Zasady ochrony przeciwporażeniowej w świetle nowej normy PN-HD 60364-4-41

Ochrona przeciwporażeniowa w instalacjach elektrycznych powinna spełniać jedno z wymagań:

• nie dopuścić do przepływu prądu przez ciało człowieka lub zwierzęcia,
• ograniczyć do niegroźnej wartości prąd, który może przepłynąć przez ciało,
• ograniczyć czas przepływu prądu rażeniowego do wartości dopuszczalnych (tab. 2.).

Ochrona przed porażeniem prądem elektrycznym w normalnych warunkach pracy instalacji elektrycznej jest zapewniona przez środki ochrony podstawowej, a ochrona w warunkach pojedynczego uszkodzenia jest zapewniona przez środki ochrony przy uszkodzeniu.

Alternatywnie, ochrona przed porażeniem prądem elektrycznym jest zapewniona przez środek ochrony wzmocnionej, który zapewnia ochronę zarówno w normalnych warunkach pracy instalacji elektrycznej, jak i w warunkach pojedynczego uszkodzenia.

Środek ochrony powinien składać się z:

• odpowiedniej kombinacji środka do ochrony podstawowej i niezależnego środka do ochrony przy uszkodzeniu, lub
• wzmocnionego środka ochrony, który zabezpiecza zarówno ochronę podstawową, jak i ochronę przy uszkodzeniu.

Ochrona uzupełniająca jest określona jako zespół środków technicznych uzupełniających ochronę podstawową i/lub ochronę przy uszkodzeniu w specjalnych warunkach wpływów zewnętrznych i w niektórych specjalnych instalacjach, lub lokalizacjach określonych w arkuszach normy PN-IEC (HD) 60364 grupy 700. Postanowienia dotyczące ochrony przy uszkodzeniu mogą być pominięte dla następującego wyposażenia:

• metalowe wsporniki izolatorów linii napowietrznych, które są przytwierdzone do budynku i umieszczone poza zasięgiem ręki,
• zbrojenie żelbetowych słupów linii napowietrznych, w których zbrojenie stalowe nie jest dostępne,
• części przewodzące, ze względu na ich niewielkie rozmiary (około 50×50 mm) lub ze względu na ich właściwości, nie mogą być uchwycone, a także nie może dojść do znaczącego zetknięcia ich z częścią ciała ludzkiego i pod warunkiem, że połączenie z przewodem ochronnym mogłoby być trudne do wykonania lub zawodne. Dotyczy to np. zasuwek, nitów, tabliczek informacyjnych, uchwytów przewodów.

Rodzaje i środki ochrony przeciwporażeniowej podano w tabeli 1.

Samoczynne wyłączenie zasilania

Samoczynne wyłączenie zasilania jest środkiem ochrony, w którym:

• ochrona podstawowa jest zapewniona przez izolację podstawową części czynnych lub przez przegrody lub obudowy,
• ochrona przy uszkodzeniu jest zapewniona przez połączenia wyrównawcze ochronne i samoczynne wyłączenie zasilania w przypadku uszkodzenia.

Części przewodzące dostępne powinny być przyłączone do przewodu ochronnego na warunkach określonych dla każdego układu sieci. Każdy obwód powinien mieć odpowiedni przewód ochronny przyłączony do właściwego zacisku (szyny) uziemiającego. Jednocześnie dostępne części przewodzące dostępne powinny być przyłączone do tego samego uziemienia indywidualnie, w grupach lub zbiorowo.

W przypadku powstania zwarcia o pomijalnej impedancji pomiędzy przewodem liniowym a częścią przewodzącą dostępną lub przewodem ochronnym w obwodzie, urządzenie ochronne powinno samoczynnie przerwać zasilanie przewodu liniowego obwodu lub urządzenia w normalnych warunkach w czasie nie dłuższym od określonego w tabeli 2., a w przypadku warunków środowiskowych o zwiększonym zagrożeniu, w czasie nie dłuższym od określonego w tabeli 3.

W normie PN-IEC 364-4-481:1994 podane są maksymalne czasy wyłączenia dla warunków środowiskowych o zwiększonym zagrożeniu. Dotyczą one specjalnych instalacji lub lokalizacji objętych arkuszami normy PN-IEC (HD) 60364 grupy 700. Czasy te podano w tabeli 3.

W układach zasilanych napięciem przemiennym (ac) powinna być zastosowana ochrona uzupełniająca za pomocą urządzeń ochronnych różnicowoprądowych o znamionowym prądzie różnicowym nieprzekraczającym 30 mA:

• w obwodach odbiorczych gniazd wtyczkowych o prądzie znamionowym nieprzekraczającym 20 A, które są przewidziane do powszechnego użytkowania i obsługiwania przez osoby niewykwalifikowane, oraz
• w obwodach zasilających urządzenia ruchome o prądzie znamionowym nieprzekraczającym 32 A, używane na zewnątrz.

Samoczynne wyłączenie zasilania w układzie sieci TN

W układzie sieci TN integralność uziemienia instalacji elektrycznej zależy od niezawodnych i skutecznych połączeń przewodów PEN lub PE z ziemią. Tam, gdzie uziemienie jest zapewnione z sieci elektroenergetycznej zasilającej, spełnienie koniecznych warunków na zewnątrz instalacji elektrycznej jest obowiązkiem operatora sieci zasilającej. Przykładami tych warunków są:

• przewód PEN jest połączony z ziemią w wielu miejscach i jest instalowany w taki sposób, aby zminimalizować ryzyko powstania przerwy w przewodzie PEN,
• w przypadku możliwości bezpośredniego zwarcia przewodu fazowego z ziemią, np. w liniach napowietrznych, napięcie pomiędzy przewodem ochronnym (ochronno-neutralnym) i przyłączonymi do niego częściami przewodzącymi dostępnymi a ziemią, nie powinno przekroczyć wartości napięcia dotykowego dopuszczalnego długotrwale U_L (rys. 1.).

W celu nieprzekroczenia w przypadku takiego rodzaju zwarcia wartości napięcia dotykowego dopuszczalnego długotrwale U_L, powinna być spełniona zależność:

Jeśli U_L=50 V, wzór przybierze postać:

Części przewodzące dostępne instalacji elektrycznej powinny być połączone przewodem ochronnym do głównego zacisku (szyny) uziemiającego instalacji, który powinien być następnie połączony z uziemionym punktem neutralnym lub punktem środkowym układu zasilania.

Zaleca się dodatkowe uziemianie przewodów ochronnych, w możliwie równomiernych odstępach, w celu zapewnienia, aby ich potencjał w przypadku zwarcia był bliski potencjałowi ziemi. Przewody ochronne powinny być również uziemiane w miejscu wprowadzenia ich do każdego z budynków lub obiektów. Zapewnia to utrzymanie potencjału ziemi na przewodzie ochronnym przyłączonym do części przewodzących dostępnych urządzeń elektrycznych w normalnych warunkach pracy instalacji elektrycznej. W dużych budynkach dodatkowe uziemianie przewodów ochronnych nie jest możliwe ze względów praktycznych. W takich budynkach połączenia wyrównawcze ochronne między przewodami ochronnymi i częściami przewodzącymi obcymi pełnią podobną funkcję. W celu zapewnienia samoczynnego wyłączenia zasilania powinno być spełnione wymaganie:

gdzie:

Z_s – impedancja pętli zwarciowej, obejmującej źródło zasilania, przewód liniowy do miejsca zwarcia i przewód ochronny od miejsca zwarcia do źródła zasilania, w [Ω],

I_a – prąd powodujący samoczynne zadziałanie urządzenia zabezpieczającego w wymaganym czasie (wyłącznika lub bezpiecznika), w [A].

W zależności od zastosowanego urządzenia jest to prąd: przetężeniowy albo różnicowy (to jest stanowiący różnicę pomiędzy prądem płynącym w przewodzie L i przewodzie N).

Maksymalne czasy zadziałania urządzenia zabezpieczającego podano w tabeli 2. i tabeli 3. W układzie sieci TN do ochrony przed porażeniem powinny być stosowane: zabezpieczenia nadprądowe albo zabezpieczenia ochronne różnicowoprądowe.

Samoczynne wyłączenie zasilania w układzie sieci TT

Wszystkie części przewodzące dostępne chronione wspólnie przez to samo urządzenie zabezpieczające powinny być połączone przewodem ochronnym do wspólnego uziomu dla wszystkich tych części. W przypadku, gdy jest użytkowanych kilka urządzeń zabezpieczających szeregowo, wymagania te dotyczą oddzielnie wszystkich części przewodzących dostępnych chronionych przez każde z urządzeń zabezpieczających. Punkt neutralny lub punkt środkowy układu zasilania powinien być uziemiony. Ochronę przeciwporażeniową realizowaną przez samoczynne wyłączenie zasilania w układzie sieci TT należy uznać za skuteczną, jeżeli spełniony zostanie jeden z warunków:

• jeżeli wyłączenie zasilania realizowane jest przez wyłącznik ochronny różnicowoprądowy o znamionowym prądzie różnicowym I_Δn:

gdzie:

R_A – całkowita rezystancja uziomu i przewodu ochronnego łączącego części przewodzące dostępne z uziomem, w [Ω]

I_Δn – znamionowy prąd różnicowy, w [A],

U_L – napięcie dotykowe dopuszczalne długotrwale, w [V].

Obwód w tym przypadku powinien być również chroniony przed przetężeniami przez zabezpieczenia nadprądowe.

• jeżeli wyłączenie zasilania realizowane jest przez zabezpieczenie nadprądowe o prądzie wyłączającym Ia:

gdzie:

Z_s – impedancja pętli zwarciowej, obejmującej źródło zasilania, przewód liniowy do miejsca zwarcia, przewód ochronny części przewodzących dostępnych, przewód uziemiający, uziom instalacji oraz uziom źródła zasilania, w [Ω],

I_a – prąd powodujący samoczynne zadziałanie zabezpieczenia nadprądowego w wymaganym czasie określonym w tabeli 2., w [A].

Zabezpieczenie nadprądowe może być użyte pod warunkiem, że będzie zapewniona odpowiednio mała wartość impedancji pętli zwarciowej Z_s.

Samoczynne wyłączenie zasilania w układzie sieci IT

W układzie sieci IT części czynne powinny być izolowane od ziemi lub połączone z ziemią przez odpowiednio dużą impedancję. To połączenie może być wykonane albo w punkcie neutralnym lub w punkcie środkowym układu albo w sztucznym punkcie neutralnym.

Przy pojedynczym zwarciu z ziemią w układzie sieci IT prąd uszkodzeniowy jest mały i samoczynne wyłączenie zasilania nie jest bezwzględnie wymagane pod warunkiem, że spełnione jest następujące wymaganie:

gdzie:

R_A – całkowita rezystancja uziomu i przewodu ochronnego łączącego części przewodzące dostępne z uziomem, w [Ω],

I_d – prąd uszkodzeniowy pojedynczego zwarcia z ziemią o pomijalnej impedancji między przewodem liniowym i częścią przewodzącą dostępną, w [A].Przy wyznaczaniu wartości prądu Id należy uwzględnić prądy upływowe oraz całkowitą impedancję uziemienia instalacji elektrycznej,

U_L – napięcie dotykowe dopuszczalne długotrwale.

W warunkach środowiskowych normalnych wartość U_L wynosi 50 V dla prądu przemiennego i 120 V dla prądu stałego. W warunkach środowiskowych o zwiększonym zagrożeniu wartość U_L wynosi 25 V i 12 V (jeśli występuje kontakt z wodą) dla prądu przemiennego oraz 50 V i 30 V (jeśli występuje kontakt z wodą) dla prądu stałego.

W przypadkach, kiedy układ sieci IT jest użyty z uwagi na ciągłość zasilania, należy zastosować urządzenie monitorujące stan izolacji w celu ujawnienia pojedynczego zwarcia z ziemią. Urządzenie to powinno uruchomić sygnalizację akustyczną i/lub wizualną podtrzymywaną przez cały czas trwania zwarcia. Jeżeli zastosowano obie sygnalizacje, akustyczną i wizualną, to sygnalizacja akustyczna może ulegać kasowaniu.

Zaleca się, aby pojedyncze zwarcie z ziemią było usuwane możliwie szybko. Zwarcie takie powoduje wzrost napięcia w pozostałych fazach w stosunku do ziemi o i stwarza zagrożenie porażeniem w przypadku zwarcia z ziemią drugiej fazy. Przy zwarciu z ziemią drugiej fazy, które może wystąpić w zupełnie innym miejscu układu, zwarcie przekształca się w podwójne zwarcie z ziemią, podczas którego przepływający prąd osiąga dużą wartość. Warunki samoczynnego wyłączenia zasilania w przypadku podwójnego zwarcia z ziemią zależą od sposobu uziemienia części przewodzących dostępnych (rys. 2.).

Przy uziemieniu indywidualnym lub grupowym, warunki samoczynnego wyłączenia zasilania są analogiczne jak dla układu TT. Przy uziemieniu zbiorowym, warunki samoczynnego wyłączenia zasilania są analogiczne jak dla układu TN.

Przy podwójnym zwarciu z ziemią w układzie sieci IT muszą być spełnione następujące warunki samoczynnego wyłączenia zasilania:

• jeżeli części przewodzące dostępne są połączone przewodem ochronnym i wspólnie uziemione przez ten sam układ uziemiający (uziemienie zbiorowe), warunki stają się podobne jak dla układu sieci TN i powinny być w sposób następujący spełnione:

– dla układu IT bez przewodu neutralnego,

– dla układu IT z przewodem neutralnym,

gdzie:

I_a – prąd powodujący samoczynne zadziałanie urządzenia zabezpieczającego w wymaganym czasie jak dla układu TN, w [A],

Z_s – impedancja pętli zwarciowej obejmującej przewód liniowy i przewód ochronny obwodu, w [Ω],

Z’_s – impedancja pętli zwarciowej obejmującej przewód neutralny i przewód ochronny obwodu. w [Ω],

U_o – nominalne napięcie przewodu liniowego względem przewodu neutralnego, w [V],

U – nominalne napięcie między przewodami liniowymi, w [V],

• jeżeli części przewodzące dostępne są uziemione grupowo lub indywidualnie, warunki stają się podobne jak dla układu sieci TT i powinny być w sposób następujący spełnione:

gdzie:

R_A – całkowita rezystancja uziomu i przewodu ochronnego łączącego części przewodzące dostępne z uziomem, w [Ω],

I_a – prąd powodujący samoczynne zadziałanie urządzenia zabezpieczającego w wymaganym czasie jak dla układu TT, w [A],

U_L – napięcie dotykowe dopuszczalne długotrwale, w [V].

W układzie sieci IT do ochrony przed porażeniem powinny być stosowane:

• nadprądowe urządzenia zabezpieczające,
• urządzenia ochronne różnicowoprądowe,
• urządzenia stałej kontroli stanu izolacji,
• systemy lokalizacji uszkodzenia izolacji.

Izolacja podstawowa części czynnych

Izolacja jest przeznaczona do zapobiegania dotknięciu części czynnych, zastosowana w celu zapewnienia ochrony podstawowej. Części czynne powinny być całkowicie pokryte izolacją, która może być usunięta tylko przez jej zniszczenie. W przypadku urządzeń elektrycznych, izolacja powinna spełniać wymagania odpowiednich norm dotyczących tych urządzeń.

Izolacja podwójna lub izolacja wzmocniona

Izolacja podwójna lub izolacja wzmocniona jest środkiem ochrony, w którym:

• ochrona podstawowa jest zapewniona przez izolację podstawową, a ochrona przy uszkodzeniu jest zapewniona przez izolację dodatkową, lub
• ochrona podstawowa i ochrona przy uszkodzeniu jest zapewniona przez izolację wzmocnioną między częściami czynnymi a częściami dostępnymi.

Izolacja podwójna lub izolacja wzmocniona może być stosowana jako środek ochrony we wszystkich sytuacjach, z wyjątkiem sytuacji objętych ograniczeniami podanymi w odpowiedniej normie PN-IEC(HD) 60364 grupy 700. Urządzenia elektryczne powinny być:

• urządzeniami klasy ochronności II mającymi podwójną lub wzmocnioną izolację,
• urządzeniami deklarowanymi w odpowiednich normach produktu jako równoważne urządzeniom klasy ochronności II, mającymi całkowitą izolację. Takie urządzenia oznaczone są symbolem:

Urządzenia elektryczne mające tylko izolację podstawową powinny mieć wykonaną w czasie montażu instalacji izolację dodatkową, zapewniającą stopień bezpieczeństwa równoważny urządzeniom klasy ochronności II. Takie urządzenia oznaczone są symbolem:

umieszczonym w widocznym miejscu na zewnątrz i wewnątrz obudowy.

Urządzenia elektryczne, mające wszystkie części przewodzące oddzielone od części czynnych tylko izolacją podstawową, powinny być umieszczone w obudowach izolacyjnych zapewniających stopień ochrony, co najmniej IPXXB lub IP2X. Przez obudowę izolacyjną nie powinny przechodzić części przewodzące mogące przenieść potencjał. Jeżeli pokrywy lub drzwiczki obudowy izolacyjnej mogą być otwierane bez użycia narzędzia lub klucza, wszystkie części przewodzące, które są dostępne po otwarciu pokrywy lub drzwiczek, powinny znajdować się za przegrodą izolacyjną, zapewniającą stopień ochrony co najmniej IPXXB lub IP2X, chroniącą osoby przed przypadkowym dotknięciem tych części przewodzących. Te przegrody izolacyjne mogą być usuwane tylko przy użyciu narzędzia lub klucza.

Przegrody lub obudowy

Przegrody lub obudowy są przeznaczone do zapobiegania dotknięciu części czynnej, zastosowane w celu zapewnienia ochrony podstawowej. Części czynne powinny być umieszczone wewnątrz obudów lub za ogrodzeniami zapewniającymi stopień ochrony co najmniej IPXXB lub IP2X, z wyjątkiem przypadków, gdy zdarzają się większe otwory podczas wymiany części jak np. w przypadku niektórych opraw oświetleniowych lub bezpieczników albo, gdy większe otwory są konieczne dla właściwego funkcjonowania urządzenia zgodnie z odpowiednimi wymaganiami dotyczącymi tego urządzenia. Poziome górne powierzchnie przegród lub obudów, które są łatwo dostępne, powinny mieć zapewniony stopień ochrony, co najmniej IPXXD lub IP4X.

Przegrody lub obudowy powinny być trwale zamocowane, mieć dostateczną stabilność i trwałość, zapewniając utrzymanie wymaganego stopnia ochrony i dostateczne oddzielenie części czynnych w określonych warunkach normalnej eksploatacji, z uwzględnieniem miejscowych warunków środowiskowych. Jeżeli konieczne jest usunięcie przegród, otwarcie obudów lub usunięcie części obudów, to czynności te powinny być możliwe do wykonania tylko za pomocą klucza lub narzędzia.

Separacja elektryczna

Separacja elektryczna jest środkiem ochrony, w którym:

• ochrona podstawowa jest zapewniona przez izolację podstawową części czynnych lub przez przegrody, lub obudowy,
• ochrona przy uszkodzeniu jest zapewniona przez separację podstawową obwodu od innych obwodów i od ziemi.

Separowany obwód powinien być zasilany ze źródła z co najmniej separacją podstawową, a napięcie separowanego obwodu nie powinno przekraczać 500 V. Części czynne separowanego obwodu nie powinny być połączone z żadnym punktem innego obwodu lub z ziemią, lub z przewodem ochronnym. Zaleca się stosowanie oddzielnego oprzewodowania obwodów separowanych. Jeżeli jest konieczne stosowanie obwodów separowanych z innymi obwodami w tym samym oprzewodowaniu, należy wówczas stosować przewody wielożyłowe bez metalowego płaszcza lub przewody izolowane w izolacyjnych rurach lub listwach, pod warunkiem, że:

• napięcie znamionowe obwodów separowanych jest nie niższe od najwyższego napięcia nominalnego,
• każdy obwód jest zabezpieczony przed prądem przetężeniowym. Części przewodzące dostępne obwodu separowanego nie powinny być połączone ani z przewodem ochronnym, ani z częściami przewodzącymi dostępnymi innych obwodów, ani z ziemią.

Separacja elektryczna powinna być ograniczona do zasilania jednego odbiornika elektrycznego.

W przypadku, gdy więcej niż jeden odbiornik elektryczny jest zasilany z obwodu separowanego, należy zastosować izolowane, nieuziemione przewody ochronne wyrównawcze, łączące części przewodzące dostępne tych odbiorników. Takie połączenia nie powinny być przyłączone do przewodów ochronnych lub części przewodzących dostępnych innych obwodów lub jakiejkolwiek części przewodzącej obcej. Przypadek taki przedstawiono na rysunku 3.

Przewody ochronne wyrównawcze w przypadku wystąpienia zwarcia podwójnego w dwóch różnych odbiornikach umożliwiają przepływ prądu I, powodującego samoczynne wyłączenie zasilania. W przypadku podwójnego zwarcia dwóch części przewodzących dostępnych z przewodami o różnej biegunowości, jak to pokazano na rysunku 3., urządzenie zabezpieczające powinno zapewnić samoczynne wyłączenie zasilania w czasie nie dłuższym od podanego w tabeli 2. lub tabeli 3. Zaleca się, aby iloczyn nominalnego napięcia podanego w woltach i długości oprzewodowania podanej w metrach nie przekraczał wartości 100 000 i aby długość oprzewodowania nie przekraczała 500 m.

Bardzo niskie napięcie SELV lub PELV

Ochrona przez zastosowanie bardzoniskiego napięcia jest środkiem ochrony, który składa się z jednego z dwóch różnych obwodów bardzo niskiego napięcia: SELV lub PELV. Ten środek ochrony wymaga:

• ograniczenia napięcia w obwodach SELV lub PELV do górnego limitu napięcia zakresu I, 50 V a.c. lub 120 V d. c., oraz
• separacji ochronnej obwodu SELV lub PELV od wszystkich obwodów innych niż obwody SELV, lub PELV oraz izolacji podstawowej między obwodem SELV lub PELV i innymi obwodami SELV lub PELV, oraz
• tylko dla obwodu SELV, izolacji podstawowej między obwodem SELV i ziemią.

Stosowanie SELV lub PELV jest uważane jako środek ochrony we wszystkich sytuacjach. Następujące źródła zasilania mogą być stosowane dla obwodów SELV lub PELV:

• transformator ochronny,
• źródło prądu zapewniające stopień bezpieczeństwa równy do stopnia bezpieczeństwa transformatora ochronnego (np. przetwornica dwumaszynowa  z uzwojeniem zapewniającym równoważną izolację),
• elektrochemiczne źródło (np. bateria) lub inne źródło niezależne od obwodu wyższego napięcia (np. prądnica z napędem dieslowskim),
• niektóre urządzenia elektroniczne spełniające wymagania odpowiednich norm, w których zastosowano środki zabezpieczające tak, że nawet w przypadku wewnętrznego uszkodzenia, napięcie na zaciskach wyjściowych nie przekroczy górnego limitu napięcia zakresu I.

Obwody SELV lub PELV powinny mieć:

• izolację podstawową między częściami czynnymi i innymi obwodami SELV lub PELV oraz
• separację ochronną od części czynnych obwodów niebędących SELV lub PELV zapewnioną przez podwójną, lub wzmocnioną izolację, lub przez izolację podstawową i ekranowanie ochronne dla istniejącego najwyższego napięcia.

Obwody SELV powinny mieć izolację podstawową między częściami czynnymi a ziemią. Obwody PELV i/lub części przewodzące dostępne urządzenia zasilanego przez obwody PELV mogą być uziemione.

Separacja ochronna oprzewodowania obwodów SELV i PELV od części czynnych innych obwodów, które mają co najmniej izolację podstawową, może być osiągnięta dzięki zastosowaniu jednego z następujących rozwiązań:

• przewody obwodów SELV lub PELV powinny być ułożone w niemetalowej osłonie lub izolacyjnej obudowie jako uzupełnienie izolacji podstawowej,
• przewody obwodów SELV lub PELV powinny być odseparowane od przewodów obwodów o napięciu wyższym niż zakres I przez uziemioną metalową osłonę lub uziemiony metalowy ekran,
• przewody obwodu o napięciu wyższym niż zakres I mogą występować w wielożyłowym przewodzie lub innym zestawie przewodów, jeżeli przewody SELV lub PELV są izolowane na najwyższe występujące napięcie.

Wtyczki i gniazda wtyczkowe w obwodach SELV i PELV powinny spełniać następujące wymagania:

• wtyczki nie mogą być dostosowane do włożenia do gniazd wtyczkowych obwodów o innych napięciach,
• gniazda wtyczkowe nie mogą umożliwiać włożenia wtyczki obwodu o innym napięciu,
• wtyczki i gniazda wtyczkowe w obwodach SELV nie powinny mieć styku ochronnego.

Części przewodzące dostępne obwodów SELV nie powinny być połączone z ziemią lub z przewodami ochronnymi lub dostępnymi częściami przewodzącymi innych obwodów. Jeżeli napięcie nominalne przekracza 25 V a.c. lub 60 V d.c., lub urządzenie jest zanurzone, powinna być przewidywana ochrona podstawowa obwodów SELV i PELV za pomocą: izolacji podstawowej części czynnych, lub przegród lub obudów.

Ochrona podstawowa jest niekonieczna w normalnych suchych warunkach dla: obwodów SELV, gdzie napięcie nominalne nie przekracza 25 V a.c. lub 60 V d.c., i obwodów PELV, gdzie napięcie nominalne nie przekracza 25 V a. c. lub 60 V d.c. i części przewodzące dostępne i/lub części czynne są połączone przez przewód ochronny do głównego zacisku (szyny) uziemiającego. We wszystkich innych przypadkach ochrona podstawowa nie jest wymagana, jeżeli napięcie nominalne obwodów SELV lub PELV nie przekracza 12 V a.c. lub 30 V d.c.

Bardzo niskie napięcie funkcjonalne FELV

Jeżeli ze względów funkcjonalnych jest stosowane napięcie nominalne nieprzekraczające 50 V a.c. lub 120 V d.c, lecz wymagania odnoszące się do SELV lub do PELV nie są spełnione i gdzie SELV lub PELV nie są niezbędne, do zapewnienia ochrony podstawowej i ochrony przy uszkodzeniu powinny być przyjęte dodatkowe środki. Ta kombinacja środków ochrony jest określona jako FELV.

Ochrona podstawowa powinna być zapewniona przez izolację podstawową części czynnych odpowiadającą napięciu nominalnemu obwodu pierwotnego źródła zasilania, albo przegrody lub obudowy. Części przewodzące dostępne urządzenia obwodu FELV powinny być połączone z przewodem ochronnym obwodu pierwotnego źródła zasilania, pod warunkiem, że pierwotny obwód jest chroniony przez samoczynne wyłączenie zasilania. Źródłem zasilania obwodu FELV może być transformator z co najmniej separacją podstawową między uzwojeniami.

Jeżeli obwód FELV jest zasilany z obwodu wyższego napięcia przez takie urządzenia, jak autotransformatory, potencjometry, urządzenia półprzewodnikowe itp., które nie zapewniają minimum separacji podstawowej między tymi obwodami, to obwód FELV powinien być uznany jako przedłużenie obwodu wejściowego i zabezpieczony przez środki ochrony zastosowane w obwodzie wejściowym. Wtyczki i gniazda wtyczkowe w obwodzie FELV powinny odpowiadać następującym wymaganiom:

• wtyczki powinny uniemożliwić włożenie do gniazda wtyczkowego innego obwodu napięciowego,
• gniazda wtyczkowe powinny uniemożliwić włożenie wtyczek innych obwodów napięciowych,
• gniazda wtyczkowe powinny mieć styk ochronny.

Przeszkody

Przeszkody są środkiem ochrony podstawowej, przeznaczonym do ochrony przed przypadkowym dotknięciem części czynnych, lecz nie chronią przed zamierzonym dotykiem spowodowanym rozmyślnym obejściem przeszkody. Przeszkody powinny uniemożliwiać niezamierzone zbliżenie ciała do części czynnych oraz niezamierzone dotknięcie części czynnych w trakcie normalnej obsługi urządzeń elektrycznych. Przeszkody mogą być usuwane bez użycia klucza lub narzędzia, lecz powinny być zabezpieczone przed niezamierzonym usunięciem.

Umieszczenie poza zasięgiem ręki

Ochrona polegająca na umieszczeniu poza zasięgiem ręki jest środkiem ochrony podstawowej. Ma ona jedynie zapobiegać niezamierzonemu dotknięciu części czynnych. Części jednocześnie dostępne, o różnych potencjałach, nie powinny znajdować się w zasięgu ręki. Dwie części uważa się za jednocześnie dostępne, jeżeli znajdują się od siebie w odległości nie większej niż 2,50 m, jak to przedstawiono na rysunku 4.

Jeżeli przestrzeń, w której normalnie mogą przebywać ludzie, jest ograniczona w kierunku poziomym przez przeszkodę (np. poręcz lub siatkę), zapewniającą ochronę w stopniu mniejszym niż IPXXB lub IP2X, to zasięg ręki powinien być mierzony od tej przeszkody. W kierunku pionowym zasięg ręki wynosi 2,5 m od powierzchni stanowiska S, przy czym nie uwzględnia się żadnych pośrednich przeszkód mających stopień ochrony mniejszy niż IPXXB lub IP2X. Zasięg ręki odnosi się do bezpośredniego dotknięcia gołą ręką bez użycia innych przedmiotów (np. narzędzi lub drabin). W miejscach, w których normalnie wykonuje się czynności z użyciem przedmiotów przewodzących dużych i długich, odległości podane wyżej powinny być powiększone tak, aby zostały uwzględnione odpowiednie wymiary tych przedmiotów.

Izolowanie stanowiska

Izolowanie stanowiska jest środkiem ochrony przy uszkodzeniu mającym zapobiegać jednoczesnemu dotykowi części, które mogą być o różnym potencjale na skutek uszkodzenia izolacji podstawowej części czynnych. Wszystkie urządzenia elektryczne powinny spełniać wymagania jednego ze środków ochrony podstawowej. Części przewodzące dostępne powinny być tak rozmieszczone, aby w normalnych warunkach osoby nie dotknęły jednocześnie dwóch części przewodzących dostępnych, lub części przewodzącej dostępnej i części przewodzącej obcej, jeżeli te części w wyniku uszkodzenia izolacji podstawowej lub części czynnej mogą znaleźć się pod różnymi potencjałami. Na izolowanym stanowisku nie powinno być przewodu ochronnego. Rezystancja izolacyjnych podłóg i ścian w każdym punkcie pomiaru nie powinna być mniejsza niż 50 kΩ, jeżeli nominalne napięcie instalacji nie przekracza 500 V, lub 100 kΩ, jeżeli nominalne napięcie instalacji przekracza 500 V.

Jeżeli w każdym punkcie rezystancja jest mniejsza od wymienionej wartości, to ze względu na ochronę przed porażeniem elektrycznym podłogi i ściany są uważane za części przewodzące obce.

Nieuziemione połączenia wyrównawcze miejscowe

Nieuziemione połączenia wyrównawcze miejscowe są środkiem ochrony przy uszkodzeniu. Mają one na celu zapobieżenie pojawieniu się niebezpiecznych napięć dotykowych. Wszystkie urządzenia elektryczne powinny spełniać wymagania jednego ze środków ochrony podstawowej. Przewody połączeń wyrównawczych powinny łączyć między sobą wszystkie części przewodzące dostępne i części przewodzące obce. System nieuziemionych połączeń wyrównawczych miejscowych nie powinien mieć połączenia elektrycznego z ziemią ani bezpośrednio, ani przez części przewodzące dostępne lub części przewodzące obce. Należy przewidzieć środki ostrożności zapobiegające narażeniu na niebezpieczną różnicę potencjałów osób wchodzących do pomieszczenia z nieuziemionymi połączeniami wyrównawczymi miejscowymi, szczególnie w takim przypadku, gdy przewodząca podłoga izolowana od ziemi jest połączona z nieuziemionym systemem połączeń wyrównawczych miejscowych.

Ochrona uzupełniająca

Urządzenia ochronne różnicowoprądowe o znamionowym prądzie różnicowym nieprzekraczającym 30 mA są środkiem ochrony uzupełniającej, stosowanym w przypadku uszkodzenia środków ochrony podstawowej i/lub środków ochrony przy uszkodzeniu, a także w przypadku nieostrożności użytkowników w obwodach odbiorczych gniazd wtyczkowych o prądzie znamionowym nieprzekraczającym 20 A, które są przewidziane do powszechnego użytkowania i do obsługiwania przez osoby niewykwalifikowane oraz w obwodach zasilających urządzenia ruchome o prądzie znamionowym nieprzekraczającym 32 A, używane na zewnątrz. Dodatkowe połączenia wyrównawcze ochronne uważa się jako uzupełnienie ochrony przy uszkodzeniu. Dodatkowe połączenia wyrównawcze ochronne powinny obejmować wszystkie równocześnie dostępne części przewodzące urządzenia stałego i części przewodzące obce obejmujące, gdzie jest to możliwe, metalowe zbrojenia konstrukcji betonowych. Układ dodatkowych połączeń wyrównawczych ochronnych powinien być połączony z przewodami ochronnymi wszystkich urządzeń włącznie z gniazdami wtyczkowymi.

W przypadkach budzących wątpliwość co do skuteczności dodatkowych połączeń wyrównawczych ochronnych należy sprawdzić, czy rezystancja R między równocześnie osiągalnymi częściami przewodzącymi dostępnymi i częściami przewodzącymi obcymi spełnia następujący warunek:

gdzie:

U_L – napięcie dotykowe dopuszczalne długotrwale, w [V],

I_a – prąd powodujący samoczynne zadziałanie urządzenia zabezpieczającego w wymaganym czasie, w [A].

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!