ochrana před úrazem...
TRANSCRIPT
Ochrana před úrazem elektrickým
proudem
Podle ČSN a PNE
Úraz elektrickým proudem (electric shock)
fyziologický účinek elektrického proudu
procházejícího tělem člověka nebo
zvířete
Obecná teorie ochrany před úrazem
elektrickým proudem
ČSN EN 61140 – Ochrana před úrazem
elektrickým proudem – Společná
hlediska pro instalaci a zařízení
Třídy ochrany elektrických předmětů
• třída ochrany 0
• třída ochrany I
• třída ochrany II
• třída ochrany III
Krytí podle ČSN EN 60 529 (33 0330)
IP XX ..
• první číslice 0 - 6
• druhá číslice 0 - 8
• první písmeno A, B, C, D
• druhé písmeno H, M, S, W
Druhy sítí podle ČSN 33 2000-1
TN (TN-C, TN-S, TN-C-S)
TT
IT
Síť TN-C
Elektroinstalace Zdroj
Distribuční síť (pokud existuje) any)
L1
L2
L3
Neživé části
Uzemnění
distribuční sítě
Uzemnění
zdroje
Uzemnění je tvořeno jedním,
nebo více zemniči
PEN
Síť TN-S
PEN
Elektroinstalace Zdroj
Distribuční síť (pokud existuje)
L1
L2
L3
PE
N
Neživé části Uzemnění distribuční sítě
Uzemnění zdroje
Uzemnění je tvořeno jedním, nebo vice zemniči
PEN
Síť TT
Elektroinstalace Zdroj
Distribuční síť (pokud existuje)
L1
L2
L3
PE
N
Neživé části
Uzemnění
zdroje
Ochranné uzemnění
elektroinstalace
Síť TT (DC)
Možný bateriový
zdroj
Uzemnění
sítě
Neživé části
~
–
L+
L–
Uzemnění neživých částí
PE
Installation Source
Zdroj Elektroinstalace
Síť IT
Ochranné uzemnění elektroinstalace může být provedeno alternativně k ochrannému uzemnění systému nebo jako dodatečné opatření.
Toto uzemnění nemusí být umístěno v místě elektroinstalace.
Impedance
Ochranné
uzemnění sítě
Elektroinstalace Zdroj
Distribuční síť (pokud existuje)
L1
L2
L3
PE
N 2)
Neživé části
Uzemnění
zdroje
Neživé části
Kvalifikace osob
• Laik
• Seznámená
• Poučená
• Znalá
Historie předpisů pro ochranu před úrazem
elektrickým proudem/nebezpečným dotykem
• ČSN 34 1010 - ochrana před nebezpečným dotykem
• ČSN 33 2000-4-41:1996 – ochrana pře úrazem elektrickým proudem včetně přechodného období pro energetiku
• PNE 33 0000-1:1998 – ochrana před úrazem elektrickým proudem v distribuční soustavě
• Dodatek č.1 k PNE 33 0000-1:1999 – uzemnění v zařízení nad 1kV
• ČSN 33 3201:2002 – elektrické instalace nad 1 kV AC
• PNE 33 0000-1:2008 - Ochrana před úrazem elektrickým proudem v distribučních soustavách a přenosové soustavě (vazba na novely ČSN 33 2000-4-41, ČSN 33 2000-5-54 a
ČSN 33 2000-6)
• ČSN EN 61936-1 + ČSN EN50522 (PNE 33 0000-1 ed. 5)
Přehled o vývoji názorů na ochranu před úrazem
(nebezpečným dotykem) neživých částí do AC 1000 V
druh ochrany
podle ČSN 34 1010
verze ČSN 33 2000-4-41
1996 2000 2007
izolací izolací izolací dvojitou nebo
zesílenou izolací
polohou polohou polohou -
zábranou zábranou zábranou -
oddělením obvodů elektrickým
oddělením
elektrickým oddělením elektrickým oddělením
Bezpečným napětím bezpečným malým
napětím SELV,
PELV
bezpečným malým
napětím SELV, PELV
malým napětím SELV,
PELV
nulováním samočinným
odpojením od zdroje
v sítích
TN, TT a IT
samočinným odpojením
od zdroje v sítích
TN, TT a IT
automatickým
odpojením od zdroje
v sítích
TN, TT a IT
zemněním
v uzemněných
soustavách
zemněním
v izolovaných
soustavách
chráničem
Základní podmínky a principy ochrany
• trvale zamezit přístup k živým i neživým částem při provozu
elektrického zařízení s napětím vyšším než je mezní hodnota
bezpečného napětí
• omezit proud protékající lidským tělem při dotyku s neživými
částmi elektrických zařízení na úroveň, která není nebezpečná
• omezit dobu, po kterou při dotyku s neživými částmi elektrických
zařízení protéká proud lidským tělem tak, aby nenastaly nebezpečné
patofyziologické účinky u zasažených osob
Principy fungování ochran lze dosáhnout
• opatřením v okolí
• provedením zařízení
• opatřením v síti
• (jejich kombinací)
Rozdělení ochran
• Základní ochrana – ochrana za normálních podmínek;
ochrana před přímým dotykem (před dotykem živých částí)
• Ochrana při poruše – ochrana před nepřímým dotykem (před
dotykem neživých částí)
Ochrana před úrazem elektrickým proudem
sestává z:
• vhodné kombinace opatření pro zajištění základní ochrany
a nezávislého opatření pro zajištění ochrany při poruše,
nebo
• zvýšené ochrany, která zajišťuje jak ochranu základní, tak
ochranu při poruše
Prostory podle ČSN 33 2000-4-41
i PNE 33 0000-1
normální
nebezpečný
zvlášť nebezpečný
Automatické odpojení od zdroje
• nejčastěji používaná ochrana
• základní ochrana (příloha A – izolace nebo přepážky a
kryty) – vše je v příloze
• ochrana při poruše (ochranné pospojování a automatické
odpojení)
• při tomto opatření se mohou používat i zařízení třídy
ochrany II
Automatické odpojení od zdroje – další
podmínky
• Ochranné uzemnění
• Ochranné pospojování
• Automatické odpojení v případě poruchy – časy odpojení
• Doplňková ochrana – proudové chrániče pro některé
vývody (zásuvky do 20 A; zásuvky pro speciální ůčely;
mobilní zařízení pro venkovní použití do 32 A)
Zajištění odpojení v instalacích
1,5 . Zs . Ia ≤ U0
Zs … impedance poruchové smyčky
Ia … proud zajišťující odpojení v čase 0,4 s (5 s)
U0 .. jmenovité napětí sítě proti zemi (230 V)
50
Ze ≤ Zs . -------
U0
Ze … impedance ochranného vodiče mezi přípojnicí hlavního pospojení
a podružným rozváděčem
Automatické odpojení od zdroje – sítě TT
• Vazba s uzemněním distribuční sítě
- samostatné podmínky
• Automatické odpojení v případě poruchy – časy
odpojení (obecně se používají proudové chrániče)
• Automatické odpojení - požadavek na uzemnění
• Požadavek na smyčku nebo uzemnění v případě
nadproudového prvku
Automatické odpojení od zdroje – sítě IT
• Technické podmínky stejné jako ve verzi z roku 2000
• Pro monitorování (hlídače izolačního stavu, přístroje pro hlídání reziduálního proudu, systémy pro vyhledávání izolačních poruch, nadproudové ochranné přístroje, proudové chrániče)
• Automatické odpojení - požadavek na uzemnění
• Požadavek na smyčku nebo uzemnění v případě nadproudového prvku
Automatické odpojení od zdroje
– funkční malé napětí (FELV)
• Základní ochrana izolací nebo přepážkami, příp.
kryty podle přílohy A
• Ochrana při poruše prostřednictvím spojení s
ochranným vodičem
• Požadavek na zdroje
• Požadavek na zásuvková spojení
Dvojitá nebo zesílená izolace
• Základní ochrana – základní izolací; ochrana při poruše –
přídavná izolace
• Základní ochrana i ochrana při poruše – zesílená izolace
Požadavky na základní ochranu a ochranu při poruše
Elektrické zařízení Elektrické zařízení musí být následujících typů, typově zkoušené a označené podle příslušných norem:
elektrické zařízení, které má dvojitou nebo zesílenou izolaci (zařízení třídy ochrany II);
elektrické zařízení uvedené v příslušné předmětové normě jako ekvivalentní k zařízení třídy ochrany II, jako jsou
sestavy elektrických zařízení označovaná jako izolačně krytá (viz IEC 60439-1).
Kryty Elektrické zařízení připravené k provozu, jehož vodivé části jsou od živých částí odděleny pouze základní izolací,
musí být uzavřena v izolačním krytu zajišťujícím stupeň ochrany alespoň IPXXB nebo IP2X.
Dále platí následující požadavky:
izolačním krytem nesmějí procházet vodivé části, které by mohly přenášet napětí a
izolační kryt nesmí obsahovat žádné šrouby nebo jiné upevňovací prostředky, které by mohly být odstraněny nebo u
nichž je pravděpodobné, že by mohly být odstraněny během instalování a údržby a jejichž nahrazení kovovými
šrouby nebo jinými upevňovacími prostředky by mohlo narušit izolaci krytu.
Instalace Instalace zařízení (upevnění, připojení vodičů atd.) se musí provést tak, aby tím nebyla narušena ochrana
poskytovaná podle dokumentace zařízení.
Vedení O vedeních se předpokládá, že splňují požadavky, jestliže:
jejich jmenovité napětí není menší než jmenovité napětí sítě a přitom není menší než 300/500 V a
mají odpovídající mechanickou ochranu základní izolace zajištěnou některým nebo některými z následujících
způsobů:
nekovový plášť kabelu nebo
nekovové lišty nebo kanály odpovídající IEC 61084 nebo nekovové instalační trubky odpovídající buď souboru
IEC 60614 nebo IEC 61386.
Elektrické oddělení obvodů
• základní ochrana izolací, případně
přepážkami nebo kryty
• Ochrana při poruše jednoduchým oddělením
obvodu pro jeden spotřebič
• Viditelnost vodičů odděleného obvodu
• Maximální napětí 500 V
• Maximální délka 500 m
• Součin délky a napětí menší než 100 000
Ochrana obvody SELV a PELV
Ochrana malým bezpečným napětím:
• obvody SELV
• obvody PELV
• podmínky zhruba stejné, jinak členěné
Doplňková ochrana
• Doplňková ochrana proudovým chráničem
• Doplňující ochranné pospojování
Příloha A – Prostředky základní ochrany
(normativní)
• Základní izolace živých částí
• Přepážky nebo kryty
Příloha B – Zábrany a ochrana polohou (umístění
mimo dosah)
(normativní)
• Zábrany
– Proti neúmyslnému přiblížení – způsoby
provedení
• Poloha (umístění mimo dosah – 2,5 m)
Příloha C – ochranná opatření, která se uplatňují
pouze, jestliže provoz instalace je řízený osobou
znalou nebo pod jejím dozorem/dohledem
(normativní)
• nevodivé okolí
• neuzemněné místní pospojení
• elektrické oddělení pro napájení více než jednoho
spotřebiče
Příloha NA – uplatnění prostředků
ochrany podle prostoru a podle způsobu
provozu zařízení
(informativní)
• stupně ochrany
• volba stupně ochrany
• zařazení stupně ochrany
• meze bezpečných napětí
NK.3 Zařazení stupně ochrany neživých částí - Stupně ochrany u zařízení a
instalací do 1 000 V AC a 1 500 V DC
Stupeň ochrany Druh ochrany a doplňková ochrana kterými se dosáhne požadovaný stupeň ochrany
normální 1.automatické odpojení od zdroje
2.dvojitá nebo zesílená izolace
3.elektrické oddělení
4.ochrana malým napětím SELV a PELV
doplněná 1. automatické odpojení od zdroje a
a) doplňující pospojování
b) chránič
c) doplňkovou izolací
2. dvojitá nebo zesílená izolace a
a) elektrické oddělení
b) chránič
c) doplňková izolace
3. elektrické oddělení pro napájení pouze jediného spotřebiče a
a) izolace vstupních míst a pohyblivých přívodů
b) chránič
c) doplňková izolace
4. ochrana malým napětím SELV a PELV a
a) omezení napětí živých částí na 12 V AC resp. 25 V DC (viz NK.4)
b) krytí živých částí i při omezení jejich napětí
Bezpečná jmenovitá napětí
Prostory Dochází-li při
obsluze
k dotyku části
zařízení
Nejvyšší bezpečná napětí živých částí
střídavá stejnosměrná
Normální i
nebezpečné
živých 25 60
krytů 50 120
Zvlášť nebezpečné živých - -
krytů 12 25 (30)
Příloha NB – podmínky uzemnění v síti TN
(informativní)
• Odpor uzemnění sítě TN – uzemnění uzlu
zdroje
• Uzemnění v bodech sítě TN
• Dimenzování vodiče PEN a PE
Dimenzování vodiče PEN a PE
Provádí se podle ČSN 33 2000-5-54
PNE 33 0000-1; 5. vydání
Ochrana před úrazem elektrickým proudem v distribučních
soustavách a přenosové soustavě
Východiska – podněty - závěry
• ČSN 33 2000-4-41 Změna Z1 z dubna 2010
• ČSN EN 61936-1 Elektrické instalace nad AC 1 kV – Část 1:
Všeobecná pravidla (33 3201)
• ČSN EN 50522 Uzemňování elektrických instalací AC mad
1 kV (33 3201)
• Náhrada 33 3201
→
• PNE 33 0000-1 ed. 5 Ochrana před úrazem elektrickým
proudem v distribučních soustavách a přenosové soustavě
Hranice ochrany podle PNE 33 0000-1
Bod v elektrickém zařízení, kde začíná odběrné
elektrické zařízení, určené pro konečnou
spotřebu elektřiny.
Ochrana před úrazem elektrickým proudem za
předávacím místem (v odběrném zařízení
odběratele) musí být zajištěna podle
ČSN 33 2000-4-41
U vlastní spotřeby elektrických stanic distribuční a
přenosové soustavy se předávacím místem rozumí
přívodní svorky hlavního rozváděče nn
Vymezení pojmů živých a neživých částí
• Živé části
Za živou část, kterou je nutné chránit proti přímému dotyku, je
považován vodič, včetně vodiče středního, nebo vodivá část určená k
tomu, aby byla při obvyklém užívání pod napětím; podle dohody
však nezahrnuje vodič PEN • Neživé části
Za neživou část, kterou je třeba chránit proti nepřímému dotyku, je
považována vodivá část elektrického zařízení, které se lze dotknout
a která není při obvyklém užívání živá, ale může se stát živou v
případě poruchy. S ohledem na čl. 3.1.1 je za neživou část v
distribuční síti dodavatele elektřiny považován i vodič PEN
Neživé části zařízení do 1000 V
• vodivé kostry točivých i netočivých strojů
• vodivé kostry a kryty elektrických přístrojů a prvků
rozvodného elektrického zařízení
• kovové nosné konstrukce a kovový upevňovací materiál
nesoucí elektrické předměty (stožáry, konzoly, háky,
kotvy a vzpěry)
• kovové trubky
• kovové obaly
• vodivé odnímatelné zábrany
Neživé části zařízení nad 1000 V
Stejné jako u zařízení do 1000 V a navíc:
• kovové části budov umístěné ve zdivu, betonu, dřevu
atd., kterých se mohou dotknout osoby vně el.
provozovny a které mohou přijít pod napětí
• podpěrné body a jiné konstrukce ze železobetonu,
nesoucí elektrické vedení, přístroje nebo výzbroj
• rámy s průchodkami a kotvy ve zdivu k upevnění
izolátorových závěsů, pokud se nepoužijí neprůrazné
izolátory
Způsoby základní ochrany
• Polohou
• Zábranou
• Přepážkami nebo kryty
• Izolací živých částí
Ochrana polohou (umístění mimo dosah)
Ochrana polohou
kóta (vzdálenost)přístup osob
různé kvalifikace a (m) b (m) c (m)
laici a pracovníci
s § 3
5 3 -
pracovníci min.
s § 4
2,5 (2,6) uvnitř
2,7 (2,8) venku
1.25 do 1000 V
1,5 nad 1000 V
0,75 do 1000 V
0,9 nad 1000 V
Ochrana zábranou
Princip
zábrany jsou určeny k tomu, aby bránily nahodilému dotyku živých částí, ne však
úmyslnému dotyku záměrným obejitím nebo překonáním zábrany
Provedení ochrany zábranou:
a) v prostorech přístupných laikům a osobám bez požadované odborné
způsobilosti v elektrotechnice (na veřejně přístupných místech) - uzamčením nebo
neodnímatelným ohrazením (např. mříží nebo oplocením) dostatečně pevným, vysokým
a vzdáleným od živých částí;
b) v prostorech nepřístupných laikům a osobám bez požadované odborné způsobilosti v
elektrotechnice (uvnitř elektrických stanic) - uzavřením, ohrazením (např. provazem,
tyčí, zábradlím, mříží, plotem apod.), které může být i odnímatelné
Doporučení
odnímatelné zábrany z izolačního materiálu; podmínky při použití poddajného materiálu
Ochrana přepážkami nebo kryty
Princip
přepážky nebo kryty jsou určeny k tomu, aby bránily dotyku živých částí; stupeň ochrany
alespoň IPXXB nebo IP2X
Požadavek na kabelové skříně
přístupné laikům a pracovníkům seznámeným - krytí alespoň IP4X nebo IPXXD.
Demontovatelnost přepážek nebo krytů:
- s použitím klíče nebo nástroje, nebo;
- po samočinném odpojení napájení živých částí před jejichž nebezpečným dotykem přepážky
nebo kryty poskytují ochranu, přičemž napájení může být obnoveno pouze po obnoveném
umístění nebo opětném vetknutí přepážek nebo krytů, nebo
- jestliže vnitřní přepážka zajišťující stupeň ochrany alespoň IPXXB nebo IP2X brání dotyku
živých částí, přičemž odstranění této vnitřní přepážky je možné pouze použitím klíče nebo
nástroje.
Elektrická zařízení určená k zabudování
V průvodní dokumentaci výrobku se doporučí popř. předepíše způsob zabudování k docílení
předepsané ochrany. Splnění požadavků na ochranu se posuzuje na takto zabudovaném
zařízení.
Elektrické náboje
(kondenzátory atd.) - jsou požadovány výstražné tabulky
Neúmyslný dotyk se nepovažuje za nebezpečný, jestliže stejnosměrné napětí vyskytující se
jako projev elektrostatického náboje klesne za méně než 5 s od odpojení pod 120 V .
Ochrana živých částí izolací
Způsob provedení
dvojitá nebo zesílená izolace
Toto ochranné opatření je určeno k tomu, aby zabránilo výskytu
nebezpečného napětí na přístupných částech elektrických zařízení
v důsledku poruchy základní izolace.
Ochrana doplňkovou izolací
Spočívá ve vybavení elektrického zařízení izolačním stanovištěm nebo v použití
ochranných pomůcek.
Ochranu doplňkovou izolací lze použít v případě, že k zařízení mají přístup jen pracovníci
s elektrotechnickou kvalifikací * kromě laiků a pracovníků seznámených.
Pokud jsou poblíž stanoviště živé nebo neživé části, jejichž potenciál se liší od potenciálu
částí, u nichž se dotyk předpokládá, musí být také u těchto částí dotyk znemožněn.
* Viz vyhláška ČÚBP a ČBÚ č. 50/1978 Sb.
Způsoby ochrany pří poruše zařízení do 1000 V
včetně jejího doplnění jsou:
- ochrana izolací;
- ochrana doplňkovou izolací;
- ochrana pospojováním;
- ochrana automatickým odpojením od zdroje proudovými
chrániči;
- ochrana automatickým odpojením od zdroje nadproudovými
ochrannými přístroji.
Prostory při dotyku částí
(při obsluze)
Bezpečná
napětí (V)
Normální Živých 25
Neživých 50
Nebezpečné Živých 25
Neživých 50
Zvlášť
nebezpečné
Živých -
Neživých 12
2.1.3 Meze bezpečných napětí dle prostor :
Ochrana izolací
Ochrana izolací mezi živou částí a přístupnými částmi spočívá v doplnění
základní izolace izolací přídavnou. Základní izolací se dosáhne ochrany
základní. Přídavnou izolací se dosáhne ochrany při poruše. Základní a
přídavná izolace jako celek tvoří izolaci dvojitou.
Místo izolace dvojité lze provést izolaci zesílenou, která je současně jak
ochranou základní tak ochranou při poruše.
Ochrana doplňkovou izolací
Ochranu doplňkovou izolací je možné provést jen k doplnění ochrany při
poruše v místech, kam nemají přístup laici a pracovníci seznámení.
Ochrana pospojováním
Ochranu pospojováním je možné provést jen k doplnění ochrany při poruše.
Podstata ochrany pospojováním spočívá v tom, že se vzájemně pospojují
všechny neživé části a ostatní cizí vodivé části v okolí včetně vodivého
stanoviště – pokud je k dispozici. Tím se zamezí vzniku nebezpečného
rozdílu potenciálů mezi těmito částmi.
Musí být splněny podmínky pro dimenzování vodičů pro ochranu
pospojováním.
Ochrana automatickým odpojením od zdroje
proudovými chrániči
Před proudovými chrániči musí být umístěny nadproudové ochranné
přístroje (pojistky nebo jističe).
Ochrana automatickým odpojením od zdroje proudovými chrániči
v distribučních sítích se považuje za ochranu při poruše (za ochrana před
dotykem neživých částí). V tomto případě není nutné, aby nadproudové
ochranné přístroje splňovaly podmínky pro odpojení nadproudovými prvky
Použije-li se proudových chráničů v distribučních sítích, pak obvykle se
použije proudových chráničů s nastavitelným jmenovitým reziduálním
vybavovacím proudem až několik ampér a se stavitelnou dobou odpojení
poruchy, která je až několik sekund.
Podmínky pro automatické odpojení v síti TN
• Bývá používána jako hlavní ochrana
• Většina distribučních sítí nízkého napětí je TN-C (PEN)
• Distribuční sítě nízkého napětí TN-C-S jsou vzácné
výjimky
• Všechny neživé části musí být prostřednictvím vodiče
PEN(PE) spojené s uzlem zdroje, který je pracovně
uzemněn
Automatické odpojení od zdroje
společná podmínka
vypínací čas do 30 s
Zajištění odpojení
Zs . Ia ≤ c . U0
(1,06 . Zs . Ia ≤ U0)
Zs … impedance poruchové smyčky
Ia … proud zajišťující odpojení v čase 30 s (přibližně 3,5. In)
c … koeficient (0,95)
U0 .. jmenovité napětí sítě proti zemi (230 V)
Rb 50
-------- ≤ -------------
Re U0 – 50
Rb … výsledný odpor společného uzemnění
Re … nejmenší přechodový zemní odpor cizí vodivé části
Z hlediska impedance poruchové smyčky v síti TN-C lze za
konkrétním nadproudovým ochranným přístrojem (pojistkou,
jističem) stanovit výpočtem maximální dovolenou délku
odbočujícího vedení lmax (viz obrázek).
Odbočující vedení má délku l = lmax a vzniklá porucha na
konci vedení (v bodě C) je vypnuta v čase t = 30 s. (Poruchou
se v tomto případě rozumí zkrat (spojení o zanedbatelné
impedanci) mezi fázovým vodičem a neživou částí nebo
vodičem PEN v bodě C.):
ZV
(impedance)
Odbočující
vedení
(síť TN-C)
B A
C
l, lmax (délka vedení)
Stanovení maximální délky vedení s ohledem na impedanci
poruchové smyčky
V případě použití proudového chrániče
Zs . IΔn ≤ c . U0
Iδn … jmenovitý vybavovací rozdílový proud
Odpor uzemnění pracovního středu (uzlu)
zdroje
sítě TN
samotný uzel 5 Ω (15 Ω; 5O m pásky nebo rovnocenný zemnič) výsledný odpor 2 Ω (Re podle vztahu)
ρ
Re ≤ ----------- 100
hodnoty v závorce platí pro rezistivitu půdy v hloubce 1 – 3 m nad 200 Ωm
Společné uzemnění vn a nn
UTP
Rb ≤ ---------
Ic
Další uzemnění vodiče PEN nebo PE
- u venkovních vedení 500/200 m
- u kabelových vedení 100 m
- přípojkové skříně 100 m
v trase 15 Ω (20 m pásky); na konci 5 Ω (50 m pásky)
Uzemňování vodiče PEN (PE) na konci
elektrických přípojek
Vodič PEN (PE) v přípojkové skříni elektrické přípojky je nutno uzemnit
v případě, když vzdálenost mezi přípojkovou skříní a nejbližším uzemněním
vodiče PEN (PE) v hlavním vedení, nebo v odbočce nebo v trase elektrické
přípojky, je větší než 100 m.
Přípojka do 200 m - 15 (20 m)
Přípojka nad 200 m - 5 (50 m)
Podmínky pro použití ochrany automatickým odpojením od
zdroje nadproudovými ochrannými přístroji v
distribuční síti TT
Při poruše musí být splněna tato podmínka:
ZS ∙ Ia U0
Kde:
ZS je impedance poruchové smyčky zahrnující impedanci zdroje, fázového vodiče k místu
poruchy, ochranného vodiče k neživým částem, uzemňovacího přívodu, zemniče el.
zařízení v uvažovaném místě a zemniče zdroje (transformovny).
Ia proud zajišťující automatické působení nadproudového ochranného přístroje
v případě poruchy v předepsaném čase do 30 s, určí se z charakteristik
nadproudových ochranných přístrojů.
U0 jmenovité napětí distribuční sítě TT proti zemi.
Podmínky pro použití ochrany automatickým odpojením
od zdroje proudovými chrániči v distribuční síti TT
Musí být splněna podmínka:
RA ∙ IΔn Upd
kde RA je součet odporů zemniče a ochranného vodiče k neživým
částem v místě poruchy
In jmenovitý reziduální vybavovací proud proudového
chrániče
Upd předpokládané dotykové napětí
Ochrana před nebezpečným dotykem
neživých částí rozvodných elektrických
zařízení nad 1 000 V AC
Opatření a způsoby ochrany před dotykem neživých částí zařízení nad
1 000 V AC zajištující ochranu před úrazem elektrickým proudem v
případě poruchy zařízení.
Dovolená dotyková napětí UTP a kroková napětí u zařízení nad 1 000 V AC
Druh zařízení: 1. Elektrické stanice
Doba trvání1 s t 5 t 5
a)Rozvodná zařízení dodavatele elektřiny, se kterými
mohou přijít do styku laici a pracovníci seznámení včetně
distribučních transformoven vn/nn se společným uzemněním vn a nn2
b) Zařízení elektrických stanic vn, vvn a zvn v prostorách vnitřních i
venkovních mimo distribuční transformovny vn/nn
75
150
viz obrázek 2 a 3
a Příloha C ČSN 33
3201
2 x UTP podle
tabulky 9
Druh zařízení: 2. Venkovní vedení vn
Doba trvání1 s t 1 t 1
a) Venkovní vedení v místech jako jsou hřiště, plavecké bazény,
kempy, rekreační plochy a podobná místa, kde se mohou
shromažďovat lidé s bosýma nohama
b) Venkovní vedení ve městech, obcích, v místech zastavěných
nedaleko měst a obcí3 – místa, kde lze rozumně předpokládat, že lidé
jsou obuti
c) Venkovní vedení v místech odlehlých3,4
75
150
viz čl. 5.4.2.5.4 a
ČSN EN 50341-1,
čl. 6.2.4.2
viz obrázek 5 a ČSN
EN 50341-1, čl.
6.2.4.3, obr. 6.2
(křivka UD1), tab.
G.8
viz obrázek 5 a ČSN
EN 50341-1, čl.
6.2.4.3, obr. 6.2
(křivka UD2)
viz čl. 5.4.2.5.4 a
ČSN EN 50341-1,
čl. 6.2.4.2
Druh zařízení: 3. Venkovní vedení vvn, zvn
Dle ČSN EN 50341-1 a ČSN EN 50341-3, změna Z2 + PNE 333300-0
Odlehlá místa (okolí podpěrných bodů kde
se lidé vyskytují zřídka):
a) místa v nezastavěných prostorách (např. pole) ve vzdálenosti větší než
10 m od okraje komunikací třídy I až III;
b) místa dále než 50 m od soustředěné občanské a bytové zástavby;
c) místa dále než 25 m od jednotlivých osamělých budov a továrních
objektů mimo soustředěnou
zástavbu;
d) místa dále než 50 m od okraje volných rekreačních a sportovních
ploch mimo soustředěnou zástavbu (např. areálu zdraví,
jednoduchých hřišť, parkových ploch ap.);
e) polní a lesní cesty.
Rozdělení ochran
- zemněním v sítích, kde není přímo uzemněný střed (uzel) (sítě IT)
- zemněním s rychlým vypnutím v sítích s přímo uzemněným středem
(uzlem) (sítě TT(r))
- zemněním s rychlým vypnutím v sítích, kde není přímo uzemněn střed
(uzel) (sítě IT(r))
- pospojováním (k uvedení na stejný potenciál)
- izolací
- zábranou
Ochrana zemněním v sítích IT
R kU
IZ
TP
E
kde UTP je dovolené dotykové napětí pro omezené trvání průtoku proudu podle
tabulky 5 ve V
IE zemní proud k součinitel, který se stanoví podle tvaru zemniče ve venkovních a
kabelových sítích
pro tyčový nebo hloubkový zemnič k = 1,5
páskový zemnič paprskový k = 2 páskový zemnič obvodový k = 3
dva ekvipotenciální kruhy v
provedeni podle čl. 3.4.1.1 k = 5
Ochrana zemněním s rychlým vypnutím v sítích s přímo
uzemněným středem (uzlem) nebo krajním vodičem.
Ochrana v sítích TT(r)
Podstata ochrany spočívá ve spojení všech neživých částí, které musí být
chráněny, se zemí při současném zajištění rychlého vypnutí poškozené části
nebo úseku zařízení.
Podmínky ochrany zemněním s rychlým vypnutím v sítích s přímo uzemněným
uzlem nebo krajním vodičem jsou:
a) ochranná soustava těchto zařízení se určuje podle velikosti zkratového
proudu, který protéká uzemněním po dobu, než vypne ochrana. Výše napětí
uzemňovací soustavy proti zemi není přitom omezena. Dovolené dotykové
napětí UTP nesmí překročit dovolené hodnoty. Provede se pospojování
b) uzemňovací přívody a zemniče se kontrolují podle tabulky č. 10.
c) nelze-li dosáhnout hodnot dovoleného dotykového napětí UTP ochranou
pospojováním, postupuje se podle přílohy E ČSN EN 50522
d) pro stožáry venkovního vedení platí samostatné ustanovení
Ochrana zemněním s rychlým vypnutím v sítích, ve kterých
není střed (uzel) přímo uzemněn; ochrana v sítích IT(r)
Nejvyšší jednofázový zkratový proud v kabelových sítích 1 500 A a ve venkovních a
smíšených sítích 450 A
Pro venkovní vedení platí zvláštní ustanovení
Pro dimenzování uzemnění ve stanicích vn platí dovolená dotyková podle tabulky,
přičemž se uvažuje proud jednofázového zkratu daný omezující impedancí nebo
impedancí celé smyčky (EN 50 522)
Nelze-li tuto podmínku splnit, postupuje se podle přílohy E ČSN EN 50522.
V distribučních stanicích vn/nn nesmí být překročeno dovolené dotykové napětí UTP
Pospojování (k uvedení na stejný potenciál)
Podstata ochrany pospojováním spočívá v tom, že se vzájemným vodivým
pospojením všech neživých kovových částí v okolí a kovového stanoviště vyloučí
možnost vzniku rozdílných potenciálů mezi těmito částmi. Průřezy vodičů pro
vyrovnání potenciálů se volí podle ČSN EN 50522.
Tohoto opatření lze použít jen k doplnění ochrany normální na ochranu
doplněnou.
Není-li stanoviště kovové, ale je-li vodivé (podlaha, zem), musí se potenciál tohoto
stanoviště vyrovnat na potenciál pospojovaných částí. Vyrovnání potenciálu
vodivých podlah se dosahuje např. ocelovým armováním v betonové podlaze,
vložením kovové mříže do podlahy apod., ve venkovním prostředí se dosahuje
vložením kovové mříže do země.
Aby vstup na místo obsluhy byl bezpečný, obloží se pracoviště (stanoviště pro
obsluhu) izolovaným pásem širokým alespoň 1,3 m (např. pryží), ve venkovních
zařízeních hrubým, špatně vodivým štěrkem (např. čedičem).
Ochrana izolací
Pro ochranu neživých částí izolací platí příslušné ustanovení čl. 3.5.
Ochrana zábranou
Ochrana zábranou spočívá v opatření, které zabrání dotyku nebo znemožní
dotyk nebo nebezpečné přiblížení k neživým částem (např. uzamčením,
oplocením a pod.). U zařízení nad 1 000 V AC může být ochrany zábranou
použito jen u stožárů jejich znepřístupněním
Části, které se musí při obsluze uchopit rukou:
a) části elektrických předmětů (spotřebičů), které se při práci musí držet v ruce
(ruční nářadí atd.);
b) části určené k ovládání (např. zapínání, vypínání, přepínání, regulaci apod.)
elektrických obvodů, které se musí při manipulaci uchopit rukou (rukojeti, ruční
kolečka, vidlice, pohyblivé zásuvky atd.), i když jsou do pohonu vřazeny řetězy,
lana nebo táhla.
Výjimku z bodů a) a b) tvoří:
Části elektrických předmětů sloužících pro obsluhu, jejichž účelem není ovládání
elektrických obvodů, např. ovládací kolečka a rukojeti mechanického zařízení
pracovních strojů a dále rukojeti a držadla dvířek spotřebičů, rukojeti a klíče
zámků pro rozváděče, držadla vík pracovních strojů atd., nejsou-li na nich
elektrické části. Je vhodné, aby i tyto části byly provedeny a obsluhovány jako části
v bodech a) a b).
c) části elektrických předmětů, které jsou konstruovány tak, že při jejich
přenášení pod napětím musí být uchopeny za vodivou neživou část, např. kovové
přenosné svítidlo.
Části, které se musí při obsluze uchopit rukou, musí být: zhotoveny z izolačního materiálu dostatečně elektricky a mechanicky odolného, trvanlivého a nenavlhavého nebo musí být tímto
materiálem vně izolovány
b) U zařízení do 1 000 V AC a 1 500V DC, s nimiž mohou pracovat i pracovníci bez elektrotechnické kvalifikace, u nichž nelze splnit
požadavek bodu a), považuje se za postačující, použije-li se u elektrických předmětů podle čl. 3.5.1 mimo základní izolace některá z
uvedených ochran v ČSN 33 2000-4-41ed.3:
ba) oddělení neživých částí od živých částí zvýšenou, přednostně dvojitou izolací;
bb) elektrické oddělení obvodů za předpokladu, že je použito zvýšené izolace přívodu spotřebiče
bc) elektrické oddělení obvodů se současným uvedením pracovního místa na stejný potenciál neživých částí pospojováním
bd) elektrické oddělení obvodů se současným použitím ochrany chráničem;
be) bezpečné malé napětí
c) U zařízení do 1 000 V AC a 1 500V DC, které obsluhují pracovníci alespoň poučení, může být použito některé z těchto ochran:
ca) u zařízení připojených k síti s uzemněným středem (uzlem) – ochrana automatickým odpojením v síti TN, TT. Přitom je nutno
splnit ještě některé z těchto podmínek:
- vodivé stanoviště spolehlivě spojené s částí, která se má uchopit, nebo
- užití doplňkové izolace, např. podložek a ochranných pomůcek (přezůvky nebo rukavice se
dovolují jen ve zvláštních případech);
cb) u zařízení připojených k síti s izolovaným nulovým bodem (síť IT) – ochrana doplňkovou izolací, např. izolované stanoviště apod.
(blíže viz bod e).
d) U zařízení nad 1 000 V AC mohou být tyto části z kovu, jsou-li chráněny zemněním, přičemž je však nutno splnit ještě některou z
těchto podmínek (viz též bod e):
da) použije se ochranných prostředků a pracovních pomůcek (např. izolační podlahy, podložky a ochranné prostředky, jako přezůvky,
rukavice, apod.). Není-li předepsáno jinak, musí být ochranné prostředky a pracovní pomůcky pro jmenovité napětí alespoň 500 V
(zkušební napětí alespoň 2,5 kV).
db) vodivé stanoviště je spolehlivě spojeno s částí, která se má uchopit (viz ČSN 33 3201, příloha D - Popis uznávaných zvláštních
opatření M k zajištění dovolených dotykových napětí).
e) Při ochraně u zařízení do 1 000 V AC a 1 500V DC a u zařízení nad 1 000 V AC platí kromě bodů c) a d) toto:
Jsou-li kovová ruční kola, páky, kliky, apod. umístěny přímo na stroji, přístroji apod., považuje se jejich spojení za dostatečně vodivé.
Naproti tomu se musí tyto ovládací části spojit se strojem apod. nebo zvlášť spojit se zemí (s vodičem PEN, s chráničem), jsou-li do
ovládacího ústrojí, které je blízko živých částí zařízení (viz PNE 33 0000-6), vloženy řetězy, lana, spojky, atd.
Volba stupně ochran podle způsobu uchopení rukou
do 1 000 V a nad 1 000 V
Prostory
(2.1.1)
Napětí Stupeň ochrany
Části zařízení
se
nemusí
uchopit
rukou
Části zařízení
se
musí uchopit
rukou
normální
i nebezpečné
do 1 000 V
AC
Normální požaduje se
zhotovení
z izolantu
pokud 3.5.2
nestanoví jinak
zvlášť nebezpečné do 1 000 V AC Doplněná
normální
i nebezpečné
Nad 1 000 V
AC
Normální
zvlášť nebezpečné Nad 1 000 V
AC
Doplněná
Stupně ochran do 1 000 V
Normální:
- ochrana automatickým odpojením od zdroje nadproudovými jistícími prvky;
- ochrana automatickým odpojením od zdroje proudovými chrániči;
- ochrana dvojitou nebo zesílenou izolací.
Doplněná:
- ochrana izolací + doplňkovou izolací;
- ochrana automatickým odpojením od zdroje nadproudovými jisticími prvky a
- pospojováním;
- doplňkovou izolací;
- chráničem;
- ochrana automatickým odpojením od zdroje proudovými chrániči a
- pospojováním;
- doplňkovou izolací.
Stupně ochran nad 1 000 V
Normální:
- ochrana zemněním v sítích, kde není přímo uzemněný střed (uzel) (sítě IT);
- ochrana zemněním s rychlým vypnutím v sítích s přímo uzemněným středem
(uzlem) (sítě TT(r));
- ochrana zemněním s rychlým vypnutím v sítích, kde není přímo uzemněn
střed (uzel) (sítě IT(r));
- ochrana izolací;
Doplněná:
- ochrana zemněním v sítích, kde není přímo uzemněný střed (uzel) (sítě IT) a
- pospojováním (k uvedení na stejný potenciál);
- ochrana zemněním s rychlým vypnutím v sítích s přímo uzemněným
středem (uzlem) (sítě TT(r)) a
- pospojováním (k uvedení na stejný potenciál);
- ochrana zemněním s rychlým vypnutím v sítích, kde není přímo uzemněn
střed (uzel) (sítě IT(r)) a
- pospojováním (k uvedení na stejný potenciál).
Uzemnění a ochranné vodiče
• Návrh, stavba a měření uzemnění v distribuční síti do 1000 V AC
• Ochranné vodiče, uzemňovací přívody a zemniče v distribučních sítích TN
do 1 000 V AC
• Uzemnění a uzemňovací přívody v distribučních sítích nad 1 000 V
• Spojování kovových plášťů kabelů v rozvodných elektrických zařízeních
• Ochrana sdělovacích kabelů před nebezpečným galvanickým vlivem se
provádí podle ČSN 33 2160
1m
1m
S1
S3S2
A
UvS
UvT
UE UvT
1m
EE E
B
Referenční zem v
dostatečné
vzdálenosti
Bez rozložení
potenciálu
S rozložením
potenciálu
Kabel s celistvým kovovým pláštěm po
celé délce izolovaný,
ale na obou koncích holý. Plášť je
v rozvodně spojen se zemí
Návrh uzemnění (uzemňovací soustavy)
• z hlediska mechanické pevnosti a korozní odolnosti
• z hlediska oteplení nejvyšším poruchovým proudem
(nutné vypočítat)
• poškození majetku a zařízení
• z hlediska bezpečnosti (napětí na uzemnění při
nejvyšším poruchovém proudu)
Minimální rozměry ocelových, žárově pozinkovanýchzemničů
Typ zemniče Provedení minimální rozměr
průřez 90 mm2pásektloušťka 3 mm
pásek a drát
Drát průměr 10 mm
Tyč průměr 16 mm
průměr 25 mmTrubkatloušťka 2 mm
průřez 90 mm2
tyčové zemniče
Úhelník
tloušťka 3 mm
Dimenzování s ohledem na tepelnou odolnost
Výchozí parametry pro dimenzování uzemnění jsou:
velikost poruchového proudu
trvání poruchy
vlastnosti půdy
Trvání poruchového proudu
- u sítí s rychlým vypínáním poruch uvažují vypínací časy ochran a
spínačů při jejich správné činnosti.
- u sítí vn - čas poruch 0,4 až 0,5 s.- u sítí s kompenzací zemních kapacitních proudů - do jedné hodiny.
- na přenosových vedeních 400 kV - 0,1 s;- v sítích 110 a 220 kV napájených energ. bloky velkých výkonů- do
0,15 až 0.20 s;
- v sítích 110 a 220 kV napájených energ. bloky starších konstrukcí- do0,3 až 0;4 s;
- v rozvodných zařízeních vn - do 0.5 až 0;6 s.
Dovolené proudy pro pásek FeZn
Dovolený proud [A]T [s]
30x4 mm 40x4 mm 20x5 mm0,1 26700 35600 22200
0,2 18900 25200 15700
0,3 15400 20500 12800
0,4 13300 17800 111000,5 11900 15900 9960
0,6 10900 14500 9090
0,7 10100 13400 8420
0,8 9450 12600 78700,9 8910 11800 7420
1 8450 11200 7040
Dovolený trvalý proud
základních profilů zemničů FeZn
Profil Dovolený trvalý
proud [A]
pásek 30x4 420
pásek 40x4 540
pásek 20x5 330
drát průměr 10
mm
220
Nejvyšší dovolené hustoty proudu vztažené na plochu zemniče uloženého v půdě
Proudová hustota v A/m2 plochy povrchu zemniče uloženého v půdě o
rezistivitěDoba průchodu proudu
100 m 500 m 1 000 m 3 000 m
1 s5 s1 h2 h3 h
1000 447 16,6 11,8 9,6
447200 7,5 5,3 4,3
316141 5,2 3,7 3
182 82 3 2,2 1,8
Nejvyšší dovolené hustoty proudu vycházejícího z betonového zákrytu základového zemniče
Střední hustota v A/m2 z betonového zákrytu základového zemniče při
rezistivitě půdy, která jej obklopuje1
Doba průchodu proudu
100 m 500 m 1 000 m 3 000 m
1 s 1 100
5 s 490
1 h2 h3 h
3 h
26,518,815,4 8
10,8 8,2 6,8 4
753,92
2,61,50,9 -
Pro rázový proud je dovolená proudová hustota 50 kA/m2
1 Uvažuje se pouze ta část povrchu betonového zákrytu, která má styk s okolní půdou.
Dovolená dotyková napětí UTppro omezené trvání průtoku proudu
Dotykové napětí a proud tělem – Příloha B
• Výchozími podmínkami jsou
- proud lidským tělem při době trvání 10 s – 50 mA
- celková impedance lidského těla v závislosti
na dotykovém napětí (2 kΩ při 75 V)
- hodnoty dovoleného dotykového napětí Utp
jako funkce trvání poruchy tc (85 V při 10 s)
• Uvažování přídavných rezistancí
IB
UvTp
ZT UTp
RF1
RF
RF2
Popis k obrázku B.1 a tabulce B.4:
UvTp rozdíl napětí, působící jako napětí zdroje v obvodu dotyku s omezenou hodnotou, která zaručuje bezpečnost osoby při užití
známé přídavné resistance (například boty, izolační materiál na stanovišti).
ZT celková impedance těla
IB proud procházející lidským tělem
UTp dovolené dotykové napětí, napětí na lidském těle
RF přídavná resistance (Rf=Rf1 + Rf2)
RF1 například rezistance obuvi
RF2 rezistance země vůči stanovišti
S rezistivita půdy v povrchové vrstvě u zařízení (v m)
tf trvání poruchy
Předpokládané dovolené dotykové napětí UvTp
0
500
1 000
1 500
2 000
2 500
3 000
3 500
4 000
4 500
5 000
10 100 1 000 10 000
Čas v ms
N ap ětí
ve
V
( 5 )
( 4 )
( 3 )
( 2 )
( 1 )
(1): Dovolená dotyková napětí podle obrázku 4
(2): RF = 750 (RF1 = 0 , s = 500 m)
(3): RF = 1 750 (RF1 = 1 000 , s = 500 m)
(4): RF = 2 500 (RF1 = 1 000 , s = 1 000 m)
(5) RF = 4 000 (RF1 = 1 000 , s = 2 000 m)
POZNÁMKA RF1 =1 000 představuje průměrnou hodnotu pro staré vlhké boty. Mohou se použít vyšší hodnoty odpor bot, je-li to nutné.
Obrázek B.2 – Příklady křivek UvTp = f (tf) pro různé přídavné rezistance Rf= RF1 + RF2
Dimenzování s ohledem na dotyková a kroková napětí
Tyto dovolené hodnoty se považují za splněné, když je buď:
- splněna jedna z podmínek C
C 1: uvažovaná instalace se stane součástí celkové uzemňovacísoustavy.
C 2: Nárůst potenciálu země, určený měřením nebo výpočtem
nepřekročí dvojnásobek hodnot dovoleného dotykového napětínebo
- jsou provedena příslušná specifikovaná opatření M v souladu
s velikostí vzrůstu zemního potenciálu a trvání poruchy
Pokud nejsou splněny podmínky C
ani přípustná zvláštní opatření M,
pak je zapotřebí ověřit
dodržení dovolených dotykových napětí
UTp, obvykle měřením.
Meze dotykových napětí v různých místech
pro venkovní vedení
Popis typických míst, odpovídajících výše uvedeným
příkladům 1 až 4 a křivkám UD1 až UD4:
Příklad 1. Křivka UD1.
Místa jako jsou hřiště, plavecké bazény, kempy, rekreační plochy a podobná místa,
kde se mohou shromažďovat lidé s bosýma nohama. Uvažuje se pouze odpor lidského
těla bez jakýchkoliv doplňkových odporů.
Příklad 2. Křivka UD2.
Místa, kde se může rozumně předpokládat, že lidé jsou obuti, jako jsou chodníky
veřejných cest, parkoviště apod. Je uvažován doplňkový odpor 1 750 .
Příklad 3. Křivka UD3.
Místa, kde se může rozumně předpokládat, že lidé jsou obuti a rezistivita půdy je
vysoká, např. 2 000 m. Bere se do úvahy doplňkový odpor 4 000 .
Příklad 4. Křivka UD4.
Místa, kde se může rozumně předpokládat, že lidé jsou obuti a rezistivita půdy je
velmi vysoká, např. 4 000 m. Bere se do úvahy doplňkový odpor 7 000 .
Stanovení dotykových napětí
• Dotyková napětí bez přídavných rezistancí s časem >>
10 s
Dovolené dotykové UTp napětí holá ruka, lidské tělo, paralelně dvě
bosé nohy – 75 V
Impedance lidského těla ruka – jedna noha je 2000 Ω
Při dotyku jedna ruka, dvě bosé nohy – koeficient 0,75 → 1500 Ω
→ dovolený proud 75/1500 = 0,050 A = 50 mA
• Dotyková napětí s uvažováním přídavných rezistancí s
časem >> 10 s
Kolem zařízení nad 1 kV se lidé pohybují většinou obuti, potom
hovoříme o UvTp – dovolené dotykové napětí pro obvod lidské tělo
+ přídavné rezistance
Impedance lidského těla
Rezistance (odpor) bot
Rezistance (odpor) přechodu mezi podrážkami
bot a zemí
UvTp
IB
ZT
RF1
RF2
Výpočet předpokládaného dovoleného dotykového napětí UvTp
v obvodu lidské tělo + přídavné rezistance
Měření přídavné rezistance přechodu mezi podrážkou bot a zemí RF2 a
výpočet rezistivity půdy v povrchové vrstvě ρS
Pro měření rezistance RF2 je třeba mít k dispozici vhodnou kovovou desku o ploše podrážek bot
(obou bot). Deska se uloží na místo, kde je třeba změřit rezistanci RF2 a podloží vlhkým (mokrým)
hadrem. Desku je třeba zatížit vahou člověka (viz čl., 6.3.5.3).
Pak se změří zemní odpor desky prostřednictvím vhodného měřicího přístroje (běžná metoda měření
zemního odporu zemniče). Tímto způsobem změříme rezistanci RF2, (tedy přídavnou rezistanci
přechodu mezi oběma podrážkami bot a zemí), kterou lze použít pro výpočet celkového dotykového
napětí UvTp.
Na základě uvedených vztahů lze výpočtem dále zjistit rezistivitu půdy v povrchové vrstvě ρS:
ρs = RF2 / k = RF2 / 1,5
kde:
ρS [Ωm] Rezistivita půdy v její povrchové vrstvě
RF2 [Ω] Naměřená hodnota přídavné rezistance přechodu mezi podrážkou obou bot a
zemí
k [m-1] Koeficient (s ohledem na desku, která je určená pro měření RF2, má rozměr
(plochu) podrážek obou bot a je zatížena vahou člověka, je hodnota koeficientu):
k = 1,5 [m-1]
Příklady (s dobu trvání poruchy tF >> 10 s)
Výpočty jsou provedeny pro různou rezistivitu půdy v povrchové vrstvě. Pro všechny
příklady platí : UTp = 75 V (tF >> 10 s), RF1 = 1 000 Ω, ZT = 1 500 Ω
Dále jsou uvedeny výsledky výpočtů (po zaokrouhlení):
Rezistivita půdy v povrchové vrstvě ρS = 500 Ωm
Rezistance mezi podrážkou bot a zemí (dvě podrážky bot paralelně) RF2:
RF2 = 1,5 ∙ 500 = 750 Ω
Předpokládané dotykové napětí UvTp na obvodu lidské tělo + přídavné rezistance: UvTp =
150 V
Rezistivita půdy v povrchové vrstvě ρS = 1 000 Ωm
Rezistance mezi podrážkou bot a zemí (dvě podrážky bot paralelně) RF2:
RF2 = 1,5 ∙ 1 000 = 1 500 Ω
Předpokládané dotykové napětí UvTp na obvodu lidské tělo + přídavné rezistance: UvTp =
180 V
Rezistivita půdy v povrchové vrstvě ρS = 2 000 Ωm
Rezistance mezi podrážkou bot a zemí (dvě podrážky bot paralelně) RF2:
RF2 = 1,5 ∙ 2 000 = 3 000 Ω
Předpokládané dotykové napětí UvTp na obvodu lidské tělo + přídavné rezistance: UvTp =
250 V
Závěr přílohy č.10
Z hlediska této normy lze podle předpokládaných dovolených dotykových napětí UvTp pro dobu trvání poruchy tF
>> 10 s u zařízení nad 1 kV najít tři oblasti:
1. Oblast s předpokládaným dovoleným dotykovým napětím 75 V
Sem patří distribuční transformovny se společným uzemněním vn a nn. Dále sem patří venkovní vedení v místech,
jako jsou hřiště, plavecké bazény, kempy apod., kde se mohou pohybovat lidé s bosýma nohama.
V této oblasti nelze uvažovat s žádnými přídavnými rezistancemi (RF1 = 0 Ω, RF2 = 0 Ω)
2. Oblast s předpokládaným dovoleným dotykovým napětím 150 V
Sem patří elektrické stanice vn, vvn, zvn (mimo distribučních transformoven - viz 1. oblast), venkovní vedení ve
městech a obcích, kde lze rozumně přepokládat, že jsou lidé obuti. Proto lze v této oblasti počítat s přídavnými
rezistancemi.
V této oblasti se uvažuje se s rezistivitou půdy v povrchové vrstvě ρS = 500 Ωm, (dále se uvažuje s UTp = 75 V,
RF1 = 1 000 Ω, RF2 = 750 Ω, ZT = 1 500 Ω).
Tato norma přímo stanovuje předpokládané dovolené dotykové napětí UvTp pro tuto oblast 150 V.
3. Oblast, pro kterou je třeba předpokládané dovolené dotykové napětí vypočítat dle rezistivity půdy
v povrchové vrstvě
Sem patří elektrická zařízení distribuční soustavy v místech odlehlých, kde lze rozumně přepokládat, že zde jsou
lidé obuti.
V této oblasti se počítá s přídavnými rezistancemi. Uvažuje se s rezistivitou půdy v povrchové vrstvě získanou
měřením, odborným posouzením apod., (dále se uvažuje s UTp = 75 V, RF1 = 1 000 Ω, ZT = 1 500 Ω).
Předpokládané dovolené dotykové napětí pro tuto oblast není stanoveno a je nutné je vypočítat dle této normy, viz
tato příloha, dále viz též ČSN EN 50341-1 příloha G.4 a ČSN EN 50522 příloha B).