Teorie měření a regulace

Transkript

1 Ústav technologie, mechanizace a řízení staveb Teorie měření a regulace Bezpečnost CW01 1. ZS 2015/ Ing. Václav Rada, CSc.

2 BEZPEČNOST PROČ??? toto téma??? Staré známé přísloví praví: A PROČ hned úvodem??? Elektřina dobrý sluha, ale zlý pán A kdo s ní není kamarád tomu slouží špatně nebo vůbec nebo dokonce škodí.

3 BEZPEČNOST Úvodní téma pro předmět o měřeních je zvoleno záměrně, protože měření dnes bez elektřiny téměř neexistuje a řadu fyzikálních veličin bez pomoci elektřiny nebo její využití jako pomocníka je neodmyslitelné.

4 BEZPEČNOST První Předpisy a normálie ESČ rok Od roku 1950 je pojem bezpečnost elektrických zařízení přesně definována normou ČSN : Bezpečnost elektrická Tato norma podléhá vývoji oboru i změnám praxe a její použití je pouze při kontinuální aktualizaci. Normy stanoví nejzákladnější pravidla bezpečnosti elektrických zařízení a práce s nimi.

5 BEZPEČNOST Dnes je bezpečnost při práci a používání elektrické energie definována : jako rovnováha mezi odstraněním nepřijatelného rizika vzniku škod a jinými požadavky, které musí výrobek, postup nebo služba splňovat (užitkovost, účelnost, vhodnost, provozuschopnost, ).

6 BEZPEČNOST Jiná definice : elektrické zařízení nesmí být při obvyklém užívání, pro něž je určeno, nebezpečné pro okolí ani pro osoby nesmí způsobit škody na zdraví či majetku nesmí porušovat principy bezpečnostních zásad a pravidel nesmí být příčinou selhání jakjéhokoliv zařízení (zejména zabezpečovacích).

7 BEZPEČNOST Normy ukládají povinnosti (úkoly) zejména: - používat pouze bezpečnostně testovaná a schválená zařízení (po stránce elektrické i mechanické!) - používat pouze nepoškozená zařízení (zejména kabely) - pravidelně provádět předepsané kontroly a ověřování - opravy pouze v odborných a ověřených institucích - při konstrukci zařízení dbát všech předpisů, norem a pravidel bezpečnosti provozu elektrických zařízení -

8 BEZPEČNOST - - zajišťovat pracoviště z hlediska dodržování bezpečnosti a zábran úrazům, včetně práce s elektrickými zařízení - - pravidelně a odborně školit pracovníky A to je v oblasti měření a měřicí techniky stav a záležitost velice opomíjená jenže realita říká, že její opomíjení má (občas) za následek nesprávné měření nebo získání nesprávných údajů, případně (při větších problémech) ohrožuje zdraví.

9 BEZPEČNOST K základním normám řešícím bezpečnost elektrických zařízení patří ČSN EN ed. 2 - "Ochrana před úrazem elektrickým proudem". Tato norma definuje základní terminologii, na kterou se odvolávají další normy. Její základní myšlenka = "ochrana musí být splněna jak za normálních - bezporuchových podmínek provozu zařízení, tak i za podmínek jedné poruchy". VR - ZS 2014

10 BEZPEČNOST Základní bezpečnostní normou pro použití elektrických zařízení v běžných (domácích) rozvodech je ČSN ed. 2 - "Elektrotechnické předpisy - Elektrická zařízení - Část 4: Bezpečnost - Kapitola 41: Ochrana před úrazem elektrickým proudem". Tato norma je překladem mezinárodního standardu IEC (Protection against electric shock). VR - ZS 2014

11 BEZPEČNOST Kvalifikační požadavky na osoby obsluhující, provozující, instalující, revidující a projektující elektrická zařízení u nás stanovuje "Vyhláška 50/1978 Sb. Českého úřadu bezpečnosti práce a Českého báňského úřadu ze dne 19. května 1978 o odborné způsobilosti v elektrotechnice". VR - ZS 2014

12 BEZPEČNOST Ochrana představuje souhrn opatření majících za úkol omezit nebezpečí a možnost úrazu elektrickým proudem - jsou dvojího druhu: - technická konstrukce a úpravy podle zásad a předpisů o bezpečnosti práce a bezpečném provozu elektrických zařízení - pracovní (instruktáže, seznámení se zařízeními, školení, přezkušování, vyžadovaní dodržování předpisů a nařízení i pomůcek bezpečnosti práce. VR - ZS 2009/2010

13 Platí v případě, že lidské tělo se stane součástí elektrického obvodu: - prvotní opatření kvalifikace a znalosti + provedení všech nutných (a dostupných) bezpečnostních opatřeních (hlavně technických) - lidským tělem protéká v daném okamžiku proud, jehož velikost je dána Ohmovým zákonem v závislosti na dotykovém napětí (při jednobodovém dotyku, kdy druhým bodem bývá zem na které osoba stojí nebo při klasickém dvoubodovém dotyku, kdy proud prochází srdcem) VR - ZS 2009/2010 ÚRAZ ELEKTRICKÝM PROUDEM

14 ÚRAZ ELEKTRICKÝM PROUDEM jednobodový dotyk druhý bod uzavírající obvod je s velkým přechodovým odporem (dán isolací) elektricky isolován není dotyk elektricky isolován isolace = vysoký odpor = může procházet jen velice malý proud VR - ZS 2014

15 ÚRAZ ELEKTRICKÝM PROUDEM dvoubodový dotyk elektricky neisolován je dotyk elektricky neisolován VR - ZS 2014

16 ÚRAZ ELEKTRICKÝM PROUDEM proudový chránič princip činnosti

17 ÚRAZ ELEKTRICKÝM PROUDEM krokové napětí napětí mezi dvěma kružnicemi kolem bodu dotyku se vytvoří ekvipotenciální kružnice nesoucí napětí snižující se od středu

18 ÚRAZ ELEKTRICKÝM PROUDEM Druhy ochran - ochrana isolací (zakrytí živých částí) - ochrana kryty (nemožnost dotyku) - ochrana přepážkami (nepřístupnost, nedostupnost) - ochrana zábranami (nepřístupnost, nedostupnost) - ochrana polohou (vzdálenost zabrání dotyku) - ochrany doplňkové - ochrana nízkým napětím (nižším než 24 V) - ochrana obsluhou (jejími znalostmi a vědomostmi) VR - ZS 2009/2010

19 ÚRAZ ELEKTRICKÝM PROUDEM Ochrana napětím

20 ÚRAZ ELEKTRICKÝM PROUDEM Úkolem příslušných norem a předpisů je stanovit (minimální) základní bezpečnostní požadavky : * třída ochrany (druhy provedení krytí IP výroba) * předpisy pro vedení zejména pro pohyblivé vodiče a kabely (nepřejíždět zejména bezpneumatikovými přepravními prostředky nepoužívat jako nosné lano teplota okolí správně dimenzovat vůči připojenému spotřebiči) * připojování elektrických zařízení a spotřebičů (originální neupravovaná a neopravovaná kabeláž zásuvky revize uzemnění)

21 ÚRAZ ELEKTRICKÝM PROUDEM * stupeň ochrany krytem (velikost dírek na povrchu, na krytech apod.) - krytí IP * NEodstraňování krytů a ochran * dodržování příslušných vzdáleností od živých částí spolu s respektováním aktuálního stavu prostředí * provádění revizí a pravidelných kontrol elektrických zařízení a přístrojů před každým jejich použitím zejména u ručního nářadí (pravidelné + při poškození)

22 Bezpečné hodnoty: - obecně za bezpečné napětí je považována hodnota 24 V - platí Ohmův zákon ze kterého se určí proud procházející tělem (pokud průměrná hodnota lidského těla je asi 1700 Ω což platí pro 95 % lidí a částí lidského těla, ale mnohé části těla jsou zapojeny paralelně, takže v reálu mají nižší odpor (!) a protékající proud je pak vyšší (!) - uvedená statistická hodnota platí pro kontakt (dotyk) o ploše asi 80 cm 2, což je dosti velká plocha. VR - ZS 2010/2011

23 Bezpečné hodnoty: - trvalý bezpečný proud 3,5 ma určuje bezpečné napětí na úrovni pouhých 6 V (!) Tato hodnota byla určena z dosti velikého počtu měření a zkoušek, včetně ověření na reálu lidského těla a při nejrůznějších podmínkách a ve velmi odlišných prostředích. VR - ZS 2010/2011

24 Bezpečné hodnoty: - trvalý bezpečný proud 3,5 ma - trvalé bezpečné napětí 6 V (!) - nahromaděný náboj do 50 μc Je to hodnota proudu, jehož průchod by nemělo lidské tělo nijak pocítit, natož mu škodit nicméně to nemusí platit pro (na elektřinu) silně citlivé jedince.

25 V normách je obecně stanoveno, že trvalý bezpečný proud nesmí překročit hodnotu 3,5 mast nebo 10 mass. Pro některé aplikace, zejména oblast lékařskou a do mokra, je stanovena hodnota bezpečného proudu ještě nižší,

26 Z hlediska účinků el. proudu na člověka: - mez vnímání do cca 0,5 mast a 2 mass - mez reakce od cca 0,5 mast a 2 mass je proud vnímán většinou mravenčení, šimrání či vnitřní drobný třas - mez negativního působení okolo 5 mast a 25 mass svíravá křeč celého organizmu, popáleniny i vnitřní, lehké poruchy srdečního rytmu a dýchání - mez uvolnění od 5 mast a 25 mass způsobí svíravou křeč vyšší hodnoty mohou způsobit neovladatelnost křečí postižených svalů (nelze vědomě svaly ovládat) - mez fibrilace nad 30 mast a 120 mass obvykle způsobí fibrilaci srdečních komor, dýchací křeče a smrt

27 ÚRAZ ELEKTRICKÝM PROUDEM Pro tyto aplikace (oblast lékařská, léčebné účely, vlhko, mokro, ) je stanoven proud = (obvykle) pod 1 mast nebo 3 mass při hodnotě napětí do 6 V (2 V) to představuje odpor lidského těla nebo jeho zasažené části na úrovni cca 2000 až 6000 Ω. VR - ZS 2010/2011

28 ÚRAZ ELEKTRICKÝM PROUDEM Aby byla zajištěna bezpečnost až téměř absolutně, je pro přímé léčebné účely používán proud ještě nižších hodnot (až o jeden řád) a v kombinaci s velice účinnými ochrannými obvody a prvky. VR - ZS 2010/2011

29 Prostředí ÚRAZ ELEKTRICKÝM PROUDEM Při dotyku částí Bezpečná malá napětí živých částí (V) st Normální Živých Normální Neživých Nebezpečné Živých Nebezpečné Neživých Zvlášť nebezpečné Zvlášť nebezpečné Živých Neživých Bezpečné malé napětí živých částí (V) ss VR - ZS 2010/2011

30 ÚRAZ ELEKTRICKÝM PROUDEM PRVNÍ POMOC Po úrazu vždy musí postižený prohlídnut lékařem!!! Následky se mohou projevit až po několika dnech.

31 a to by bylo k bezpečnosti vše cv-1

32 VR - ZS 2014