Ochrana pred úrazom elektrickým prúdom

Ochranou pred úrazom elektrickým prúdom sa zaoberá STN 33 2000-4-41. Stanovuje základné bezpečnostné požiadavky týkajúce sa elektrických inštalácií s napätím do 1000 V AC a 1500 V DC a stanovuje nové požiadavky na ochranu pred úrazom elektrickým prúdom v elektrických inštaláciách budov v súlade s európskymi predpismi.

---

Aby sme si priblížili dôvody zavádzania nových zmien v ochranách, musíme sa trochu vrátiť do histórie. Ochrana nulovaním bola zavedená u nás v čase, keď ochrana zemnením pre nemožnosť dosiahnuť dobré uzemňovacie podmienky (pod 1 N) bola obmedzená istením obvodov do 35 A. Z tohto dôvodu bol zavedený nový celistvý pravidelne uzemňovaný nulovací vodič PEN s nulovým potenciálom voči zemi a ochrana nulovaním bola na svete. Princíp tejto ochrany spočíval v odpojení poruchového obvodu medzi spotrebičom a uzlom zdroja (transformátora) prostredníctvom nulovacieho vodiča, ktorý tvoril ochranný + stredný vodič. Otázkou bolo, či bol nulový potenciál nulovacieho vodiča aj skutočne nulový. Týmto vodičom sa totiž vracajú fázové prúdy po vykonaní práce späť k uzlu zdroja. Vektorovo sa prúdy troch fáz sčítajú, takže zvyškový prúd tečúci týmto vodičom nie je veľký a pri dodržaní podmienok ochrany nulovaním dotykové napätie nepredstavovalo pre človeka nebezpečie.

Postupne sa však začali používať jednofázové spotrebiče vyšších výkonov a málokto z elektroinštalatérov venoval pozornosť rovnomernému zaťaženiu napájacej siete. Nesymetria zaťaženia v sieti narastala, náhodné uzemňovače, ktoré tvorili kovové potrubia vodovodné, UK, plynové, boli a sú postupne nahradzované plastovými, a tak sa spätné prúdy v trojfázovej sieti TN začali túlať po neživých vodivých častiach konštrukcií budov a pod, na ceste späť k uzlu zdroja. Prenášané výkony rastú a s nimi sa zvyšujú i poruchové skratové prúdy, ktorých následok je objavenie sa dotykového napätia na vodičoch PEN. Poruchové prúdy nemusia byť pre človeka nebezpečné, ale pre súčasné citlivé prístroje hlavne v telekomunikačnej, výpočtovej a lekárskej technike znamenajú vážne problémy (rušenie).

O slovo sa hlási nový pojem - elektromagnetická kompatibilita. Preto v súčasnosti už nie je možné pracovný a zároveň aj ochranný vodič (nulovací PEN) v celej sieti udržať na takom nulovom potenciáli, aby neohrozoval napríklad oznamovacie obvody a citlivé lekárske prístroje a prístroje výpočtovej techniky. Vznikla nová ochrana samočinným odpojením napájania v sieťach TN, ktorá nahradila starú ochranu nulovaním.

Úraz elektrickým prúdom môže byť spôsobený:

Jednopólovým dotykom. Môže ísť o priamy úmyselný alebo neúmyselný dotyk so živou časťou s nebezpečným napätím proti zemi. alebo o priamy dotyk pri náhodnej poruche porušením izolácie s následným preniknutím napätia zo živej časti na časť neživú.

Dvojpólovým dotykom. Ide o súčasný dotyk so živými časťami s nebezpečným napätím rôzneho potenciálu. Takýto dotyk je nebezpečný, i keď napájacia sieť nie je v žiadnom bode trvalo spojená so zemou.

Priblížením sa k častiam s nebezpečným napätím. Pri vysokom napätí nemusí prísť k priamemu kontaktu so živou časťou, stačí sa k nej len priblížiť na kritickú vzdialenosť a dochádza k preskoku napätia. Pri spadnutom vodiči vysokého napätia na zem dochádza v mieste kontaktu drôtu so zemou ku krokovému napätiu, preto priblíženie sa k takémuto miestu na vzdialenosť menšiu než 30 m môže byť pre človeka nebezpečné.

Živé časti. Predstavujú vodiče alebo vodivé časti určené k vedeniu prúdu. Pri normálnej prevádzke sú pod napätím vrátane neutrálneho vodiča (N).

Neživé časti. Predstavujú vodivé kovové časti (kryty, konštrukcie a pod.) elektrického zariadenia voľne prístupné dotyku. Nie sú určené k vedeniu prúdu a pri bežnej prevádzke sa na nich nenachádza žiadne napätie. Pri poruche sa však môže na nich vyskytnúť napätie, a to aj životu nebezpečné.

A) OCHRANA PRED ÚRAZOM ELEKTRICKÝM PRÚDOM V NORMÁLNEJ PREVÁDZKE

Ide o ochrany so zamedzením dotyku živých častí (Princíp: znemožniť dotyk nebezpečnej časti)

• Ochrana izolovaním živých častí
• Ochrana krytmi alebo prepážkami /zábranami alebo krytmi/
• Ochrana zábranou /prekážkami/
• Ochrana polohou /umiestnením mimo dosahu/
• Doplnková ochrana prúdovými chráničmi ¹⁾

B) OCHRANA PRED DOTYKOM ŽIVÝCH A NEŽIVÝCH ČASTÍ

Ochrany s obmedzením telového prúdu na bezpečnú hodnotu pri dotyku živých a neživých častí (Princíp: pripustiť dotyk, ale zabezpečiť, aby prúd prechádzajúci telom človeka nepresahoval prah vnímania)

• Ochrana malým napätím SELV a PELV
• Ochrana obmedzením ustáleného dotykového prúdu a náboja

C) OCHRANA PRED ÚRAZOM ELEKTRICKÝM PRÚDOM PRI PORUCHE

Ochrany pred dotykom neživých častí pri poruche (Princíp: zabezpečiť včasné samočinné odpojenie chybnej časti od zdroja)

• Ochrana samočinným odpojením napájania ²⁾
• Ochrana použitím zariadení triedy ochrany II alebo rovnocennou izoláciou
• Ochrana nevodivým okolím
• Ochrana neuzemneným miestnym pospájaním
• Ochrana elektrickým oddelením

Poznámka:
V budúcnosti sa pripravuje nové poňatie filozofie ochrany pred úrazom elektrickým prúdom zavedením normy STN EN 61140 v súlade s európskymi a medzinárodnými normami. Pôjde tu o zaradenie ochrán pred dotykom živých častí medzi základné ochrany, ochrany pred dotykom neživých častí medzi ochrany pri poruche, pričom nový termín prostriedok zvýšenej ochrany - sa uplatní tak pri základnej ochrane, ako aj pri ochrane pri poruche.