Electrical Engineering News N3(27) Uzemnění a ochranná opatření elektrické bezpečnosti. Vysvětlení a komentáře k požadavkům kapitoly 1.7 sedmého vydání PUE

— typ (stejnosměrný, střídavý, usměrněný) proudu a frekvence střídavého elektrického proudu;
— dráha toku proudu lidským tělem a oblast kontaktu elektrického oblouku s povrchem lidského těla;
— trvání vystavení lidskému těle elektrickému proudu a elektrickému oblouku;
— individuální vlastnosti lidského těla;
– podmínky prostředí.
4.1.3 Maximální přípustné hodnoty dotykových napětí a proudů protékajících lidským tělem musí být schváleny v souladu se stanoveným postupem.
4.1.4 Základní princip ochrany před úrazem elektrickým proudem a elektrickým obloukem
Vodivé části, které jsou pod nebezpečným pracovním, indukovaným, zbytkovým napětím, nesmí být přístupné a přístupné vodivé části nesmí být pod nebezpečným napětím za normálních podmínek (bez poškození), jakož i v případě jednotlivé poruchy.
Ochrana za normálních podmínek (ochrana před přímým dotykem) je zajištěna základní ochranou a ochrana za podmínek jediné poruchy (ochrana před nepřímým dotykem) je zajištěna ochranou proti poruše.
Zvýšená bezpečnostní opatření poskytují ochranu před přímým dotykem a ochranu před poškozením.
Poznámky
1 Pravidla přístupnosti pro osoby související s elektrickým a elektrotechnickým personálem se mohou lišit od pravidel pro osoby související s neelektrickým a jiným personálem a mohou se také měnit pro různé elektrické instalace, systémy a zařízení a místa.
2 U elektrických instalací, systémů a zařízení s napětím vyšším než 1000 V AC a 1500 V DC se průnik do nebezpečného prostoru (prostor, kde jsou vodivé části pod nebezpečným pracovním, indukovaným nebo zbytkovým napětím) považuje za dotyk s částí, která je pod nebezpečným napětím.
4.1.5 Míra nebezpečných a škodlivých účinků elektrických a magnetických polí na člověka závisí na:
— intenzita elektrických a magnetických polí;
— frekvence elektromagnetického pole;
— trvání expozice elektromagnetickému poli lidského těla;
— režim expozice (kontinuální, periodická, pulzní expozice);
— velikost povrchu lidského těla vystaveného nárazu (celkový nebo místní dopad);
— individuální vlastnosti lidského těla;
— současně působící průvodní škodlivé činitele různé povahy.
4.1.6 Přípustné úrovně vystavení lidí elektrickým a magnetickým polím jsou stanoveny v souladu s mezinárodní a/nebo národní legislativou.
4.1.7 Musí být zajištěna elektrická bezpečnost:
— projektování elektrických instalací a architektonických plánovacích řešení;
— organizace technologických procesů;
— technické metody a prostředky ochrany;
— organizační a technická opatření při výrobě děl;
— elektrické ochranné prostředky, prostředky ochrany proti elektrickým a magnetickým polím a jiné osobní ochranné prostředky používané při provozu elektrických instalací [1];
— organizace technické údržby elektrických instalací.
Elektrické instalace a jejich části musí splňovat požadavky na elektrickou bezpečnost tak, aby pracovníci nebyli vystaveni nebezpečným a škodlivým účinkům elektrického proudu, elektrického oblouku a elektrických a magnetických polí.
4.1.8 Požadavky na elektrickou bezpečnost (pravidla a předpisy) pro projektování a instalaci elektrických instalací musí být stanoveny v normách Systému norem bezpečnosti práce (OSSS), jakož i v normách, technických podmínkách, technických předpisech a jiných technicko regulačních právních aktech pro elektrické instalace budov a staveb, elektrické výrobky, elektrifikovaná zařízení a nářadí.
Při převybavování výrobních zařízení, výrobě a zavádění nových zařízení a technologií je přípustné revidovat požadavky na elektrickou bezpečnost.
4.1.9 Technické metody a prostředky ochrany zajišťující elektrickou bezpečnost musí být instalovány s ohledem na:
— jmenovité napětí, druh a frekvence elektrického proudu elektrické instalace;
— způsob napájení (ze stacionární sítě, z autonomního zdroje energie);
— neutrální režim (střední bod) zdroje energie (izolovaný, uzemněný neutrální a další neutrální režimy);
— typ provedení (stacionární, mobilní, přenosný);
— podmínky prostředí: pracovní podmínky (prostory) bez zvýšeného nebezpečí, pracovní podmínky (prostory) se zvýšeným nebezpečím, zvláště nebezpečné pracovní podmínky (prostory), práce na území otevřených elektrických instalací (venkovní), zvláště nepříznivé pracovní podmínky;
— možnost odpojení napětí od živých částí, na kterých nebo v jejich blízkosti musí být prováděna práce;
— povaha možného lidského kontaktu s prvky proudového obvodu: jednofázový (jednopólový), dvoufázový (bipolární), přímý, nepřímý kontakt;
— možnost přiblížit se k vodivým částem pod nebezpečným napětím na menší vzdálenost, než je přípustná vzdálenost, nebo vstoupit do zóny šíření proudu (zóna skokového napětí);
— druhy prací (instalace, seřizování, zkoušení, provoz elektroinstalací) prováděných v oblasti, kde se nachází elektroinstalace, včetně oblasti nadzemního elektrického vedení (OPL) a kontaktní sítě železnic;
— možnost vzniku elektrického oblouku v důsledku náhodných faktorů (včetně nouzových situací) a související rizika zranění tepelným působením elektrického oblouku;
— možnost kontaktu pracovníků s prvky elektrických instalací, které jsou pod nebezpečným indukovaným napětím způsobeným elektromagnetickým vlivem elektrických instalací, které jsou pod provozním napětím (dvouokruhová nadzemní přenosová vedení, kabely ochrany před bleskem nadzemních elektrických vedení, kabelová vedení, kontaktní sítě střídavých drah atd.).
Poznámky
1 Klasifikace pracovních podmínek (prostorů) podle stupně nebezpečí úrazu elektrickým proudem je stanovena v souladu s národní legislativou.
2 Při provádění prací v elektrických instalacích by měly být upřednostněny práce zahrnující odstranění napětí. Práce pod napětím vyžaduje zdůvodnění a speciálně vyvinutá pravidla, pokyny a předpisy.
3 Definice dosažitelné zóny v elektrických instalacích s napětím do 1 kV je uvedena v příloze A. Přípustné vzdálenosti od vodivých částí elektrických instalací pod nebezpečným napětím jsou stanoveny v souladu s národní legislativou.
4.1.10 Bezpečnostní požadavky na provoz elektrických instalací ve výrobě musí odpovídat požadavkům na ochranu práce obsaženým v národních regulačních právních aktech nebo jejich mezinárodních obdobách uplatňovaných na území příslušných států.
4.1.11 Bezpečnostní požadavky pro použití elektrických instalací pro neprůmyslové účely musí být obsaženy v návodu k obsluze dodávaném výrobci.

4.2 Zajištění elektrické bezpečnosti technickými metodami a prostředky

4.2.1 K zajištění ochrany před přímým dotykem musí být použity následující technické metody a prostředky (základní ochrana):
– základní izolace;
– ochranné pláště;
— ochranné ploty (dočasné nebo trvalé);
– ochranné bariéry;
— bezpečné umístění živých částí, jejich umístění mimo dosah částí těla a končetin;
— omezení napětí, použití ultra nízkého (nízkého) napětí;
— vyrovnání potenciálu;
— ochranné vypnutí;

PUE, bod 1.7.73
Velmi nízké napětí (ELV) v elektrických instalacích s napětím do 1 kV lze použít k ochraně před úrazem elektrickým proudem z přímého a/nebo nepřímého dotyku v kombinaci s ochranným elektrickým oddělením obvodů nebo v kombinaci s automatickým odpojením napájení.
Pro napětí nad 25 V AC nebo 60 V DC musí být ochrana proti přímému dotyku zajištěna bariérami nebo kryty nebo izolací, která je vhodná pro zkušební napětí 500 V AC po dobu 1 min.

Otázka 1. V jakých případech by se mělo použít velmi nízké napětí (ELV)?
Odpovědět. V prostorech se zvýšeným nebezpečím a zvláště nebezpečných prostorech je vhodné používat velmi nízké napětí (ELV), kde zajištění elektrické bezpečnosti pomocí automatického vypnutí napájení nemusí být dostatečně účinné, např. osvětlení bazénu, napájení přenosných osvětlovacích okruhů.

Otázka 2. V jakých případech by měl být SLV použit v kombinaci s ochranným elektrickým oddělením obvodů a v jakých případech – s automatickým odpojením napájení?
Odpovědět. Samotné velmi nízké napětí (ELV) může poskytnout ochranu pouze proti selhání izolace v obvodech s tímto napětím, ale nemůže chránit před úrazem elektrickým proudem v důsledku selhání izolace v jiných obvodech. K ochraně před zkratem v napájecím obvodu skříně zdroje velmi nízkého napětí a/nebo porušením izolace mezi jeho primárním a sekundárním vinutím se proto kromě velmi nízkého napětí používá automatické odpojení napájení (připojení k neutrálu napájecího zdroje v systému TN nebo uzemnění v systému IT skříně a jedné ze svorek sekundárního vinutí) nebo ochranné elektrické oddělení obvodů.
Je třeba mít na paměti, že v případě kombinace s ochranným automatickým vypnutím napájení se po dobu činnosti ochranného zařízení obvodu napájejícího zdroj ELV přenáší potenciál do těla zdroje nízkého napětí, což může vyžadovat dodatečné vyrovnání potenciálu nebo použití proudového chrániče při nesplnění podmínek tabulek 1.7.1 a 1.7.2. Proto je výhodné použití velmi nízkého napětí v kombinaci s ochranným elektrickým oddělením obvodů.

Otázka 3. Proč je vyžadováno napájení z bezpečnostního oddělovacího transformátoru i v případě kombinace s automatickým odpojením napájení při uzemnění jedné ze svorek sekundárního vinutí, tzn. připojen k systému vyrovnání potenciálu a prakticky neexistuje žádná izolace obvodu velmi nízkého napětí od země?
Odpovědět. Použití bezpečnostního oddělovacího transformátoru jako zdroje v obou případech aplikace SLV je akceptováno pro snížení pravděpodobnosti havárie (zkratu) ve vlastním zdroji.

PUE, bod 1.7.78
Při provádění automatického odpojení napájení v elektrických instalacích do 1 kV musí být všechny nechráněné vodivé části připojeny k pevně uzemněnému neutrálu napájecího zdroje, pokud je použit systém TN, a uzemněn, pokud jsou použity systémy IT nebo TT. V tomto případě musí být charakteristiky ochranných zařízení a parametry ochranných vodičů sladěny tak, aby byla zajištěna normovaná doba pro odpojení poškozeného obvodu ochranným spínacím zařízením v souladu se jmenovitým fázovým napětím napájecí sítě.
V elektrických instalacích, ve kterých se jako ochranné opatření používá automatické vypnutí napájení, musí být provedeno vyrovnání potenciálu.
K automatickému odpojení napájení lze použít ochranné spínací přístroje, které reagují na nadproud nebo rozdílový proud.

Otázka 1. Je možné použít RCD jako jediné ochranné spínací zařízení při automatickém vypnutí napájení spolu s nadproudovými ochrannými zařízeními?
Odpovědět. Použití proudových chráničů bez nadproudové ochrany jako jediného ochranného spínacího zařízení v systému TN je nepřijatelné.
Lze jej použít jako ochranné spínací zařízení za předpokladu, že je navrženo tak, aby eliminovalo všechny druhy poškození v chráněném obvodu, má dostatečnou spínací schopnost a zajišťuje selektivitu působení.
Je vhodnější použít RCD, což je jediné zařízení s jističem.
V opačném případě musí být nadproudová ochrana zajištěna nadproudovým ochranným zařízením (jistič nebo pojistka) instalovaným před proudovým chráničem podél napájecí distribuční cesty. Pokud je jmenovitý proud proudového chrániče menší než jmenovitý proud proudového chrániče, je nutné provést zkoušku tepelné odolnosti proudového chrániče.

Otázka 2. Který systém vyrovnání potenciálu je myšlen: primární nebo sekundární?
Odpovědět. Tento odstavec odkazuje na vyrovnání potenciálu jako na ochranné opatření. Vždy musí být realizován základní systém vyrovnání potenciálů. Dodatečný systém vyrovnání potenciálu je implementován v případech uvedených v bodě 7.1.88, jakož i v jiných případech, které jsou stanoveny během návrhu, pokud nelze zajistit hodnoty doby odpojení uvedené v tabulkách 1.7.1 a 1.7.2.
Protože elektrická bezpečnost při působení elektrického proudu na lidské tělo závisí na kombinaci dotykového napětí a době jeho působení, v případě, kdy hodnota jednofázového zkratového proudu nestačí pro rychlý (normalizovaný v tab. 1.7.1 a 1.7.2) provoz ochranného zařízení, musí být předpokládaná hodnota dotykového napětí snížena na bezpečné hodnoty. Hodnoty dotykového napětí nesmí překročit 50 V v místnostech bez zvýšeného nebezpečí a 25 V (pokud nejsou požadovány nižší hodnoty) v místnostech se zvýšeným nebezpečím, zvláště nebezpečných místnostech a ve venkovních instalacích. Předpokládané dotykové napětí by mělo být zkontrolováno podle podmínek:

kde R je odpor obvodu mezi současně přístupnými exponovanými vodivými částmi a vnějšími vodivými částmi (maximální hodnota R je rovna odporu vodiče pro vyrovnání potenciálu spojujícího tyto vodivé části);
I_a – nastavovací proud ochranného zařízení (u nadproudového ochranného zařízení – proud, který zajistí činnost ne déle než 5 s, u proudového chrániče – jmenovitý rozdílový proud I _{D n});
U_пр – přípustná hodnota dotykového napětí pro danou místnost (viz také GOST R 50571.3-94, článek 413.1.6).

celkový odpor ochranného vodiče mezi hlavní uzemňovací přípojnicí a rozvodnou deskou nebo panelem nepřesahuje hodnotu určenou výrazem:

Otázka 1. Často nelze při jištění obvodů pomocí jističů dosáhnout vypínací doby 0,4 s. Co by se v takových případech mělo dělat?
Odpovědět. V případech, kdy jsou zajištěny hodnoty doby odezvy uvedené v tabulce. 1.7.1 a 1.7.2, – 0,4 s pro zásuvkovou síť a 5 s pro stacionární elektrické přijímače, panely a štíty a na vstupu do elektrické instalace budovy je instalován hlavní systém vyrovnání potenciálu, je třeba vzít v úvahu, že elektrická bezpečnost v elektrické instalaci je zajištěna bez jakýchkoli dodatečných ochranných opatření.
Pokud nadproudové ochranné zařízení neposkytuje normovanou dobu odpojení, je nutné instalovat doplňkový systém vyrovnání potenciálu, který po dobu odezvy ochranného zařízení při jmenovitém proudu jednofázového zkratu musí zajistit hodnotu dotykového napětí mezi vodivými částmi přístupnými pro současný kontakt nejvýše 50 V v prostorách bez zvýšeného nebezpečí a nejvýše 25 V v prostorách se zvýšeným nebezpečím a zvláště nebezpečným venkovním prostředím. Tato podmínka je zajištěna splněním požadavku odstavce 413.1.6 GOST R 50571.3-94:

kde R je odpor mezi současně přístupnými vodivými částmi spojenými pomocí přídavného vodiče pro vyrovnání potenciálu, Ohm;
I_a – nastavení proudu ochranného zařízení: pro zařízení, která pracují s rozdílovým proudem – ​​I _{D n} ; u nadproudových ochran – proud A, zajišťující činnost do 5 s;
50 a 25 jsou hodnoty dotykového napětí V mezi odpovídajícími vodivými částmi v místnostech bez zvýšeného nebezpečí a se zvýšeným nebezpečím.
Jako alternativa k dodatečnému vyrovnání potenciálu je povoleno použití proudových chráničů. V případě potřeby lze současně použít dodatečné vyrovnání potenciálu a proudový chránič.

Otázka 2. Které elektrické přijímače by měly být klasifikovány jako stacionární elektrické přijímače v obytných a veřejných budovách?
Odpovědět. Pojem „stacionární elektrické přijímače“ není definován v předpisu o elektrické instalaci.
Mezi stacionární elektrické přijímače patří elektrické přijímače, které při své činnosti, tzn. když jsou pod napětím, nemohou být drženy v lidských rukou, nemohou se pohybovat a jsou napájeny elektřinou v konstantním obvodu ze stacionární elektrické sítě.
Ve vztahu k požadavkům odstavce 1.7.79 v obytných a veřejných budovách mohou stacionární elektrické přijímače, u kterých může být doba vypnutí trvat až 5 s, zahrnovat elektromotory pro celkové větrání budov a prostor, čerpadla, elektrické ohřívače obecných topných systémů atd. V průmyslových instalacích zahrnují stacionární elektrické přijímače všechna pevně instalovaná zařízení.
V obytných budovách, pro elektrické spotřebiče napájené ze skupinové zásuvkové sítě, včetně ledniček, elektrických sporáků, vířivých systémů a ohřívačů v koupelnách atd., jakož i pro zařízení ve veřejných budovách, kterých se mohou dotýkat osoby, které nejsou kvalifikovaným personálem, například prodejní pulty, pračky ve veřejných prádelnách atd., musí být zajištěna ochranná doba automatického vypnutí, která odpovídá tabulce. 1.7.1 a 1.7.2. Pokud nelze dodržet vypínací časy uvedené v těchto tabulkách, musí být implementován dodatečný systém vyrovnání potenciálu nebo musí být použit proudový chránič, nebo mohou být tato dvě dodatečná ochranná opatření implementována současně.
Volba dodatečných ochranných opatření a potřeba jejich provedení jsou určeny při projektování.

1. realizace hlavních (hlavní zemnící přípojnice hlavního rozvaděče nebo hlavního rozvaděče) a doplňkových systémů vyrovnání potenciálu v elektroinstalaci budovy napájené z rozvodny;
2. realizace systému vyrovnání potenciálu v areálu rozvodny 6-10/0,4 kV.

Otázka 4. Proč je nutné splnit podmínky 1) nebo 2) pro štíty a štíty?
Odpovědět. Splnění podmínky 1) nebo 2) je nutné v případě, kdy rozvaděč nebo panel současně napájí oba stacionární elektrické přijímače umožňující odpojení na dobu až 5 s a zásuvkové obvody, pro které musí být splněny požadavky tabulky 1.7.1. 1.7.2 (5). Pokud je splněna jedna z těchto podmínek, v případě zkratu v obvodu, který umožňuje dobu odpojení do 50 s, nepřekročí potenciál, který se během této doby přenese z PE přípojnice do zásuvkové sítě, XNUMX V.

Otázka 5. Jaké jsou požadavky na měření doby ochranného automatického vypnutí?
Odpovědět. Samotná doba ochranného automatického vypnutí se neměří. Doba odpojení každého ochranného zařízení je dána hodnotou jednofázového zkratového proudu v poškozeném obvodu a charakteristikou ochranného zařízení. Pokud tato doba přesáhne 0,4 s, resp. 5 s, je nutné provést další ochranná opatření – instalaci proudového chrániče nebo zavedení dodatečného systému vyrovnání potenciálu.