 a 2 kat., vodivé plášte telekomunikačných káblov, ako aj funkčné uzemnenie, ak neexistujú žiadne obmedzenia PUE, sú tu tiež prepojené. Vodiče na vyrovnanie potenciálov zo všetkých týchto častí sú potom pripojené k hlavnej uzemňovacej zbernici.

Potenciálne vyrovnanie

Vyrovnanie potenciálu môže výrazne znížiť napätie stupňa na povrchu zeme alebo podlahy použitím ochranných vodičov, ktoré sú uložené v zemi, v podlahe alebo na ich povrchu a pripojené k uzemňovaciemu zariadeniu. V niektorých prípadoch sa používa špeciálny pôdny kryt. Potenciálne vyrovnanie možno považovať za špeciálny prípad vyrovnania, ak vodivú podlahu považujeme za cudziu vodivú časť v elektroinštalácii spolu s kovovými konštrukciami a potrubím.

Dvojitá alebo zosilnená izolácia

Na ochranu pred nepriamym kontaktom v elektrických inštaláciách s napätím do 1000 voltov sa používa dvojitá izolácia. Hlavná izolácia je chránená nezávislou dodatočnou izoláciou. V prípade poškodenia dodatočnej izolácie je hlavná izolácia chránená.

Vystužená izolácia je svojou ochrannou funkciou podobná dvojitej izolácii, jej stupeň ochrany zodpovedá dvojitej izolácii.

Vodivé časti elektrických inštalácií s dvojitou ochrannou a zosilnenou izoláciou nie sú spojené ani s ochranným vodičom, ani so systémom vyrovnania potenciálov.

Tu je vhodné poznamenať, že elektrické náradie a ručné elektrické stroje podľa triedy ochrany pred úrazom elektrickým prúdom sú rozdelené do štyroch tried: 0, I, II, III. Ďalej sa pozrieme na niektoré detaily ochrany, ktorá je v nich implementovaná.

Trieda 0. Základná izolácia poskytuje ochranu pred úrazom elektrickým prúdom. V prípade zlyhania izolácie sú izolačné miestnosti, izolačné priestory, plošiny, izolačné podlahy chránené pred nepriamym dotykom človeka.Príkladom je vŕtačka, ktorej kovové telo nemá uzemňovací kontakt a zástrčka je dvojpólová. Medzi káblom a krytom, kde kábel vstupuje do krytu, by mala byť umiestnená gumená priechodka na zabezpečenie izolácie.

Trieda I. Základná izolácia poskytuje ochranu pred úrazom elektrickým prúdom, pričom nekryté vodivé časti sú pripojené k PE vodiču siete, napr. práčky s 3-pólovou euro zástrčkou sú takto chránené.

Trieda II. Dvojitá alebo zosilnená izolácia plášťa. Príkladom je plastové puzdro príklepovej vŕtačky s 2-pólovou zástrčkou a bez uzemnenia.

Trieda III. Napájacie napätie nie je pre ľudí nebezpečné. Ide o takzvané extrémne nízke (nízke) napätie. Príkladom je domáci skrutkovač.

Nízke (extrémne nízke) napätie

Nízke alebo inak povedané extrémne nízke napätie je samo o sebe ochranou pred nepriamym kontaktom. V kombinácii s ochranným oddelením elektrického obvodu, napríklad pomocou oddeľovacieho transformátora, je bezpečnosť rovnako vysoká. Nízkonapäťové obvody sú oddelené od vysokonapäťových obvodov a v prípadoch, keď je extrémne nízke napätie vyššie ako 60 voltov jednosmerného prúdu alebo vyššie ako 25 voltov striedavého prúdu, uplatňujú sa dodatočné opatrenia: izolácia, opláštenie.

Použitie extrémne nízkeho napätia v elektrických spotrebičoch umožňuje opustiť ochranné uzemnenie ich vodivých krytov, s výnimkou situácií núteného spojenia s vodivými časťami zariadení s nebezpečným napätím. Ak sa používa nízke napätie v spojení s automatickým vypnutím, potom je jedna zo svoriek zdroja pripojená k ochrannému vodiču siete, ktorá tento zdroj napája.

Ochranné elektrické oddelenie obvodov

V elektrických inštaláciách s napätím do 1000 voltov sa uplatňuje ochranné elektrické oddelenie obvodov. Pomocou zosilnenej alebo dvojitej izolácie alebo základnej izolácie a ochrannej vodivej clony sú niektoré živé časti alebo obvody oddelené od ostatných. Špičkové napätie izolovaného obvodu nesmie byť vyššie ako 500 voltov. Ochranné elektrické oddelenie obvodov sa uskutočňuje napríklad v izolačnom transformátore. Živé časti napájaného obvodu musia byť umiestnené oddelene od ostatných obvodov.

Elektrické oddelenie obvodov výrazne zvyšuje bezpečnosť diaľkových sietí vďaka izolačným transformátorom. Úseky sietí izolované od zeme a krátkej dĺžky sa líšia nevýznamnou elektrickou kapacitou a vysokým izolačným odporom v porovnaní s celou rozvetvenou sieťou. V prípade nepriameho kontaktu pretečie ľudským telom malý prúd z fázy do zeme. Samostatná časť okruhu je pri tomto oddelení bezpečnejšia.

Izolačné (nevodivé) miestnosti, plochy, plošiny

Značný elektrický odpor stien a podláh niektorých miestností, priestorov, lokalít, poskytuje dostatočnú ochranu pred nepriamym kontaktom aj pri absencii uzemnenia vodivých častí elektrických inštalácií s napätím do 1000 voltov. Izolačné miestnosti slúžia na ochranu osôb pred nepriamym kontaktom v prípadoch, keď sú iné spôsoby ochrany nepoužiteľné alebo nepraktické.

Je tu však dôležitá podmienka: pri napätí elektrickej inštalácie viac ako 500 voltov nesmie byť odpor izolačných stien a podlahy voči miestnemu uzemneniu nižší ako 100 kΩ na žiadnom mieste v miestnosti a pri napätiach. do 500 voltov, najmenej 50 kΩ. Izolované miestnosti neznamenajú prítomnosť ochranného vodiča, preto je v nich vo všetkých smeroch vylúčená odchýlka potenciálu zvonku do vodivých častí oblasti.