Zaščita pred posrednim stikom

Standardi in predpisi razlikujejo med dvema vrstama nevarnih stikov: neposrednim in posrednim. V tem članku se bomo osredotočili na zaščitne ukrepe proti električnemu udaru zaradi posrednega dotika.

Posredni dotik pomeni človeški stik z odprtim prevodnim delom opreme, ki pri normalnem delovanju električne napeljave ni pod napetostjo, vendar se je iz nekega razloga izkazalo, da je pod napetostjo, na primer zaradi okvare izolacije. V tem primeru je lahko naključni stik osebe s tem delom izjemno nevaren, saj bo tok tekel skozi telo osebe.

Za zaščito pred posrednim dotikom, za preprečitev električnega udara ljudi ali živali v primeru okvare izolacije, se uporabljajo posebni ukrepi, ločeno ali več naenkrat:

• zaščitna ozemljitev;

• samodejni izklop;

• izenačitev potencialov;

• izenačitev potenciala;

• dvojna ali ojačana izolacija;

• ultra nizka (nizka) napetost;

• zaščitna električna ločitev tokokrogov;

• izolacijski (neprevodni) prostori, območja, ploščadi.

Obrambna zemlja

Za zagotovitev električne varnosti je izvedena zaščitna ozemljitev opreme. Ta ozemljitev se razlikuje od funkcionalne ozemljitve in vključuje priključitev prevodne, potencialno nevarne opreme na ozemljitveno napravo.

Funkcija zaščitne ozemljitve je odpraviti nevarnost za osebo, ki stoji na tleh in se dotika dela opreme, ki je bil pod napetostjo zaradi kratkega stika. Vsi potencialno nevarni prevodni deli opreme so povezani z zemljo prek ozemljitvenih naprav, povezanih z ozemljitvenim vodnikom. Z zaščitno ozemljitvijo se napetost ozemljenih delov zmanjša na varno vrednost glede na zemljo.

Zaščitna ozemljitev velja za opremo, ki deluje pri napetostih do 1000 voltov:

• na enofazno, izolirano od tal in na trifazno z izolirano nevtralno;

• na opremo, ki deluje v omrežjih z napetostjo nad 1000 voltov z ozemljenim nevtralnim in izoliranim nevtralnim.

Kot ozemljitveni vodnik za zaščitno ozemljitev lahko služi umetno ozemljen prevodnik (umetno ozemljena elektroda) ali kakšen prevodni predmet, ki se nahaja v tleh, na primer armiranobetonska podlaga (naravna ozemljena elektroda). Komunikacijski vodi, kot so kanalizacija, plinovod ali ogrevalni vodi, se ne smejo uporabljati v ta namen.

Samodejni izklop

Za zaščito pred električnim udarom ob posrednem dotiku se izvede samodejni izklop z odpiranjem več faznih vodnikov hkrati, v nekaterih primerih pa tudi ničelnega vodnika. Ta način zaščite je kombiniran z ozemljitvenimi in nevtralizacijskimi zaščitnimi sistemi. Uporablja se tudi v primerih, ko ni mogoče uporabiti zaščitne ozemljitve.

Ta način zaščite se nanaša na hitre sisteme, ki lahko v primeru nevarne situacije odklopijo opremo iz omrežja v manj kot 0,2 sekunde. Priporočljivo je izvesti zaščitni izklop ročnega električnega orodja, mobilnih električnih napeljav, gospodinjskih električnih aparatov.

Ko je faza zaprta s škatlo, ali izolacijska upornost proti ozemljitvi znatno pade ali ko del pod napetostjo pride v stik s človeškim telesom, se električni parametri vezja spremenijo in ta sprememba je signal za sprožitev RCDsestavljen iz naprave za diferenčni tok in stikala. Naprava na diferenčni tok zazna spremembe parametrov tokokroga in pošlje signal stikalu, ki nevarno napravo izklopi iz omrežja.

RCD za zaščito pred posrednim dotikom se lahko odzivajo na različne parametre: na tokove kratkega stika v nevtralizacijskem sistemu ali na diferenčni tok, na napetost telesa na maso ali na napetost ničelnega zaporedja. Ti RCD se razlikujejo po vrsti vhodnega signala. V opremi z avtomatskimi RCD se po registraciji izredne situacije uporabi izenačitev potenciala, po kateri se napajanje izklopi.

Izenačitev potenciala

Če je v istem električnem omrežju več električnih inštalacij, od katerih so nekatere ozemljene preko ločene ozemljitvene naprave brez povezave z PE žico, nekaj opreme pa je priključena na PE žico, je to stanje nevarno in je prepovedano ozemljiti električno namestitve na ta način.Zakaj? Ker če je ena faza v kratkem stiku s telesom, recimo, motorja, ozemljenega z ločeno zemljo, bodo telesa ozemljenih električnih napeljav pod napetostjo glede na zemljo. Ne pozabite, da je ozemljitev povezava kovinskih delov električne napeljave brez toka z nevtralnim vodnikom omrežja.

Nevarnost tukaj je, da bo oprema z ustrezno organizirano zaščito pod napetostjo. Tragične izkušnje v živinorejski panogi kažejo, da je takšno neustrezno ozemljitev opreme povzročilo množičen pogin živali.

Da bi se izognili takim nevarnostim, se uporabi izenačitev potencialov. Prevodni deli zaščitene opreme so povezani tako, da so njihovi potenciali enaki, s čimer je zagotovljena električna varnost omrežja v primeru posrednega dotika.

V skladu s PUE so električne instalacije za napetosti do 1000 voltov med seboj povezane nevtralno zaščiten vodnik PEN ali PE napajalni vod sistema TN z ozemljitvenim vodnikom ozemljitvene naprave IT in TT sistemov ter z ozemljitveno ozemljilo na vhodu v objekt.

Kovinske komunikacijske cevi konstrukcije, prevodni deli okvirja stavbe, prevodni deli centraliziranih klimatskih in prezračevalnih sistemov, ozemljitvene naprave sistema zaščite pred strelo 3 in 2 kat., prevodni plašči telekomunikacijskih kablov, kot tudi funkcionalna ozemljitev, če ni omejitev PUE, so tudi povezani tukaj. Žice za izenačitev potencialov iz vseh teh delov se nato povežejo z glavnim ozemljitvenim vodilom.

Izenačitev potenciala

Izenačitev potencialov lahko bistveno zmanjša napetost stopnice na površini tal ali tal z uporabo zaščitnih vodnikov, ki so položeni v tla, tla ali na njihovo površino in priključeni na ozemljitveno napravo. V nekaterih primerih se uporablja poseben pokrov tal. Izenačitev potencialov lahko obravnavamo kot poseben primer izenačitve, če prevodni tlak obravnavamo kot prevodni del tretje osebe v električni napeljavi skupaj s kovinskimi konstrukcijami in cevovodi.

Dvojna ali ojačana izolacija

Za zaščito pred posrednim dotikom v električnih inštalacijah z napetostjo do 1000 voltov se uporablja dvojna izolacija. Glavna izolacija je zaščitena s samostojno dodatno izolacijo. V primeru poškodbe dodatne izolacije se zaščiti glavna izolacija.

Ojačana izolacija je po zaščitni funkciji podobna dvojni izolaciji, njena stopnja zaščite ustreza dvojni izolaciji.

Prevodni deli električnih inštalacij z dvojno zaščitno in ojačano izolacijo niso priključeni ne na zaščitni vodnik ne na sistem za izenačitev potencialov.

Tukaj bo primerno omeniti, da električna orodja in ročni električni stroji glede na razred zaščite pred električnim udarom so razdeljeni v štiri razrede: 0, I, II, III. Nato si bomo ogledali nekatere podrobnosti zaščit, implementiranih v njih.

Razred 0. Osnovna izolacija zagotavlja zaščito pred električnim udarom. V primeru okvare izolacije so izolacijske sobe, izolacijske površine, ploščadi, izolacijska tla zaščitena pred posrednim človeškim dotikom.Primer tega je vrtalnik, katerega kovinsko telo nima ozemljitvenega kontakta, vtič pa je dvopolni. Med kabel in ohišje, kjer kabel vstopi v ohišje, je treba namestiti gumijasto obrobo, ki zagotavlja izolacijo.

Razred I. Osnovna izolacija zagotavlja zaščito pred električnim udarom, medtem ko so izpostavljeni prevodni deli priključeni na PE vodnik omrežja, na primer pralni stroji s 3-polnim Euro vtičem so tako zaščiteni.

Razred II. Dvojna ali ojačana izolacija ohišja. Primer tega je plastično ohišje udarnega vrtalnika z 2-polnim vtičem in brez ozemljitve.

Razred III. Napajalna napetost ni nevarna za ljudi. To je tako imenovana izjemno nizka (nizka) napetost. Primer tega je gospodinjski izvijač.

Nizka (izjemno nizka) napetost

Nizka ali z drugimi besedami izjemno nizka napetost je sama po sebi zaščita pred posrednim dotikom. V kombinaciji z zaščitno ločitvijo električnega tokokroga, na primer z ločilnim transformatorjem, je varnost prav tako visoka. Nizkonapetostni tokokrogi so ločeni od visokonapetostnih in v primerih, ko je ekstremno nizka napetost višja od 60 voltov DC ali višja od 25 voltov AC, se uporabijo dodatni ukrepi: izolacija, oplaščenje.

Uporaba izjemno nizke napetosti v električnih napravah vam omogoča, da opustite zaščitno ozemljitev njihovih prevodnih ohišij, razen v primerih prisilne povezave s prevodnimi deli naprav z nevarno napetostjo. Če se nizka napetost uporablja v povezavi s samodejnim izklopom, je eden od sponk vira priključen na zaščitni vodnik omrežja, ki napaja ta vir.

Zaščitna električna ločitev tokokrogov

V električnih napeljavah z napetostjo do 1000 voltov se uporablja zaščitna električna ločitev tokokrogov. Z ojačano ali dvojno izolacijo ali osnovno izolacijo in zaščitnim prevodnim zaslonom so nekateri deli ali tokokrogi pod napetostjo ločeni od drugih. Konična napetost izoliranega tokokroga ne sme biti višja od 500 voltov. Zaščitna električna ločitev tokokrogov poteka na primer v izolacijskem transformatorju. Deli napajanega tokokroga pod napetostjo morajo biti nameščeni ločeno od drugih tokokrogov.

Električno ločevanje tokokrogov bistveno poveča varnost omrežij na dolge razdalje, zahvaljujoč izolacijskim transformatorjem. Odseki omrežij, izolirani od tal in kratke dolžine, se razlikujejo po nepomembni električni zmogljivosti in visoki izolacijski upornosti v primerjavi s celotnim razvejanim omrežjem. V primeru posrednega stika bo skozi človeško telo od faze do ozemljitve stekel majhen tok. Ugotovljeno je, da je ločen del vezja varnejši s to ločitvijo.

Izolacijske (neprevodne) sobe, površine, ploščadi

Pomemben električni upor sten in tal nekaterih prostorov, območij, lokacij zagotavlja zadostno zaščito pred posrednim dotikom tudi v odsotnosti ozemljitve prevodnih delov električnih napeljav z napetostjo do 1000 voltov. Izolacijske sobe se uporabljajo za zaščito ljudi pred posrednim stikom v primerih, ko so drugi načini zaščite neuporabni ali neizvedljivi.

Vendar pa obstaja pomemben pogoj: kadar je napetost električne napeljave večja od 500 voltov, upor izolacijskih sten in tal proti lokalni ozemljitvi ne sme biti nižji od 100 kΩ na nobeni točki v prostoru in pri napetostih. do 500 voltov, najmanj 50 kΩ. Izolirani prostori ne pomenijo prisotnosti zaščitnega vodnika, zato je v njih na vse načine izključeno odstopanje potenciala od zunaj do prevodnih delov območja.