Bezpečnost v elektrotechnice Pracovní sešit doc. Ing. Pavel Kaláb, CSc. doc. Ing. Miloslav Steinbauer, Ph.D. ÚSTAV TEORETICKÉ A EXPERIMENTÁLNÍ ELEKTROTECHNIKY
Pavel Kaláb, Miloslav Steinbauer 2011
Bezpečnost v elektrotechnice Úvod Pro 1. týden ZS, v BEL1 lab. Elektrická zařízení Základní pojmy (ČSN 33 0010) Elektrické zařízení (EZ) Živá část EZ Kryt (neživá část) EZ Elektrický předmět Elektrická instalace Elektrický spotřebič 3 Bezpečnost v elektrotechnice 2011 1
Normalizovaná jmenovitá napětí střídavých sítí (ČSN 33 0120) Jednofázové sítě s uzemněným uzlem (V) Trojfá zové sí tě s uzemněným uzlem (V) Trojfá zové sítě s izolovaným uzlem (kv) 120 / 240 230 / 400 3 400 / 690 6 580 / 1000 10 22 35 110 400 (420) 1) 4 Jmenovitá napětí střídavých zdrojů a spotřebičů do 1000 V (ČSN 33 0120) Zdroje (V) Spotřebiče (V) 6 6 12 12 24 24 42 42 48 48 65 65 125 110 242 230 420 400 525 500 727 690 1050 1000 5 Druhy střídavých rozvodných sítí (podle spojení se zemí) Značení sítí podle uzemnění 1. písmeno Vztah sítě a uzemnění 2. písmeno Vztah neživých částí EZ a uzemnění Další písmena (nemusí být) Uspořádání nulového a ochranného vodiče T Spojení jednoho bodu sítě se zemí I Síť oddělená od země, případně spojení jednoho bodu sítě se zemí přes velkou impedanci N Přímé spojení neživých částí EZ s uzemněným bodem sítě (obvykle střed zdroje) T Nepřímé spojení neživých částí EZ s uzemněným bodem sítě zpravidla nezávislým zemničem S Ochranný vodič (PE) je veden odděleně od pracovních vodičů C Funkci ochranného a nulového vodiče vsobě slučuje jediný vodič (PEN) 6 Bezpečnost v elektrotechnice 2011 2
Druhy střídavých rozvodných sítí (ČSN 33 2000-3) TN TN-S TN-C TN-C-S TT IT Vysvětlivky ke schématům: N PE PEN nulový vodič ochranný vodič vodič slučující funkci ochranného a nulového vodiče 7 Síť TN-S L1 L2 L3 N PE U V W N PE U V W PE U N PE E Uzemnění sítě Trojfázový spotřebič tř. I 3 NPE Trojfázový spotřebič tř. I 3 PE Jednofázový spotřebič tř. I 1 NPE 8 Síť TN-C L1 L2 L3 PEN U V W PEN U V W PE U PEN E Uzemnění sítě Trojfázový spotřebič tř. I 3 PEN Trojfázový spotřebič tř. I 3 PE Jednofázový spotřebič tř. I 1 NPE 9 Bezpečnost v elektrotechnice 2011 3
Síť TN-C-S TN-C PEN TN-S L1 L2 L3 N PE U V W PEN U V W N PE E Uzemnění sítě Trojfázový spotřebič tř. I 3 PEN E Přizemnění Trojfázový spotřebič tř. I 3 NPE 10 Síť TT L1 L2 L3 N U V W N PE U V W PE U N PE E Uzemnění sítě Trojfázový spotřebič tř. I 3 NPE PE Trojfázový spotřebič tř. I 3 PE Jednofázový spotřebič třídy I PE 11 Síť IT L1 L2 L3 N Oddělovací impedance U V W N PE U V W PE U N PE E Uzemnění sítě Trojfázový spotřebič tř. I 3 NPE PE Trojfázový spotřebič tř. I 3 PE Jednofázový spotřebič třídy I PE 12 Bezpečnost v elektrotechnice 2011 4
Bezpečnost elektrických zařízení Pojetí bezpečnosti v elektrotechnice Bezpečnost v elektrotechnice Bezpečná činnost Bezpečný výrobek a instalace Ochrana EZ Obsluha EZ Práce na EZ před úrazem elektrickým proudem před účinky tepla proti nadproudům proti přepětí před bleskem proti požáru Bezpečné provozování EZ Bezpečnost práce Bezpečný provoz Prevence rizik 14 Bezpečný výrobek a instalace Bezpečný výrobek Právní předpisy a normy Stanovený výrobek Prohlášení o shodě Revize Bezpečná instalace Projektová dokumentace Revize Logo EZÚ dřívější schvalovací značka pro elektrotechnické výrobky C Z Novější schvalovací značka Česká značka shody (CCZ) Značka shody užívaná v EU (CE) 15 Bezpečnost v elektrotechnice 2011 5
Názvosloví Prohlídka Montáž Revize Údržba 16 Ochrana před úrazem elektrickým proudem Úraz elektrickým proudem Způsoben proudem protékajícím tělem nebo jako důsledek jiných účinků proudu, elektrického nebo elektromagnetického pole Rozhodující je: Velikost a cesta proudu tělem Doba působení proudu Druh proudu (stejnosměrný, střídavý kmitočet) Fáze srdečního cyklu Fyzický a psychický stav postiženého 18 Bezpečnost v elektrotechnice 2011 6
Člověk dotýkající se elektrického zařízení EZ s proudem unikajícím izolací Z I Z Lp /5 Z I Z Lp Z Lp Z V Z V Z L ~ U Z Lp Z Lp ~ U Z 0 Z 0 Z F Z Z Z F Z Z 19 Třídění vnějších vlivů (ČSN 33 2000-3) Značení vnějších vlivů 1. písmeno Kategorie vnějšího vlivu 2. písmeno Povaha vnějšího vlivu číslice Třída vnějšího vlivu A prostředí A... 1... B využití B... 2... C konstrukce budov Příklad: AD1 Pravděpodobnost výskytu vody je zanedbatelná AD2 Možnost padajících kapek AD3 Možnost spadu vody pod úhlem 60 od svislice AD8 Možnost trvalého a úplného ponoření 20 Organizace ochranných opatření před úrazem elektrickým proudem (ČSN EN 61140 ed.2) Ochranné opatření Základní ochrana Ochrana při poruše Další ochrana Ochrana Základní izolace, Automatické odpojení + Doplňková ochrana automatickým přepážky, kryty Ochranné pospojování proudovým chráničem odpojením od zdroje Ochrana dvojitou nebo zesílenou izolací Ochrana elektrickým oddělením Ochrana SELV Ochrana PELV Ochrana omezením ustáleného dotykového proudu a náboje Základní izolace Základní izolace, přepážky, kryty Omezení napětí (ELV) Omezení napětí (ELV) Omezení ustáleného proudu a náboje Přídavná izolace Jednoduché oddělení obvodů + neuzemněné Ochranné pospojování Jednoduché oddělení od ostatních obvodů ELV a země Jednoduché oddělení od ostatních obvodů ELV - (nebo Zesílená izolace) - Ochranné oddělení obvodů jiných než SELV Ochranné oddělení obvodů jiných než ELV Ochranné oddělení od nebezpečných živých částí 21 Bezpečnost v elektrotechnice 2011 7
Ochrana automatickým odpojením od zdroje 22 Ochranné přístroje - pojistka Umělé nejslabší místo elektrického obvodu Vypnutím je zničena a musí se vyměnit ukazatel stavu pružina horní kontakt keramické pouzdro přídržný drátek ukazatele tavný vodič křemičitý písek spodní kontakt Pro vypnutí v čase do 0,4 s (požadavek pro sítě TN) je třeba asi 5násobek jmenovitého proudu 23 Ochranné přístroje - jistič Po vypnutí lze opět zapnout Obsahuje nadproudovou a zkratovou spoušť 24 Bezpečnost v elektrotechnice 2011 8
Ochranné přístroje - proudový chránič (RCD, FI) Nechrání před nadproudy Vypíná při překročení velikosti rozdílového proudu I Chráničem prochází všechny pracovní vodiče (fázové a nulový), ochranný vodič musí vést mimo Nelze použít v síti TN C, chránič z principu vyžaduje samostatný ochranný vodič (PE) Chránič s I n nepřesahujícím 30 ma se používá i jako doplňková ochrana (např. zásuvek) Poruchový (rozdílový) proud PE i L 1 L 2 L 3 N i = i L1 +i L2 +i L3 +i N Součtový proudový transformátor Vypínací proud Vypínací kontakty Spotřebič Spoušť 25 Bezpečnost v elektrotechnice přednáška Definice Bezpečnost elektrických zařízení je schopnost elektrického zařízení neohrožovat za stanovených podmínek provozu lidské zdraví, užitková zvířata nebo majetek aokolníprostředí elektrickým proudem nebo napětím nebo jevy vyvolanými účinky elektřiny a chránit před nebezpečím neelektrického charakteru,kterámohoutatozařízení způsobovat. 27 Bezpečnost v elektrotechnice 2011 9
Obsah poučení Elektrická zařízení rozdělení EZ značení vodičů a svorek zásuvky a přívody Bezpečnost EZ činnost na EZ kvalifikace v elektrotechnice zajištění bezpečnosti zkušebny a laboratoře Úraz elektrickým proudem mechanismus vzniku úrazu účinky proudu na lidský organismus Ochrana před úrazem el. proudem vznik úrazu rozdělení prostorů izolace a třídy ochran prostředky ochran provedení ochranných opatření První pomoc postup laické resuscitace přivolání lékařské pomoci 28 Část 1 Elektrická zařízení Rozdělení elektrických zařízení Podle účelu Podle napětí Podle nebezpečí úrazu Podle druhu proudu Podle provozní spolehlivosti 30 Bezpečnost v elektrotechnice 2011 10
Rozdělení EZ podle účelu Rozdělení EZ podle účelu Silová zařízení výroba Sdělovací zařízení zpracování Řídicí zařízení ovládání přenos rozvod přeměna energie... přenos informací... měření řízení ochrana EZ... Zvláštní zařízení zdravotnická laboratorní EZ... 31 Rozdělení EZ podle napětí (střídavé) Kategorie napětí Označení napětí Název napětí v uzemněné soustavě Jmenovitá napětí U v izolované soustavě mezi vodiči a zemí mezi vodiči mezi vodiči I mn malé U 50 V U 50 V U 50 V II nn nízké 50 V < U 600 V 50 V < U 1000 V 50 V < U 1000 V A vn vysoké 0,6 kv < U < 30 kv 1 kv < U < 52 kv 1 kv < U < 52 kv B vvn velmi vysoké 30 kv U < 171 kv 52 kv U < 300 kv 52 kv U < 300 kv C zvn zvláště vysoké - 300 kv U 800 kv - D uvn ultra vysoké - nad 800 kv - Napětí střídavé rozvodné sítě v ČR: 230/400 V (3 fáze) 32 Rozdělení EZ podle nebezpečí úrazu Silnoproudá zařízení -při obvyklém užívání mohou vzniknout proudy nebezpečné osobám, užitkovým zvířatům, majetku a věcem. Slaboproudá zařízení -při obvyklém užívání nemohou vzniknout proudy nebezpečné osobám, užitkovým zvířatům, majetku a věcem. 33 Bezpečnost v elektrotechnice 2011 11
Značení vodičů a svorek EZ písmeny a číslicemi (ČSN EN 60445 ed.2) Název Označení Označení Název Vodič Svorka Vodič Svorka Střídavá soustava Zvláštní druhy vodičů a svorek Fáze (libovolná fáze) L U Ochranný vodič PE PE 1. fáze L1 U Vodič slučující funkci ochranného vodiče a nulového PEN PEN 2. fáze L2 V vodiče 3. fáze L3 W Vodič slučující funkci ochranného vodiče a vodiče PEM PEM Nulový (střední) vodič N N středního bodu Stejnosměrná soustava Vodič slučující funkci ochranného vodiče a vodiče PEL PEL Kladný pól L+ +, C vedení Záporný pól L, D Vodič pracovního uzemnění FE FE Vodič ze středu M M Vodič pracovního pospojování FB FB 34 Značení vodičů a svorek - příklad U1 V1 W1 PE1 L1 L2 L3 PE Vedení Vložený el. předmět (zde jistič) U2 V2 W2 U V W M 3 PE2 PE Elektrický předmět (zde motor) 35 Značení vodičů barvami (ČSN IEC 446:1992) Střídavá soustava Izolované vodiče Vodič, žíla kabelu Poznávací barva L Fázový nebo krajní černá, hnědá nebo šedá N Nulový (střední) světlemodrá PE Ochranný zelená / žlutá PEN Vodič PEN zelená / žlutá (+ světlemodrá) Holé vodiče Stejnosměrná soustava Vodič, přípojnice Poznávací barva L Fázový oranžová N Nulový (střední) světle modrá PE, PEN Ochranný zelená/žlutá Vodič, přípojnice Poznávací barva L+ Kladný pól tmavě červená L Záporný pól tmavě modrá M Vodič ze středu světle modrá PE, PEM Ochranný zelená/žlutá 36 Bezpečnost v elektrotechnice 2011 12
Značení vodičů barvami Holé sběrnice PEN vodič PE a N můstek 37 Zásuvky střídavého rozvodu nn L PE N L1 L2 L3 N L PEN L1 L2 L3 PE a) b) c) d) V síti TN S nebo TT V síti TN C PEN 38 Pohyblivé přívody Šňůry musí být spolehlivě odlehčeny od tahu, zajištěny proti posunutí či vytržení žil Ochranný vodič se musí přerušit při vytržení až jako poslední, proto je delší Vidlice i zásuvka na shodný jmenovitý proud a napětí, stejný počet pólů Na kolících nezapojených vidlic se v žádném případě nesmí objevit napětí Pohyblivé přívody s ochranným vodičem musí mít vidlici i zásuvku s ochranným kontaktem Pohyblivé přívody bez ochranného vodiče musí být neoddělitelně spojeny s vidlicí a na druhém konci buď pevně připojeny, nebo opatřeny nezáměnnou nástrčkou 39 Bezpečnost v elektrotechnice 2011 13
Životu nebezpečná prodlužovačka 40 Část 2 Bezpečnost elektrických zařízení Přehled činností na EZ Činnost na EZ Obsluha Práce Jednoduchá Složitá Bez napětí V blízkosti částí pod napětím Pod napětím Samostatná Řízená Řídicí Podle pokynů S dohledem Pod dozorem Za BOZP odpovídá pracovník Za BOZP odpovídá dozor 42 Bezpečnost v elektrotechnice 2011 14
Přehled elektrotechnické kvalifikace (Vyhláška 50/1978 Sb.) Kvalifikace pracovníků Výchozí požadavky Prověření způsobilosti Název 3 4 Pracovníci seznámení Pracovníci poučení 5 Pracovníci znalí 6 Pracovníci pro samostatnou činnost Pro činnost na EZ Odborné vzdělání Odborná praxe Zkušební komise Oznámení zkoušky mn, nn žádné žádná NE NE mn, nn, vn, vvn mn, nn, vn, vvn žádné žádná NE NE Lhůta pro přezkoušení podle Zák. práce určí zaměstnavatel V, SO, ÚSO, VŠ žádná NE NE 3 roky do 1000 V V, SO, ÚSO, VŠ 1 rok ANO NE 3 roky nad 1000 V hromosvo dy V, SO, ÚSO, VŠ 2 roky ANO NE 3 roky zaškolení V, SO, ÚSO, VŠ 6 měsíců 3 měsíce ANO NE 3 roky 43 Pracovníci poučení ( 4 Vyhlášky) Smí samostatně obsluhovat jednoduchá elektrická zařízení všech napětí Pracovat na částech EZ nn bez napětí a v blízkosti nekrytých částí pod napětím ve vzdálenosti větší než 20 cm s dohledem Na částech pod napětím pracovat nesmí, s výjimkou jednoduchých prací Pracovat na vypnutých zařízeních vn a vvn s dohledem; v blízkosti částí pod napětím smí pracovat pod dozorem 44 Pracovníci znalí ( 5 Vyhlášky) Smí samostatně obsluhovat jednoduchá i složitá elektrická zařízení všech napětí Pracovat sami na částech EZ nn bez napětí, v blízkosti částí pod napětím i na částech pod napětím Při nepříznivých podmínkách smí pracovat na částech EZ nn pod napětím pod dozorem pracovníka s vyšší kvalifikací při použití předepsaných pracovních a ochranných pomůcek Pracovat na zařízeních vn a vvn bez napětí sami, v blízkosti těchto zařízení pod napětím s dohledem nebo pod dozorem 45 Bezpečnost v elektrotechnice 2011 15
Pracovníci znalí s vyšší kvalifikací ( 6 až 10 Vyhlášky) Smí samostatně provádět všechny činnosti na EZ s výjimkou prací zakázaných: PPN v provozech těsných a horkých, venku za nepříznivých povětrnostních podmínek Práce v blízkosti neohrazených živých částí, když jsou po obou stranách pracovníka, pod ním, za ním či blízko nad ním Rovněž jsou zakázány práce osobám bez příslušné kvalifikace 46 Studenti FEKT Po dobu studia a jen pro školní laboratoře: Smí vykonávat takovou obsluhu a práci na EZ, která odpovídá jejich postupně získávaným znalostem a fyzické zdatnosti a to vždy pod dohledem či dozorem Studenti 1. ročníku BS po prokazatelném poučení a přezkoušení jsou pracovníci poučení ( 4) Studenti 2. ročníku BS jsou po složení zkoušky pracovníci znalí (ve smyslu 5) Studenti 3. ročníku ročníku BS a studenti MS jsou po složení zkoušky pracovníci pro samostatnou činnost (ve smyslu 6) 47 Zajištění bezpečnosti při práci Bezpečnostní sdělení Ochranné a pracovní pomůcky Technická a organizační opatření Státní odborný dozor SÚIP (Státní úřad inspekce práce) IP (Inspektoráty práce) TIČR (Technická inspekce České republiky, dříve Institut technické inspekce) 48 Bezpečnost v elektrotechnice 2011 16
Bezpečnostní sdělení (ČSN ISO 3864) Grafická Tabulky a nápisy Barevná bezpečnostní opatření Světelná Akustická 49 Vzory bezpečnostních tabulek 50 Ochranné a pracovní pomůcky (ČSN EN 50110-1 ed. 2 ) Ochranné pomůcky Izolační rukavice, boty a koberce Izolační přilby a obleky Ochranné brýle a štíty Zkratovací, vybíjecí a zemnicí zařízení Pracovní pomůcky Zkoušečky, měřicí přístroje Izolované nářadí, žebříky 51 Bezpečnost v elektrotechnice 2011 17
Zkušebny a laboratoře Jsou zkušební zařízení s nebezpečím úrazu elektrickým proudem určené k provádění pokusů Musí mít instalován dostatečný počet ovladačů nouzového vypínání Musí mít instalovány hasební prostředky pro hašení EZ pod napětím Východy do volného prostoru musí být požárně bezpečné 52 Provozování a obsluha zkušebních zařízení Pouze pod dohledem pracovníka se způsobilostí minimálně 6 (pro školní laboratoře 7) Musí být vypracovány provozní pokyny Pracovníci musí být prokazatelně seznámeni s pracovištěm Pracoviště musí být pravidelně a průkazně prověřována; veškeré zjištěné vady musí být ihned odstraněny nebo nahlášeny odpovědnému pracovníkovi 53 Část 3 Úraz elektrickým proudem Bezpečnost v elektrotechnice 2011 18
Úraz elektrickým proudem Způsoben proudem protékajícím tělem nebo jako důsledek jiných účinků proudu, elektrického nebo elektromagnetického pole Rozhodující je: Velikost a cesta proudu tělem Doba působení proudu Druh proudu (stejnosměrný, střídavý kmitočet) Fáze srdečního cyklu Fyzický a psychický stav postiženého 55 Člověk dotýkající se elektrického zařízení EZ s proudem unikajícím izolací Z I Z Lp /5 Z I Z Lp Z Lp Z V Z V Z L ~ U Z Lp Z Lp ~ U Z 0 Z 0 Z F Z Z Z F Z Z 56 Účinky elektrického proudu na lidský organizmus (IEC 479-1) Pravděpodobnost fibrilací Práh reakce Práh odpoutání Zóna 4 Zóna 1 Zóna 2 Zóna 3 Dovolená mez bez nebezpečných fyziologických účinků Platí pro střídavý proud kmitočtu 15 Hz až 100 Hz 57 Bezpečnost v elektrotechnice 2011 19
Srdeční cyklus EKG Normální perioda Zásah proudem Fibrilace komor Zranitelné fáze Krevní tlak 58 Část 4 Ochrana před úrazem elektrickým proudem Názvosloví Nebezpečná živá část Může způsobit úraz elektrickým proudem Základní ochrana Při normálním provozu EZ Ochrana při poruše Za podmínek jedné poruchy Části současně přístupné dotyku Vzdálené méně než 2,5 m 60 Bezpečnost v elektrotechnice 2011 20
Ohrožení zdraví od EZ Úraz elektrickým proudem: Přímým dotykem (s nebezpečnou živou částí EZ) Nepřímým dotykem (s neživými částmi EZ při poruše) Přeskokem jiskry Krokovým napětím Další ohrožení: Působením elektromagnetického pole Tepelným či jiným zářením Dalšími mechanismy (následný úraz ) 61 Přímý a nepřímý dotyk Přímý dotyk Nepřímý dotyk Přístroj, který je pod proudem, vypadá stejně jako ten, který není, jen je jiný na dotek 62 Vznik krokového napětí 63 Bezpečnost v elektrotechnice 2011 21
Prostory z hlediska nebezpečí úrazu elektrickým proudem (ČSN 33 2000-4-41 ed.2) Prostory normální Prostory nebezpečné Prostory zvláště nebezpečné 64 Ochrana před úrazem elektrickým proudem Nebezpečné živé části nesmí být přístupné a přístupné vodivé části nesmí být nebezpečně živé: ani za normálních podmínek, ani za podmínek jedné poruchy. Toho lze dosáhnout: zabráněním možnosti přímého dotyku při normální činnosti EZ zabráněním průtoku či omezením doby trvání průtoku proudu tělem při nepřímém dotyku při poruše EZ omezením napětí nebo proudu 65 Typy izolací EZ Živá část (s pracovní izolací) Základní izolace Přídavná izolace Dvojitá izolace Živá část (s pracovní izolací) Zesílená izolace 66 Bezpečnost v elektrotechnice 2011 22
Třídy ochran EZ (ČSN EN 61140 ed.2) Třída ochrany 0 Pouze základní izolace, bez jiných ochranných prostředků V případě poruchy ochranu zajišťuje okolí Není v ČR podle ČSN povolena! Třída ochrany I Má základní izolaci Neživé části se připojují k ochrannému vodiči instalace Třída ochrany II Nemá připojení k ochrannému vodiči Má základní izolaci a přídavnou či zesílenou izolaci Třída ochrany III Nemá připojení k ochrannému vodiči Používá bezpečné malé napětí - ELV 67 Třídy ochran EZ (pokračování) Třída Značka na ochrany předmětu 0 Princip ochrany Poznámka Nemá ochranné prostředky pro případ poruchy Nepovoleno v ČR. I 1) Spojení neživé části EZ s ochranným vodičem sítě II III 2) 3) Dvojitá či zesílená izolace EZ Zásuvka musí být nezáměnná Připojení na zdroj malého napětí (SELV) 68 Prostředky ochran před úrazem elektrickým proudem (ČSN EN 61140 ed.2) Prostředky základní ochrany Základní izolace Přepážky a kryty Zábrany Ochrana polohou Omezení napětí (ELV) Omezení ustáleného proudu anáboje Prostředky ochrany při poruše Přídavná izolace Ochranné uzemnění a pospojování Automatické odpojení od zdroje Jednoduché oddělení obvodů Nevodivé okolí Prostředky zvýšené ochrany Zesílená izolace Ochranné oddělení obvodů 69 Bezpečnost v elektrotechnice 2011 23
Prostředky základní ochrany Základní izolace Izolace živých částí EZ Smí být odstranitelná pouze zničením Přepážky a kryty Jsou součástí EZ Musí vyhovovat krytí IPxxB (IP2X), pro vodorovné horní kryty IPxxD (IP4X) Kryty a přepážky musí být dostatečně odolné Odstranitelné pouze klíčem či nástrojem Zábrany Nejsou součástí EZ Chrání pouze před neúmyslným dotykem Mohou být odstranitelné bez použití nástroje Pouze pro osoby kvalifikované v elektrotechnice 70 Krytí elektrických zařízení IP Ingress Protection (ČSN EN 60529) IP X X První Význam číslice 0 nechráněno ochrana před vniknutím pevných těles 1 větších než 50 mm ochrana před vniknutím pevných těles 2 větších než 12,5 mm ochrana před vniknutím pevných těles 3 větších než 2,5 mm ochrana před vniknutím pevných těles 4 větších než 1 mm 5 ochrana před prachem prachotěsné 6 (prach nemůže narušit činnost EZ) Druhá Význam číslice 0 nechráněno ochrana před kapkami vody 1 (dopadajícími svisle) ochrana před kapkami vody 2 (dopadajícími do úhlu 15 od svislice) ochrana před deštěm 3 (dopadajícím do úhlu 60 od svislice) ochrana před stříkající vodou 4 (dopadající v libovolném směru) 5 ochrana před tryskající vodou ochrana před intenzivně tryskající 6 vodou, vlnobitím ochrana před dočasným ponořením do 7 vody (omezeno tlakem a časem) ochrana při trvalém ponořením do vody 8 (případná vniklá voda nemůže narušit činnost EZ) 71 Prostředky základní ochrany - ochrana polohou Spočívá v umístění nebezpečných živých částí mimo dosah ruky 72 Bezpečnost v elektrotechnice 2011 24
Prostředky základní ochrany - ochrana omezením napětí (SELV a PELV) Omezením napětí na bezpečné malé napětí ELV (Extra Low Voltage) Maximálně 50 V~, 120 V= jako zdroj: akumulátor, bezpečnostní ochranný transformátor Napětí je natolik malé, že proud protékající tělem nemůže nabýt nebezpečné velikosti L N 230 V SELV izolační bariéra Transformátor SELV Nezáměnná zásuvka 73 Meze bezpečných malých napětí (ELV) (ČSN 33 2000-4-41 ed.2) Prostory Normální i nebezpečné Zvláště nebezpečné Dochází-li při obsluze k dotyku Nejvyšší jmenovitá napětí živých částí efektivní střídavá (V) stejnosměrná (V) živých částí 25 60 krytů 50 120 živých částí - - krytů 12 25 74 Prostředky základní ochrany - omezení ustáleného proudu a náboje Napájení ze zdroje omezeného proudu Oddělení od nebezpečných živých částí ochrannou impedancí (transformátor, optočlen ) Proud mezi částmi současně přístupnými dotyku tekoucí odporem 2 k nesmí překročit hodnoty: Mezní proud I Střídavý ~ Stejnosměrný = Mezní nahromaděný náboj Q Doporučená hodnota 0,5 ma 2 ma 0,5 C Mezní hodnota 3,5 ma 10 ma 50 C 75 Bezpečnost v elektrotechnice 2011 25
Organizace ochranných opatření před úrazem elektrickým proudem (ČSN EN 61140 ed.2) Ochranné opatření Základní ochrana Ochrana při poruše Další ochrana Ochrana Základní izolace, Automatické odpojení + Doplňková ochrana automatickým přepážky, kryty Ochranné pospojování proudovým chráničem odpojením od zdroje Ochrana dvojitou nebo zesílenou izolací Ochrana elektrickým oddělením Ochrana SELV Ochrana PELV Ochrana omezením ustáleného dotykového proudu a náboje Základní izolace Základní izolace, přepážky, kryty Omezení napětí (ELV) Omezení napětí (ELV) Omezení ustáleného proudu a náboje Přídavná izolace Jednoduché oddělení obvodů + neuzemněné Ochranné pospojování Jednoduché oddělení od ostatních obvodů ELV a země Jednoduché oddělení od ostatních obvodů ELV - (nebo Zesílená izolace) - Ochranné oddělení obvodů jiných než SELV Ochranné oddělení obvodů jiných než ELV Ochranné oddělení od nebezpečných živých částí 76 Stupně ochrany před nebezpečným dotykem neživých částí Stupeň ochrany Druhy ochrany a doplňková ochrana, kterými se dosáhne požadovaný stupeň ochrany Normální Doplněný 1. Automatické odpojení od zdroje 2. Dvojitá či zesílená izolace 3. Elektrické oddělení 4. Ochrana malým napětím SELV a PELV 1. Automatické odpojení od zdroje a a) doplňující pospojování, nebo b) proudový chrániče, nebo c) doplňková izolace. 2. Dvojitá či zesílená izolace a a) elektrické oddělení, nebo b) proudový chránič, nebo c) doplňková izolace. 3. Elektrické oddělení pro napájení jediného spotřebiče a a) izolace vstupních míst a pohyblivých přívodů, nebo b) proudový chránič, nebo c) doplňková izolace. 4. Ochrana malým napětím SELV a PELV a a) omezení napětí živých částí na 12 VAC resp. 25 VDC, nebo b) krytí nebo izolace živých částí 77 Volba stupně ochrany Prostory Normální i nebezpečné Zvláště nebezpečné Části zařízení se nemusí uchopit rukou normální doplněná Stupeň ochrany Části zařízení se musí uchopit rukou Požaduje se zhotovení z izolantu 78 Bezpečnost v elektrotechnice 2011 26
Ochrana automatickým odpojením od zdroje (EZ třídy ochrany I) - cesta poruchového proudu 79 Ochrana dvojitou či zesílenou izolací (EZ třídy ochrany II) EZ má základní izolaci a přídavnou izolaci, nebo izolaci zesílenou Nemá prostředky pro připojení ochranného vodiče Pokud je přídavnou izolací kryt: musí zajišťovat krytí alespoň IPXXB nebo IP2X musí být způsobilý odolávat mechanickým, elektrickým nebo tepelným namáháním, která se mohou vyskytnout. krytem nesmějí procházet vodivé části, které by mohly být pod napětím při průchodu mechanických částí krytem (např. závěsy, ovládací prvky), musí být zajištěno, aby v případě poruchy nebyla narušena ochrana před úrazem elektrickým proudem Na viditelném místě povrchu a vnitřku případného vodivého krytu musí být umístěna značka 80 Ochrana dvojitou či zesílenou izolací (EZ třídy ochrany II) 81 Bezpečnost v elektrotechnice 2011 27
Ochrana elektrickým oddělením Napájení přes oddělovací zdroj s alespoň jednoduchým oddělením Napětí odděleného obvodu maximálně 500 V Živé části odděleného obvodu nesmí být spojovány se zemí či s částmi jiných obvodů Doporučeno omezení pouze na 1 spotřebič Délka odděleného vedení maximálně 500 m Součin U.l < 100 000 Neživé části odděleného obvodu musí být navzájem neuzemněně pospojovány Zásuvky odděleného obvodu musejí být s ochranným kontaktem spojeným se soustavou pospojování 82 Ochrana elektrickým oddělením 83 Ochrana SELV (Safety Extra Low Voltage) pro EZ třídy ochrany III Zdroje nezávislé nebo s izolační bariérou Oddělení od jiných obvodů na úrovni dvojité izolace Nezáměnné zásuvky a vidlice bez ochranných kontaktů Žádná část obvodu nesmí být spojena se zemí ani s částmi jiných obvodů Při napětí menším než 25 V~ nebo 60 V= nemusí provedena základní ochrana 84 Bezpečnost v elektrotechnice 2011 28
Ochrana PELV (Protective Extra Low Voltage) pro EZ třídy ochrany III Shodné se SELV, ale jednopólově uzemněn a pospojován Ochrana je tímto závislá na kvalitě ochrany spojeného obvodu Při napětí nepřesahujícím 12 V~ nebo 25 V= nemusí být provedena základní ochrana 85 Bezpečnost v elektrotechnice Cvičení Obsah poučení Elektrická zařízení rozdělení EZ značení vodičů a svorek zásuvky a přívody Bezpečnost EZ činnost na EZ kvalifikace v elektrotechnice zkušebny a laboratoře zajištění bezpečnosti Úraz elektrickým proudem mechanismus vzniku úrazu účinky proudu na lidský organismus Ochrana před úrazem el. proudem vznik úrazu rozdělení prostorů izolace a třídy ochran prostředky ochran provedení ochranných opatření (dokončení) První pomoc postup laické resuscitace přivolání lékařské pomoci 87 Bezpečnost v elektrotechnice 2011 29
Část 4 Ochrana před úrazem elektrickým proudem dokončení Organizace ochranných opatření před úrazem elektrickým proudem (ČSN EN 61140 ed.2) Ochranné opatření Základní ochrana Ochrana při poruše Další ochrana Ochrana Základní izolace, Automatické odpojení + Doplňková ochrana automatickým přepážky, kryty Ochranné pospojování proudovým chráničem odpojením od zdroje Ochrana dvojitou nebo zesílenou izolací Ochrana elektrickým oddělením Ochrana SELV Ochrana PELV Ochrana omezením ustáleného dotykového proudu a náboje Základní izolace Základní izolace, přepážky, kryty Omezení napětí (ELV) Omezení napětí (ELV) Omezení ustáleného proudu a náboje Přídavná izolace Jednoduché oddělení obvodů + neuzemněné Ochranné pospojování Jednoduché oddělení od ostatních obvodů ELV a země Jednoduché oddělení od ostatních obvodů ELV - (nebo Zesílená izolace) - Ochranné oddělení obvodů jiných než SELV Ochranné oddělení obvodů jiných než ELV Ochranné oddělení od nebezpečných živých částí 89 Ochrana automatickým odpojením (EZ třídy ochrany I) cesta poruchového proudu 90 Bezpečnost v elektrotechnice 2011 30
Ochrana automatickým odpojením Meze trvalého dotykového napětí Doby odpojení v případě poruchy EZ Ochranné přístroje Pojistka Jistič Proudový chránič (RCD, FI) Ochranné pospojování a uzemnění neživých částí Provedení ochrany v různých sítích 91 Meze dovoleného trvalého dotykového napětí pro EZ do 1000 V Dotykové napětí: Napětí mezi dotýkanou vodivou částí EZ a potenciálem země Meze trvalého dotykového napětí jsou shodné s mezemi bezpečných malých napětí Jestliže je dotykové napětí vyšší než mez, musí dojít k odpojení EZ Prostory ~U dl (V ef ) =U dl (V) trvale krátkodobě trvale krátkodobě Normální i nebezpečné 25 50 60 120 Zvláště nebezpečné - 12-25 92 Účinky elektrického proudu na lidský organizmus (IEC 479-1) Dovolená mez bez nebezpečných fyziologických účinků Platí pro střídavý proud kmitočtu 15 Hz až 100 Hz 93 Bezpečnost v elektrotechnice 2011 31
Omezení doby trvání střídavého dotykového napětí Prostory zvláště nebezpečné Prostory normální a nebezpečné 0,45 s 90 V Pro TN 230V se předpokládá dotykové napětí při poruše 90V doba odpojení do 0,4 s (nebo až 5s pro některé případy) 94 Ochranné pospojování a uzemnění Ochranné pospojování a uzemnění je nutnou podmínkou pro automatické odpojení všechny neživé části jsou na zemním potenciálu poruchový proud je odváděn soustavou pospojování k uzemnění a odtud do země realizuje se Hlavní ochrannou svorkou (přípojnicí) Ochranné vodiče (PE, PEN) Uzemňovací přívod Kovová potrubí a konstrukční části Hlavní armatury železobetonových konstrukcí Pracovní uzemnění, existuje-li (svodiče přepětí ) Doplňující pospojování Nelze-li splnit podmínky automatického odpojení v části instalace Spojuje neživé části EZ a ostatní vodivé části současně přístupné dotyku uvedení na stejný potenciál 95 Ochranné pospojování a uzemnění Hlavní ochranná svorka 96 Bezpečnost v elektrotechnice 2011 32
Porucha vodiče PE a PEN Přerušení PE Porucha vodiče Přerušení PEN Nebezpečné až při poruše EZ. Nebezpečné i při EZ v bezporuchovém stavu! 97 Ochrana automatickým odpojením v síti TN-C L1 L2 L3 PEN Pojistky nebo jističe Poruchový proud I a P1 P2 P3 U V W E Uzemnění sítě PE Trojfázový spotřebič třídy I porucha Pro vypnutí v čase do 0,4 s je třeba asi 5násobek jmenovitého proudu ochranného přístroje (pojistky nebo jističe) Proto je třeba nízká impedance ochranné smyčky, max. jednotky 98 Ochrana automatickým odpojením v síti TN-S L1 L2 L3 N PE Pojistky nebo jističe P1 P2 P3 Poruchový proud I a U V W E Uzemnění sítě porucha PE Trojfázový spotřebič třídy I Vodičem PE neteče za normálního provozu proud, má proto potenciál země Přerušením ochranného vodiče nedojde k ohrožení bezpečnosti jako u TN C 99 Bezpečnost v elektrotechnice 2011 33
Ochrana proudovým chráničem v síti TN-S L1 L2 L3 N PE Poruchový proud I a Vypínací kontakty Vypínací proud I v Ochranná spoušť E Uzemnění sítě U V W PE N porucha Trojfázový spotřebič třídy I Součtový transformátor Pro vypnutí v čase do 0,4 s stačí malý poruchový proud (typ. 30 ma) Nedochází k destruktivní poruše zařízení 100 Ochrana proudovým chráničem v síti TT L1 L2 L3 N Poruchový proud I a Vypínací kontakty Vypínací proud I v Ochranná spoušť E Uzemnění sítě U V W PE N Součtový transformátor porucha Trojfázový spotřebič třídy I Pro vypnutí v čase do 0,2 s stačí malý poruchový proud (typ. 30 ma) Není problém s odporem uzemnění 101 Doplňková ochrana proudovým chráničem Povinné použití proudového chrániče jako doplňkové ochrany: Podle ČSN 33 2000 4 41 ed. 2 je nutno použít chrániče s I n 30 ma u zásuvek pro všeobecné použití, které jsou užívány laiky, se jmenovitým proudem do 20 A (jsou výjimky), mobilních zařízení se jmenovitým proudem do 32 A, prostory s vanou nebo sprchou (výjimka ohřívač vody), elektrická instalace plaveckých bazénů a fontán, elektrické podlahové a stropní systémy. 102 Bezpečnost v elektrotechnice 2011 34
Část 5 První pomoc při úrazu elektřinou Následky úrazu elektrickým proudem Popálení kůže i vnitřních tkání Spínavé křeče vedoucí až ke zlomeninám obratlů a dlouhých kostí Poruchy srdečního rytmu až fibrilace Zástava dýchání a srdeční činnosti Druhotná poranění (po pádu či odmrštění) 104 Řetězec přežití Laická první pomoc Zdravotnická první pomoc Transport Odborné ošetření Účelem laické resuscitace je udržet postiženého ve stavu schopném oživení až do příjezdu lékařské první pomoci. 105 Bezpečnost v elektrotechnice 2011 35
Resuscitace Vyšetření postiženého má být rychlé (do 30 sekund) a zahájení resuscitace neodkladné! Resuscitace se nemusí zahájit pouze: při jistých známkách smrti, jako posmrtné skvrny či posmrtná ztuhlost pokud se jedná o úraz neslučitelný se životem pokud by se zachránce sám vystavil ohrožení (do not resuscitate - rozhodnutí lékařského týmu) (terminální fáze nevyléčitelných onemocnění - rozhodnutí lékařského týmu) Resuscitace se smí ukončit pouze: po obnovení základních životních funkcí po předání postiženého do péče záchranářů po vyčerpání zachránce 106 Postup záchranných prací Technická první pomoc přerušení úrazového děje vyproštění postiženého Určení rozsahu poranění vědomí a životní funkce další závažná poranění Přivolání zdravotnické pomoci Poskytnutí laické první pomoci 107 Vědomí a životní funkce Vědomí Oslovením Dotykem Dýchání Pohyb hrudníku Slyšitelné projevy Registrace dechu na tváři Srdeční činnost Barva pokožky a sliznic (cyanóza) Reakce zornic na světlo Hmatný tep Nepoužíváme, problematické a časově náročné! Princip je: NEDÝCHÁ = ZÁSTAVA SRDCE 108 Bezpečnost v elektrotechnice 2011 36
Přivolání lékařské pomoci Národní tísňové číslo 155 Zdravotnická záchranná služba ČR Evropské tísňové číslo 112 integrovaná záchranná služba tísňové volání ve státech EU souběžně platné s národními Fungují i bez SIM karty 109 Přivolání lékařské pomoci: obsah zprávy Druh úrazu Stav postiženého při vědomí nebo v bezvědomí dýchání srdeční zástava další poranění Poskytovaná pomoc Místo a čas nehody Zvláštnosti terénu příjezdové cesty možnost přistání vrtulníku (30 30 m) Zeptat se na radu Nezavěšovat! 110 Postup 1. pomoci: postižený je při vědomí Při vědomí: Postiženého nenecháme vstát, chodit, kouřit atp. Nepodáváme tekutiny Chráníme jej před podchlazením Postiženého neopouštíme a opakovaně kontrolujeme stav vědomí (např. oslovením) Nepřevážíme jej, ale vždy přivoláme lékařskou pomoc 111 Bezpečnost v elektrotechnice 2011 37
Protišoková opatření - 5T Ticho uklidňujeme postiženého zajistíme klid okolí Teplo termoizolační podložka přikrývka Tekutiny nesmí se podávat! postiženému vlhčíme rty Tišení bolesti ošetřením poranění fixací zraněných částí žádné léky! Transport přenecháme na odborné pomoci jen v nezbytných případech (ohrožení okolím) 112 Postup 1. pomoci: postižený je v bezvědomí a dýchá Bezvědomí: Postiženého nepřemísťujeme, pokud není on či zachránce ohrožen prostředím Uvolníme oděv kolem krku, hrudníku a pasu Umístění do stabilizované polohy jen v případě nutnosti (ošetření více zraněných) 113 Postup 1. pomoci: postižený je v bezvědomí a nedýchá Bezdeší / zástava: Při bezdeší automaticky předpokládáme i zástavu srdce! Postiženého nepřemísťujeme, pokud není on či zachránce ohrožen prostředím Nezdržujeme se ošetřováním zranění neohrožujících život Neprodleně uvolníme dýchací cesty a zahájíme kardiopulmonální resuscitaci 114 Bezpečnost v elektrotechnice 2011 38
Uvolnění dýchacích cest Postiženého uložíme rovně na záda na pevnou podložku Odstraníme viditelné překážky v dutině ústní Postiženému zakloníme hlavu Zkontrolujeme spontánní dýchání Nedýchá li postižený, zahájíme resuscitaci 115 KPR - kardiopulmonální resuscitace Postiženému obnažíme hrudník Najdeme dolní výběžek hrudní kosti S oběma rukama nataženýma plynule stlačujeme hrudní kost do hloubky 4 až 5 cm rychlostí asi 100 za minutu U dětí je hloubka stlačení menší 116 KPR postup (pokračování) Provedeme 30 stlačení hrudi Následují 2 rychlé vdechy z plic do plic, přitom jednou rukou uzavřeme nosní průchod a zároveň udržujeme záklon hlavy Objem vdechu podle proporcí postiženého, dospělý asi 500-600 ml Pokračujeme další sérií 30:2 30:2 117 Bezpečnost v elektrotechnice 2011 39
Postup 1. pomoci: další úkony při první pomoci Při KPR se věnujeme výhradně masáži srdce a umělému dýchání! Po úspěšné resuscitaci musí zůstat zraněný vleže Funguje-li srdce, je třeba ošetřit silná krvácení tlakovým obvazem zaškrcovadlem Popáleniny kryjeme rouškou nebo čistou textilií Menší krvácení kryjeme sterilním obvazem Zlomeniny ponecháme nejlépe k ošetření odborné lékařské pomoci 118 AED - Automatické externí defibrilátory AED je přístroj, který umí sám rozpoznat rytmus vhodný k defibrilaci umožní bezpečným způsobem provést defibrilaci hlasovými a textovými pokyny vede uživatele k činnosti mohou používat i laici 119 AED - Automatické externí defibrilátory V důsledku zástavy srdce dochází k rychlé smrti Často (80 90% případů) je zástava doprovázena fibrilací srdečních komor, např. při úrazu el. proudem, infarktu, utonutí 120 Bezpečnost v elektrotechnice 2011 40
AED - Automatické externí defibrilátory Principem defibrilace je pomocí silného řízeného výboje vynulovat patologickou elektrickou aktivitu srdce a znovu nastartovat normální rytmus 121 AED - Automatické externí defibrilátory 122 AED vývoj Defibrilátory se používají od 50. let 20. st. První AED pro laiky od počátku 90. let 1. generace Manuální defibrilátor - pouze školený lékař 2. generace Automatický defibrilátor - i pro laické použití 3. generace Automatický defibrilátor - s podporou KPR 123 Bezpečnost v elektrotechnice 2011 41
AED na FEKT dostupný na vrátnicích objektů Hlasový průvodce celou KPR Nezáměnný systém elektrod Kontrola správné masáže senzorem zabudovaným do elektrod Záznam průběhu resuscitace do paměti s následným protokolem 124 POSTUP RESUSCITACE zapnutí AED 125 POSTUP RESUSCITACE sledování hlasových pokynů 126 Bezpečnost v elektrotechnice 2011 42
POSTUP RESUSCITACE kontrola vědomí 127 POSTUP RESUSCITACE zavolání pomoci 128 POSTUP RESUSCITACE uvolnění dýchacích cest 129 Bezpečnost v elektrotechnice 2011 43
POSTUP RESUSCITACE kontrola oběhu (neprovádí se) 130 POSTUP RESUSCITACE přilepení elektrod 131 POSTUP RESUSCITACE odstoupení (přístroj monitoruje EKG) 132 Bezpečnost v elektrotechnice 2011 44
POSTUP RESUSCITACE defibrilační výboj 133 POSTUP RESUSCITACE pokračování v resuscitaci 134 POSTUP RESUSCITACE pokračování v resuscitaci 135 Bezpečnost v elektrotechnice 2011 45
Bezpečnost v elektrotechnice 2011 46