Bezpečnost v elektrotechnice

Transkript

Pracovní sešit
doc. Ing. Pavel Kaláb, CSc.
doc. Ing. Miloslav Steinbauer, Ph.D.
ÚSTAV TEORETICKÉ A EXPERIMENTÁLNÍ ELEKTROTECHNIKY
© Pavel Kaláb, Miloslav Steinbauer 2011
Úvod
Pro 1. týden ZS, v BEL1 lab.
Elektrická
zařízení
Základní pojmy (ČSN 33 0010)
• Elektrické zařízení (EZ)
– Živá část EZ
– Kryt (neživá část) EZ
• Elektrický předmět
• Elektrická instalace
• Elektrický spotřebič
3
Bezpečnost v elektrotechnice – 2011
1
Normalizovaná jmenovitá napětí střídavých sítí
(ČSN 33 0120)
Jednofázové sítě
s uzemněným uzlem (V)
Trojfázové sítě
s uzemněným uzlem (V)
120 / 240
Trojfázové sítě
s izolovaným uzlem (kV)
230 / 400
3
400 / 690
6
580 / 1000
10
22
35
110
400 (420) 1)
4
Jmenovitá napětí střídavých zdrojů a spotřebičů
do 1000 V (ČSN 33 0120)
Zdroje (V)
Spotřebiče (V)
6
6
12
12
24
24
42
42
48
48
65
65
125
110
242
230
420
400
525
500
727
690
1050
1000
5
Druhy střídavých rozvodných sítí
(podle spojení se zemí)
Značení sítí
podle uzemnění
1. písmeno
Vztah sítě a uzemnění
2. písmeno
Vztah neživých částí EZ
a uzemnění
Další písmena (nemusí být)
Uspořádání nulového
a ochranného vodiče
T
N
S
Spojení jednoho bodu sítě se zemí
Přímé spojení neživých částí EZ s uzemněným bodem sítě (obvykle střed zdroje)
Ochranný vodič (PE) je veden odděleně od pracovních vodičů
I
T
C
Síť oddělená od země, případně
spojení jednoho bodu sítě
se zemí přes velkou impedanci
Nepřímé spojení neživých částí EZ s uzemněným bodem sítě zpravidla nezávislým zemničem
Funkci ochranného a nulového vodiče v sobě slučuje jediný vodič (PEN)
6
2
Druhy střídavých rozvodných sítí
(ČSN 33 2000-3)
• TT
• IT
• TN
– TN-S
– TN-C
– TN-C-S
Vysvětlivky ke schématům:
N
nulový vodič
PE
ochranný vodič
PEN
vodič slučující funkci
ochranného a nulového vodiče
7
Síť TN-S
L1
L2
L3
N
PE
U
E
Uzemnění
sítě
V
W
N PE
Trojfázový spotřebič tř. I
3 NPE
U
V
W PE
U
N PE
Trojfázový spotřebič tř. I Jednofázový spotřebič tř. I
3 PE
1 NPE
8
Síť TN-C
L1
L2
L3
PEN
U
E
Uzemnění
sítě
V
W
PEN
3 PEN
U
V
W PE
U
PEN
Trojfázový spotřebič tř. I Jednofázový spotřebič tř. I
3 PE
1 NPE
9
3
Síť TN-C-S
TN-C
TN-S
L1
L2
L3
PEN
N
PE
U
E
Uzemnění
sítě
V
W
PEN
3 PEN
U
E
V
W
N PE
3 NPE
Přizemnění
10
Síť TT
L1
L2
L3
N
U
E
V
W
N PE
Uzemnění
sítě
Trojfázový spotřebič
tř. I 3 NPE
U
PE
V
W PE
tř. I 3 PE
U
N PE
Jednofázový
spotřebič třídy I
PE
11
Síť IT
L1
L2
L3
N
U
V
W
N PE
U
V
W PE
U
N PE
Oddělovací
impedance
E
Uzemnění
sítě
tř. I 3 NPE
PE
tř. I 3 PE
Jednofázový
PE
12
4
Bezpečnost
elektrických
zařízení
Pojetí bezpečnosti v elektrotechnice
Bezpečnost v
elektrotechnice
Bezpečná
činnost
Bezpečný
výrobek a
instalace
Obsluha EZ
Práce na EZ
před úrazem elektrickým proudem
před účinky tepla
proti nadproudům
Ochrana EZ
proti přepětí
před bleskem
proti požáru
Bezpečné
provozování
EZ
Bezpečnost práce
Bezpečný provoz
Prevence rizik
14
Bezpečný výrobek a instalace
• Bezpečný výrobek
– Právní předpisy a normy
• Stanovený výrobek
• Prohlášení o shodě
– Revize
• Bezpečná instalace
– Projektová dokumentace
– Revize
Logo EZÚ – dřívější schvalovací značka pro
elektrotechnické výrobky
CZ
Novější schvalovací značka
Česká značka shody (CCZ)
Značka shody užívaná v EU (CE)
15
5
Názvosloví
•
•
•
•
Prohlídka
Montáž
Revize
Údržba
16
Ochrana před
úrazem
elektrickým
proudem
Úraz elektrickým proudem
• Způsoben proudem protékajícím tělem nebo jako
důsledek jiných účinků proudu, elektrického nebo
elektromagnetického pole
• Rozhodující je:
–
–
–
–
–
Velikost a cesta proudu tělem
Doba působení proudu
Druh proudu (stejnosměrný, střídavý – kmitočet)
Fáze srdečního cyklu
Fyzický a psychický stav postiženého
18
6
Člověk dotýkající se elektrického zařízení
EZ s proudem unikajícím izolací ZI
ZLp/5
ZLp
ZI
ZLp
ZV
ZV
ZL
~
U
ZLp
ZLp
~
U
Z0
ZF
Z0
ZZ
ZZ
ZF
19
Třídění vnějších vlivů
(ČSN 33 2000-3)
Značení vnějších vlivů
1. písmeno
Kategorie vnějšího vlivu
2. písmeno
Povaha vnějšího vlivu
číslice
Třída vnějšího vlivu
A ‐ prostředí
A ‐ ....
1 ‐ ....
B ‐ využití
B ‐ ....
2 ‐ ....
C ‐ konstrukce budov
Příklad:
–
–
–
–
–
AD1
AD2
AD3
…
AD8
Pravděpodobnost výskytu vody je zanedbatelná
Možnost padajících kapek
Možnost spadu vody pod úhlem 60 od svislice
Možnost trvalého a úplného ponoření
20
Organizace ochranných opatření před úrazem
elektrickým proudem (ČSN EN 61140 ed.2)
Ochranné opatření
Ochrana
automatickým
odpojením od zdroje
Ochrana dvojitou
nebo zesílenou
izolací
Základní ochrana
Ochrana při poruše
Další ochrana
Základní izolace,
přepážky, kryty
Automatické odpojení +
Ochranné pospojování
Doplňková ochrana
proudovým chráničem
Základní izolace
Přídavná izolace
(nebo Zesílená
izolace)
Ochrana elektrickým Základní izolace,
oddělením
přepážky, kryty
Ochrana SELV
Omezení napětí
(ELV)
Ochrana PELV
Omezení napětí
(ELV)
Ochrana omezením
ustáleného
dotykového proudu
a náboje
Omezení ustáleného
proudu a náboje
Jednoduché oddělení
obvodů + neuzemněné
Jednoduché oddělení od
ostatních obvodů ELV a
země
ostatních obvodů ELV
-
Ochranné oddělení
obvodů jiných než
SELV
obvodů jiných než ELV
Ochranné oddělení od
nebezpečných živých
částí
21
7
Ochrana automatickým odpojením od zdroje
22
Ochranné přístroje - pojistka
• Umělé nejslabší místo elektrického obvodu
• Vypnutím je zničena a musí se vyměnit
ukazatel stavu
pružina
horní kontakt
keramické pouzdro
přídržný drátek ukazatele
tavný vodič
křemičitý písek
spodní kontakt
•
Pro vypnutí v čase do 0,4 s (požadavek pro sítě TN) je třeba asi 5násobek jmenovitého proudu
23
Ochranné přístroje - jistič
• Po vypnutí lze opět zapnout
• Obsahuje nadproudovou a zkratovou spoušť
24
8
Ochranné přístroje - proudový chránič (RCD, FI)
• Nechrání před nadproudy
• Vypíná při překročení velikosti rozdílového proudu I
• Chráničem prochází všechny pracovní vodiče
(fázové a nulový), ochranný vodič musí vést mimo
• Nelze použít v síti TN‐C, chránič L1 L2 L3 N
PE
z principu vyžaduje samostatný Poruchový
ochranný vodič (PE)
i
(rozdílový)
proud
• Chránič s In nepřesahujícím
30 mA se používá i jako doplňková ochrana
(např. zásuvek)
i = iL1+iL2+iL3+iN
Součtový proudový transformátor
Vypínací proud
Vypínací
kontakty
Spotřebič
Spoušť
25
přednáška
Definice
Bezpečnost elektrických zařízení
je schopnost elektrického zařízení neohrožovat za
stanovených podmínek provozu lidské zdraví, užitková
zvířata nebo majetek a okolní prostředí elektrickým
proudem nebo napětím nebo jevy vyvolanými účinky
elektřiny a chránit před nebezpečím neelektrického
charakteru, která mohou tato zařízení způsobovat.
27
9
Obsah poučení
• Elektrická zařízení
– rozdělení EZ
– značení vodičů a svorek
– zásuvky a přívody
• Bezpečnost EZ
– činnost na EZ
– kvalifikace v
elektrotechnice
– zajištění bezpečnosti
– zkušebny a laboratoře
• Úraz elektrickým
proudem
• Ochrana před úrazem el.
proudem
–
–
–
–
–
vznik úrazu
rozdělení prostorů
izolace a třídy ochran
prostředky ochran
provedení ochranných
opatření
• První pomoc
– postup laické resuscitace
– přivolání lékařské pomoci
– mechanismus vzniku úrazu
– účinky proudu na lidský
organismus
28
Část 1
Elektrická zařízení
Rozdělení elektrických zařízení
•
•
•
•
•
Podle účelu
Podle napětí
Podle nebezpečí úrazu
Podle druhu proudu
Podle provozní spolehlivosti
30
10
Rozdělení EZ podle účelu
Rozdělení EZ
podle účelu
Silová zařízení
Sdělovací zařízení
Řídicí zařízení
Zvláštní zařízení
výroba
zpracování
ovládání
přenos
přenos informací
měření
laboratorní EZ
rozvod ...
řízení
...
přeměna energie
ochrana EZ
...
...
zdravotnická
31
Rozdělení EZ podle napětí (střídavé)
Kategorie Označení
napětí
napětí
Název
napětí
Jmenovitá napětí U
v uzemněné soustavě
mezi vodiči a zemí
mezi vodiči
v izolované soustavě
mezi vodiči
I
mn
malé
U  50 V
U  50 V
U  50 V
II
nn
nízké
50 V < U  600 V
50 V < U  1000 V
50 V < U  1000 V
A
vn
vysoké
0,6 kV < U < 30 kV
1 kV < U < 52 kV
1 kV < U < 52 kV
B
vvn
velmi vysoké
30 kV  U < 171 kV
52 kV  U < 300 kV
52 kV  U < 300 kV
C
zvn
zvláště vysoké
-
300 kV  U  800 kV
-
D
uvn
ultra vysoké
-
nad 800 kV
-
Napětí střídavé rozvodné sítě v ČR: 230/400 V (3 fáze)
32
Rozdělení EZ podle nebezpečí úrazu
• Silnoproudá zařízení
- při obvyklém užívání mohou vzniknout
proudy nebezpečné osobám, užitkovým
zvířatům, majetku a věcem.
• Slaboproudá zařízení
- při obvyklém užívání nemohou
vzniknout proudy nebezpečné osobám,
užitkovým zvířatům, majetku a věcem.
33
11
Značení vodičů a svorek EZ
písmeny a číslicemi (ČSN EN 60445 ed.2)
Označení
Vodič
Svorka
Střídavá soustava Označení
Název
Vodič Svorka
Zvláštní druhy vodičů a svorek
Název
Fáze (libovolná fáze)
L
U
Ochranný vodič
PE
PE
1. fáze
L1
U
Vodič slučující funkci ochranného vodiče a nulového vodiče
PEN
PEN
2. fáze
L2
V
3. fáze
L3
W
Nulový (střední) vodič
N
N
Vodič slučující funkci ochranného vodiče a vodiče středního bodu
PEM
PEM
PEL
PEL
FE
FB
FE
FB
Stejnosměrná soustava Kladný pól
L+
+ , C
Vodič slučující funkci ochranného vodiče a vodiče vedení
Záporný pól
Vodič ze středu
L‐
M
‐ , D
M
Vodič pracovního uzemnění
Vodič pracovního pospojování
34
Značení vodičů a svorek - příklad
L1
L2
Vedení
L3
PE
U1 V1 W1 PE1

Vložený el. předmět
(zde jistič)
U2 V2 W2 PE2
U
V W
M
3
Elektrický předmět
(zde motor)
PE
35
Značení vodičů barvami (ČSN IEC 446:1992)
• Střídavá soustava
Vodič, žíla kabelu – Izolované
vodiče
L Fázový nebo krajní Poznávací barva černá, hnědá nebo šedá N Nulový (střední) PE Ochranný zelená / žlutá PEN Vodič PEN zelená / žlutá (+ světlemodrá)
světlemodrá Vodič, přípojnice Poznávací barva – Holé vodiče
L Fázový N Nulový (střední) oranžová světle modrá PE, PEN Ochranný • Stejnosměrná soustava
zelená/žlutá Vodič, přípojnice Poznávací barva L+ Kladný pól tmavě červená L‐ Záporný pól tmavě modrá M Vodič ze středu světle modrá PE, PEM Ochranný zelená/žlutá 36
12
Značení vodičů barvami
Holé sběrnice
PEN vodič
PE a N můstek
37
Zásuvky střídavého rozvodu nn
L
PE
N
L2
L1
L3
N
L
PEN
L1
PE
a)
b)
L2
L3
PEN
c)
V síti TN‐S nebo TT
d)
V síti TN‐C
38
Pohyblivé přívody
• Šňůry musí být spolehlivě odlehčeny od tahu,
zajištěny proti posunutí či vytržení žil
• Ochranný vodič se musí přerušit při vytržení až
jako poslední, proto je delší
• Vidlice i zásuvka na shodný jmenovitý proud a
napětí, stejný počet pólů
• Na kolících nezapojených vidlic se v žádném
případě nesmí objevit napětí
• Pohyblivé přívody s ochranným vodičem musí mít
vidlici i zásuvku s ochranným kontaktem
• Pohyblivé přívody bez ochranného vodiče musí být
neoddělitelně spojeny s vidlicí a na druhém
konci buď pevně připojeny, nebo opatřeny
nezáměnnou nástrčkou
39
13
Životu nebezpečná prodlužovačka
40
Část 2
Bezpečnost
elektrických
zařízení
Přehled činností na EZ
Činnost na EZ
Obsluha
Jednoduchá
Práce
Složitá
Bez napětí
V blízkosti částí pod napětím
Pod napětím
Samostatná
Řízená
Podle pokynů
S dohledem
Za BOZP
odpovídá pracovník
Řídicí
Pod dozorem
Za BOZP
odpovídá dozor
42
14
Přehled elektrotechnické kvalifikace
(Vyhláška 50/1978 Sb.)
Kvalifikace pracovníků Výchozí požadavky Prověření způsobilosti Pro činnost na EZ Odborné vzdělání Pracovníci seznámení mn, nn žádné žádná NE NE podle Zák. práce Pracovníci 4 poučení mn, nn, vn, vvn žádné žádná NE NE určí zaměstnavatel 5 Pracovníci znalí mn, nn, vn, vvn V, SO, ÚSO, VŠ žádná NE NE 3 roky do 1000 V V, SO, ÚSO, VŠ 1 rok ANO NE 3 roky nad 1000 V V, SO, ÚSO, VŠ 2 roky ANO NE 3 roky zaškolení 6 měsíců 3 měsíce ANO NE 3 roky V, SO, ÚSO, VŠ § 3 Název Pracovníci pro 6 samostatnou činnost hromosvo
dy Odborná Zkušební Oznámení praxe komise zkoušky Lhůta pro přezkoušení 43
Pracovníci poučení
(§4 Vyhlášky)
• Smí samostatně obsluhovat jednoduchá elektrická
zařízení všech napětí
• Pracovat na částech EZ nn bez napětí a v blízkosti
nekrytých částí pod napětím ve vzdálenosti větší
než 20 cm s dohledem
• Na částech pod napětím pracovat nesmí, s výjimkou
jednoduchých prací
• Pracovat na vypnutých zařízeních vn a vvn
s dohledem; v blízkosti částí pod napětím smí
pracovat pod dozorem
44
Pracovníci znalí
(§5 Vyhlášky)
• Smí samostatně obsluhovat jednoduchá i složitá
elektrická zařízení všech napětí
• Pracovat sami na částech EZ nn bez napětí, v
blízkosti částí pod napětím i na částech pod
napětím
• Při nepříznivých podmínkách smí pracovat na
částech EZ nn pod napětím pod dozorem
pracovníka s vyšší kvalifikací při použití
předepsaných pracovních a ochranných pomůcek
• Pracovat na zařízeních vn a vvn bez napětí sami, v
blízkosti těchto zařízení pod napětím s dohledem
nebo pod dozorem
45
15
Pracovníci znalí s vyšší kvalifikací
(§6 až §10 Vyhlášky)
• Smí samostatně provádět všechny činnosti na EZ
s výjimkou prací zakázaných:
– PPN v provozech těsných a horkých, venku za
nepříznivých povětrnostních podmínek
– Práce v blízkosti neohrazených živých částí, když jsou
po obou stranách pracovníka, pod ním, za ním či blízko
nad ním
– Rovněž jsou zakázány práce osobám bez příslušné
kvalifikace
46
Studenti FEKT
• Po dobu studia a jen pro školní laboratoře:
– Smí vykonávat takovou obsluhu a práci na EZ, která
odpovídá jejich postupně získávaným znalostem a
fyzické zdatnosti a to vždy pod dohledem či dozorem
– Studenti 1. ročníku BS po prokazatelném poučení a
přezkoušení jsou pracovníci poučení (§4)
– Studenti 2. ročníku BS jsou po složení zkoušky
pracovníci znalí (ve smyslu §5)
– Studenti 3. ročníku ročníku BS a studenti MS jsou po
složení zkoušky pracovníci pro samostatnou
činnost
(ve smyslu §6)
47
Zajištění bezpečnosti při práci
• Bezpečnostní sdělení
• Ochranné a pracovní pomůcky
• Technická a organizační opatření
• Státní odborný dozor
– SÚIP
– IP
– TIČR
(Státní úřad inspekce práce)
(Inspektoráty práce)
(Technická inspekce České republiky,
dříve Institut technické inspekce)
48
16
Bezpečnostní sdělení
(ČSN ISO 3864)
• Grafická
– Tabulky a nápisy
– Barevná bezpečnostní opatření
• Světelná
• Akustická
49
Vzory bezpečnostních tabulek
50
Ochranné a pracovní pomůcky
(ČSN EN 50110-1 ed. 2 )
• Ochranné pomůcky
–
–
–
–
Izolační rukavice, boty a koberce
Izolační přilby a obleky
Ochranné brýle a štíty
Zkratovací, vybíjecí a zemnicí zařízení …
• Pracovní pomůcky
– Zkoušečky, měřicí přístroje
– Izolované nářadí, žebříky …
51
17
Zkušebny a laboratoře
• Jsou zkušební zařízení s nebezpečím úrazu
elektrickým proudem určené k provádění
pokusů
• Musí mít instalován dostatečný počet ovladačů
nouzového vypínání
• Musí mít instalovány hasební prostředky pro
hašení EZ pod napětím
• Východy do volného prostoru musí být požárně
bezpečné
52
Provozování a obsluha zkušebních zařízení
• Pouze pod dohledem pracovníka se způsobilostí
minimálně §6 (pro školní laboratoře §7)
• Musí být vypracovány provozní pokyny
• Pracovníci musí být prokazatelně seznámeni s
pracovištěm
• Pracoviště musí být pravidelně a průkazně
prověřována; veškeré zjištěné vady musí být
ihned odstraněny nebo nahlášeny odpovědnému
pracovníkovi
53
Část 3
Úraz
elektrickým
proudem
18
Úraz elektrickým proudem
• Způsoben proudem protékajícím tělem nebo
jako důsledek jiných účinků proudu, elektrického
nebo elektromagnetického pole
• Rozhodující je:
–
–
–
–
–
Velikost a cesta proudu tělem
Doba působení proudu
Druh proudu (stejnosměrný, střídavý – kmitočet)
Fáze srdečního cyklu
Fyzický a psychický stav postiženého
55
Člověk dotýkající se elektrického zařízení
EZ s proudem unikajícím izolací ZI
ZLp/5
ZLp
ZI
ZLp
ZV
ZV
ZL
~
U
ZLp
ZLp
~
U
Z0
ZF
Z0
ZZ
ZZ
ZF
56
Účinky elektrického proudu
na lidský organizmus (IEC 479-1)
Pravděpodobnost
fibrilací
Práh reakce
Zóna 4
Práh odpoutání
Zóna 1
Zóna 2
Zóna 3
Dovolená mez
bez nebezpečných
fyziologických účinků
Platí pro střídavý proud kmitočtu 15 Hz až 100 Hz
57
19
Srdeční cyklus
Normální perioda
Zásah proudem
Fibrilace komor
EKG
Zranitelné
fáze
Krevní tlak
58
Část 4
Ochrana před
úrazem
elektrickým
proudem
Názvosloví
• Nebezpečná živá část
– Může způsobit úraz elektrickým proudem
• Základní ochrana
– Při normálním provozu EZ
• Ochrana při poruše
– Za podmínek jedné poruchy
• Části současně přístupné dotyku
– Vzdálené méně než 2,5 m
60
20
Ohrožení zdraví od EZ
Úraz elektrickým proudem:
•
•
•
•
Přímým dotykem (s nebezpečnou živou částí EZ)
Nepřímým dotykem (s neživými částmi EZ při poruše)
Přeskokem jiskry
Krokovým napětím
Další ohrožení:
• Působením elektromagnetického pole
• Tepelným či jiným zářením
• Dalšími mechanismy (následný úraz …)
61
Přímý a nepřímý dotyk
Přímý dotyk
Nepřímý dotyk
Přístroj, který je pod proudem,
vypadá stejně jako ten, který není,
jen je jiný na dotek…
62
Vznik krokového napětí
63
21
Prostory z hlediska nebezpečí úrazu elektrickým
proudem (ČSN 33 2000-4-41 ed.2)
• Prostory normální
• Prostory nebezpečné
• Prostory zvláště nebezpečné
64
Ochrana před úrazem elektrickým proudem
Nebezpečné živé části nesmí být přístupné a přístupné vodivé části nesmí být nebezpečně živé:
• ani za normálních podmínek,
• ani za podmínek jedné poruchy.
Toho lze dosáhnout:
• zabráněním možnosti přímého dotyku při
normální činnosti EZ
• zabráněním průtoku či omezením doby trvání
průtoku proudu tělem při nepřímém dotyku
při poruše EZ
• omezením napětí nebo proudu
65
Typy izolací EZ
Živá část
(s pracovní izolací)
Základní izolace
Přídavná izolace
Dvojitá izolace
Živá část
(s pracovní izolací)
Zesílená izolace
66
22
Třídy ochran EZ
(ČSN EN 61140 ed.2)
• Třída ochrany 0
– Pouze základní izolace, bez jiných ochranných prostředků
– V případě poruchy ochranu zajišťuje okolí
– Není v ČR podle ČSN povolena!
• Třída ochrany I
– Má základní izolaci
– Neživé části se připojují k ochrannému vodiči instalace
• Třída ochrany II
– Nemá připojení k ochrannému vodiči
– Má základní izolaci a přídavnou či zesílenou izolaci
• Třída ochrany III
– Nemá připojení k ochrannému vodiči
– Používá bezpečné malé napětí - ELV
67
Třídy ochran EZ (pokračování)
Třída Značka na
ochrany předmětu
Princip ochrany
Nemá ochranné prostředky pro
případ poruchy
Nepovoleno v ČR.
0
I
Poznámka
Spojení neživé části EZ
s ochranným vodičem sítě
1)
II
Dvojitá či zesílená izolace EZ
2)
III
Zásuvka musí být nezáměnná
Připojení na zdroj malého napětí
(SELV)
3)
68
Prostředky ochran před úrazem elektrickým proudem
(ČSN EN 61140 ed.2)






Prostředky základní ochrany
Základní izolace
Přepážky a kryty
Zábrany
Ochrana polohou
Omezení napětí (ELV)
Omezení ustáleného proudu a náboje





Prostředky ochrany
při poruše
Přídavná izolace

Ochranné uzemnění 
a pospojování
Automatické odpojení od zdroje
Jednoduché oddělení obvodů
Nevodivé okolí
Prostředky zvýšené ochrany
Zesílená izolace
Ochranné oddělení obvodů
69
23
• Základní izolace
– Izolace živých částí EZ
– Smí být odstranitelná pouze zničením
• Přepážky a kryty
– Jsou součástí EZ
– Musí vyhovovat krytí IPxxB (IP2X), pro
vodorovné horní kryty IPxxD (IP4X)
– Kryty a přepážky musí být dostatečně odolné
– Odstranitelné pouze klíčem či nástrojem
• Zábrany
–
–
–
–
Nejsou součástí EZ
Chrání pouze před neúmyslným dotykem
Mohou být odstranitelné bez použití nástroje
Pouze pro osoby kvalifikované v elektrotechnice
70
Krytí elektrických zařízení
IP – Ingress Protection (ČSN EN 60529)
IP X X
Druhá
číslice
První
číslice
Význam
Význam
0
nechráněno
1
ochrana před kapkami vody
(dopadajícími svisle)
ochrana před kapkami vody
(dopadajícími do úhlu 15 od svislice)
0
nechráněno
2
1
ochrana před vniknutím pevných těles
větších než 50 mm
3
ochrana před deštěm
(dopadajícím do úhlu 60 od svislice)
2
větších než 12,5 mm
4
ochrana před stříkající vodou
(dopadající v libovolném směru)
3
větších než 2,5 mm
5
ochrana před tryskající vodou
6
4
větších než 1 mm
ochrana před intenzivně tryskající
vodou, vlnobitím
7
ochrana před dočasným ponořením do
vody (omezeno tlakem a časem)
8
ochrana při trvalém ponořením do vody
(případná vniklá voda nemůže narušit
činnost EZ)
5
ochrana před prachem
6
prachotěsné
(prach nemůže narušit činnost EZ)
71
- ochrana polohou
• Spočívá v umístění nebezpečných živých částí mimo dosah ruky
72
24
- ochrana omezením napětí (SELV a PELV)
• Omezením napětí na bezpečné malé napětí
–
–
–
–
ELV (Extra Low Voltage)
Maximálně 50 V~, 120 V=
jako zdroj: akumulátor, bezpečnostní ochranný transformátor
Napětí je natolik malé, že proud protékající tělem nemůže
nabýt nebezpečné velikosti
L
N
SELV
230 V
izolační
bariéra
Transformátor SELV
Nezáměnná zásuvka
73
Meze bezpečných malých napětí (ELV)
(ČSN 33 2000-4-41 ed.2)
Prostory
Normální i nebezpečné
Zvláště nebezpečné
Nejvyšší jmenovitá napětí živých částí
Dochází-li při obsluze
k dotyku
efektivní střídavá (V)
živých částí
25
60
krytů
50
120
stejnosměrná (V)
živých částí
-
-
krytů
12
25
74
- omezení ustáleného proudu a náboje
• Napájení ze zdroje omezeného proudu
• Oddělení od nebezpečných živých částí ochrannou
impedancí (transformátor, optočlen …)
• Proud mezi částmi současně přístupnými dotyku tekoucí
odporem 2 k nesmí překročit hodnoty:
Mezní proud I
Střídavý ~
Stejnosměrný =
Mezní nahromaděný
náboj Q
Doporučená hodnota
0,5 mA
2 mA
0,5 C
Mezní hodnota
3,5 mA
10 mA
50 C
75
25
Ochrana
automatickým
Ochrana dvojitou
nebo zesílenou
izolací
Základní ochrana
Další ochrana
Základní izolace,
přepážky, kryty
Doplňková ochrana
Základní izolace
Přídavná izolace
(nebo Zesílená
izolace)
oddělením
přepážky, kryty
Ochrana SELV
Omezení napětí
(ELV)
Ochrana PELV
Omezení napětí
(ELV)
Ochrana omezením
ustáleného
dotykového proudu
a náboje
proudu a náboje
země
SELV
částí
-
76
Stupně ochrany před nebezpečným dotykem neživých
částí
Stupeň ochrany
Druhy ochrany a doplňková ochrana, kterými se dosáhne požadovaný
stupeň ochrany
Normální
1.
2.
3.
4.
Automatické odpojení od zdroje
Dvojitá či zesílená izolace
Elektrické oddělení
Ochrana malým napětím SELV a PELV
Doplněný
1. Automatické odpojení od zdroje a
a) doplňující pospojování, nebo
b) proudový chrániče, nebo
c) doplňková izolace.
2. Dvojitá či zesílená izolace a
a) elektrické oddělení, nebo
b) proudový chránič, nebo
3. Elektrické oddělení pro napájení jediného spotřebiče a
a) izolace vstupních míst a pohyblivých přívodů, nebo
b) proudový chránič, nebo
4. Ochrana malým napětím SELV a PELV a
a) omezení napětí živých částí na 12 VAC resp. 25 VDC, nebo
b) krytí nebo izolace živých částí
77
Volba stupně ochrany
Stupeň ochrany
Prostory
Části zařízení se nemusí
uchopit rukou
normální
doplněná
Části zařízení se musí
uchopit rukou
Požaduje se zhotovení
z izolantu
78
26
Ochrana automatickým odpojením od zdroje
(EZ třídy ochrany I) - cesta poruchového proudu
79
Ochrana dvojitou či zesílenou izolací
(EZ třídy ochrany II)
• EZ má základní izolaci a přídavnou izolaci, nebo
izolaci zesílenou
• Nemá prostředky pro připojení ochranného vodiče
• Pokud je přídavnou izolací kryt:
– musí zajišťovat krytí alespoň IPXXB nebo IP2X
– musí být způsobilý odolávat mechanickým, elektrickým nebo
tepelným namáháním, která se mohou vyskytnout.
– krytem nesmějí procházet vodivé části, které by mohly být pod
napětím
– při průchodu mechanických částí krytem (např. závěsy, ovládací
prvky), musí být zajištěno, aby v případě poruchy nebyla
narušena ochrana před úrazem elektrickým proudem
– Na viditelném místě povrchu a vnitřku případného vodivého krytu
musí být umístěna značka
80
Ochrana dvojitou či zesílenou izolací
(EZ třídy ochrany II)
81
27
Ochrana elektrickým oddělením
• Napájení přes oddělovací zdroj s alespoň jednoduchým
oddělením
• Napětí odděleného obvodu maximálně 500 V
• Živé části odděleného obvodu nesmí být spojovány se
zemí či s částmi jiných obvodů
• Doporučeno omezení pouze na 1 spotřebič
• Délka odděleného vedení maximálně 500 m
• Součin U.l < 100 000
• Neživé části odděleného obvodu musí být navzájem
neuzemněně pospojovány
• Zásuvky odděleného obvodu musejí být s ochranným
kontaktem spojeným se soustavou pospojování
82
Ochrana elektrickým oddělením
83
Ochrana SELV (Safety Extra Low Voltage)
– pro EZ třídy ochrany III
• Zdroje nezávislé nebo s izolační
bariérou
• Oddělení od jiných obvodů na
úrovni dvojité izolace
• Nezáměnné zásuvky a vidlice bez
ochranných kontaktů
• Žádná část obvodu nesmí být
spojena se zemí ani s částmi jiných
obvodů
• Při napětí menším než 25 V~ nebo
60 V= nemusí provedena základní
ochrana
84
28
Ochrana PELV (Protective Extra Low Voltage)
– pro EZ třídy ochrany III
• Shodné se SELV, ale
jednopólově uzemněn a
pospojován
• Ochrana je tímto závislá na kvalitě
ochrany spojeného obvodu
• Při napětí nepřesahujícím 12 V~
nebo 25 V= nemusí být
provedena základní ochrana
85
Cvičení
Obsah poučení
• Elektrická zařízení
– rozdělení EZ
– značení vodičů a svorek
– zásuvky a přívody
• Bezpečnost EZ
– činnost na EZ
– kvalifikace v
elektrotechnice
– zkušebny a laboratoře
– zajištění bezpečnosti
• Úraz elektrickým
proudem
• Ochrana před úrazem el.
proudem
–
–
–
–
–
vznik úrazu
rozdělení prostorů
izolace a třídy ochran
prostředky ochran
provedení ochranných
opatření (dokončení)
• První pomoc
– postup laické resuscitace
– přivolání lékařské pomoci
– mechanismus vzniku úrazu
– účinky proudu na lidský
organismus
87
29
Část 4
Ochrana před
úrazem
elektrickým
proudem
dokončení
Ochrana
automatickým
Ochrana dvojitou
nebo zesílenou
izolací
Základní ochrana
Další ochrana
Základní izolace,
přepážky, kryty
Doplňková ochrana
Základní izolace
Přídavná izolace
(nebo Zesílená
izolace)
oddělením
přepážky, kryty
Ochrana SELV
Omezení napětí
(ELV)
Ochrana PELV
Omezení napětí
(ELV)
Ochrana omezením
ustáleného
dotykového proudu
a náboje
proudu a náboje
země
-
SELV
částí
89
Ochrana automatickým odpojením
(EZ třídy ochrany I) – cesta poruchového proudu
90
30
• Meze trvalého dotykového napětí
• Doby odpojení v případě poruchy EZ
• Ochranné přístroje
– Pojistka
– Jistič
– Proudový chránič (RCD, FI)
• Ochranné pospojování a uzemnění
neživých částí
• Provedení ochrany v různých sítích
91
Meze dovoleného trvalého dotykového napětí
pro EZ do 1000 V
Dotykové napětí:
• Napětí mezi dotýkanou vodivou částí EZ a potenciálem země
• Meze trvalého dotykového napětí jsou shodné s mezemi bezpečných malých napětí
• Jestliže je dotykové napětí vyšší než mez, musí dojít k odpojení EZ
Prostory
~UdL (Vef)
trvale
krátkodobě
25
50
12
=UdL (V)
trvale
krátkodobě
60
120
25
92
Účinky elektrického proudu
na lidský organizmus (IEC 479-1)
Dovolená mez
bez nebezpečných
fyziologických účinků
Platí pro střídavý proud kmitočtu 15 Hz až 100 Hz
93
31
Omezení doby trvání střídavého dotykového napětí
Prostory normální a nebezpečné
Prostory zvláště
nebezpečné
0,45 s
90 V
Pro TN 230V se předpokládá dotykové napětí při poruše 90V
 doba odpojení do 0,4 s (nebo až 5 s pro některé případy)
94
Ochranné pospojování a uzemnění
• je nutnou podmínkou pro automatické odpojení
– všechny neživé části jsou na zemním potenciálu
– poruchový proud je odváděn soustavou pospojování k uzemnění
a odtud do země
• realizuje se Hlavní ochrannou svorkou (přípojnicí)
–
–
–
–
–
Ochranné vodiče (PE, PEN)
Uzemňovací přívod
Kovová potrubí a konstrukční části
Hlavní armatury železobetonových konstrukcí …
Pracovní uzemnění, existuje-li (svodiče přepětí…)
• Doplňující pospojování
– Nelze-li splnit podmínky automatického odpojení v části
instalace
– Spojuje neživé části EZ a ostatní vodivé části současně
přístupné dotyku – uvedení na stejný potenciál
95
Hlavní ochranná svorka
96
32
Porucha vodiče PE a PEN
Přerušení PE
Porucha vodiče
Přerušení PEN
Nebezpečné i při EZ v bezporuchovém stavu!
Nebezpečné až při poruše EZ.
97
v síti TN-C
L1
L2
L3
PEN
Poruchový proud Ia
Pojistky nebo jističe
P1 P2 P3
V
U
E
W
PE
Uzemnění
sítě
třídy I
porucha
•
•
Pro vypnutí v čase do 0,4 s je třeba asi 5násobek jmenovitého proudu ochranného přístroje (pojistky nebo jističe)
Proto je třeba nízká impedance „ochranné smyčky“, max. jednotky 
98
v síti TN-S
L1
L2
L3
N
PE
Pojistky nebo jističe
Poruchový proud Ia
P1 P2 P3
U
E
V
W
PE
Uzemnění
sítě
třídy I
porucha
•
•
Vodičem PE neteče za normálního provozu proud, má proto potenciál země
Přerušením ochranného vodiče nedojde k ohrožení bezpečnosti jako u TN‐C
99
33
Ochrana proudovým chráničem
v síti TN-S
L1
L2
L3
N
PE
Poruchový
proud Ia
E
Vypínací
proud Iv
Vypínací kontakty
Ochranná spoušť
Uzemnění
sítě
U
PE
V
Součtový
transformátor
W
N
porucha
Trojfázový
•
•
Pro vypnutí v čase do 0,4 s stačí malý poruchový proud (typ. 30 mA)
Nedochází k destruktivní poruše zařízení
100
Ochrana proudovým chráničem
v síti TT
L1
L2
L3
N
Poruchový
proud Ia
Vypínací
proud Iv
Vypínací kontakty
Ochranná spoušť
E
Uzemnění
sítě
U
PE
V
Součtový
transformátor
W
N
porucha
Trojfázový
•
•
Pro vypnutí v čase do 0,2 s stačí malý poruchový proud (typ. 30 mA)
Není problém s odporem uzemnění
101
Doplňková ochrana proudovým chráničem
Povinné použití proudového chrániče jako doplňkové ochrany:
Podle ČSN 33 2000‐4‐41 ed. 2 je nutno použít chrániče s I∆n ≤ 30 mA • u zásuvek pro všeobecné použití, které jsou užívány laiky, se jmenovitým proudem do 20 A (jsou výjimky),
• mobilních zařízení se jmenovitým proudem do 32 A,
• prostory s vanou nebo sprchou (výjimka – ohřívač vody),
• elektrická instalace plaveckých bazénů a fontán,
• elektrické podlahové a stropní systémy.
102
34
Část 5
První pomoc
při úrazu
elektřinou
Následky úrazu elektrickým proudem
• Popálení kůže i vnitřních tkání
• Spínavé křeče vedoucí až ke zlomeninám obratlů a
dlouhých kostí
• Poruchy srdečního rytmu až fibrilace
• Zástava dýchání a srdeční činnosti
• Druhotná poranění (po pádu či odmrštění)
104
Řetězec přežití
•
•
•
•
Laická první pomoc
Zdravotnická první pomoc
Transport
Odborné ošetření
Účelem laické resuscitace je udržet postiženého ve stavu
schopném oživení až do příjezdu lékařské první pomoci.
105
35
Resuscitace
Vyšetření postiženého má být rychlé (do 30 sekund)
a zahájení resuscitace neodkladné!
• Resuscitace se nemusí zahájit pouze:
–
–
–
–
–
při jistých známkách smrti, jako posmrtné skvrny či posmrtná ztuhlost
pokud se jedná o úraz neslučitelný se životem
pokud by se zachránce sám vystavil ohrožení
(do not resuscitate - rozhodnutí lékařského týmu)
(terminální fáze nevyléčitelných onemocnění - rozhodnutí lékařského
týmu)
• Resuscitace se smí ukončit pouze:
– po obnovení základních životních funkcí
– po předání postiženého do péče záchranářů
– po vyčerpání zachránce
106
Postup záchranných prací
• Technická první pomoc
– přerušení úrazového děje
– vyproštění postiženého
• Určení rozsahu poranění
– vědomí a životní funkce
– další závažná poranění
• Přivolání zdravotnické pomoci
• Poskytnutí laické první pomoci
107
Vědomí a životní funkce
• Vědomí
– Oslovením
– Dotykem
• Dýchání
– Pohyb hrudníku
– Slyšitelné projevy
– Registrace dechu na tváři
• Srdeční činnost
–
–
–
–
Barva pokožky a sliznic (cyanóza)
Reakce zornic na světlo
Hmatný tep
Nepoužíváme, problematické a časově náročné!
Princip je: NEDÝCHÁ = ZÁSTAVA SRDCE
108
36
Přivolání lékařské pomoci
• Národní tísňové číslo 155
– Zdravotnická záchranná služba ČR
• Evropské tísňové číslo 112
– integrovaná záchranná služba
– tísňové volání ve státech EU
– souběžně platné s národními
• Fungují i bez SIM karty
109
Přivolání lékařské pomoci: obsah zprávy
• Druh úrazu
• Stav postiženého
– při vědomí nebo v
bezvědomí
– dýchání
– srdeční zástava
– další poranění
• Poskytovaná pomoc
• Místo a čas nehody
• Zvláštnosti terénu
– příjezdové cesty
– možnost přistání
vrtulníku (30×30 m)…
• Zeptat se na radu
• Nezavěšovat!
110
Postup 1. pomoci: postižený je při vědomí
Při vědomí:
• Postiženého nenecháme vstát, chodit, kouřit atp.
• Nepodáváme tekutiny
• Chráníme jej před podchlazením
• Postiženého neopouštíme a opakovaně
kontrolujeme stav vědomí (např. oslovením)
• Nepřevážíme jej, ale vždy přivoláme lékařskou
pomoc
111
37
Protišoková opatření - 5T
• Ticho
– uklidňujeme
postiženého
– zajistíme klid okolí
• Teplo
– termoizolační
podložka
– přikrývka
• Tekutiny
– nesmí se podávat!
– postiženému vlhčíme
rty
• Tišení bolesti
– ošetřením poranění
– fixací zraněných částí
– žádné léky!
• Transport
– přenecháme na
odborné pomoci
– jen v nezbytných
případech (ohrožení
okolím)
112
Postup 1. pomoci: postižený je v bezvědomí a dýchá
Bezvědomí:
• Postiženého nepřemísťujeme, pokud není on či
zachránce ohrožen prostředím
• Uvolníme oděv kolem krku, hrudníku a pasu
• Umístění do stabilizované polohy jen v
případě nutnosti (ošetření více zraněných)
113
Postup 1. pomoci: postižený je v bezvědomí a nedýchá
Bezdeší / zástava:
• Při bezdeší automaticky předpokládáme i
zástavu srdce!
• Postiženého nepřemísťujeme, pokud není on či
zachránce ohrožen prostředím
• Nezdržujeme se ošetřováním zranění
neohrožujících život
• Neprodleně uvolníme dýchací cesty a
zahájíme kardiopulmonální resuscitaci
114
38
Uvolnění dýchacích cest
• Postiženého uložíme rovně na záda na pevnou podložku • Odstraníme viditelné překážky v dutině ústní
• Postiženému zakloníme hlavu
• Zkontrolujeme spontánní dýchání
• Nedýchá‐li postižený, zahájíme resuscitaci
115
KPR - kardiopulmonální resuscitace
• Postiženému obnažíme hrudník
• Najdeme dolní výběžek hrudní kosti
• S oběma rukama nataženýma plynule
stlačujeme hrudní kost do hloubky 4 až 5 cm
rychlostí asi 100× za minutu
• U dětí je hloubka stlačení
menší
116
KPR – postup (pokračování)
• Provedeme
30 stlačení hrudi
• Následují 2 rychlé vdechy
z plic do plic, přitom jednou
rukou uzavřeme nosní
průchod a zároveň
udržujeme záklon hlavy
• Objem vdechu podle
proporcí postiženého,
dospělý asi 500-600 ml
• Pokračujeme další sérií
30:2
30:2
117
39
Postup 1. pomoci: další úkony při první pomoci
• Při KPR se věnujeme výhradně masáži srdce
a umělému dýchání!
• Po úspěšné resuscitaci musí zůstat zraněný
vleže
• Funguje-li srdce, je třeba ošetřit silná krvácení
– tlakovým obvazem
– zaškrcovadlem
• Popáleniny kryjeme rouškou nebo čistou textilií
• Menší krvácení kryjeme sterilním obvazem
• Zlomeniny ponecháme nejlépe k ošetření
odborné lékařské pomoci
118
AED - Automatické externí defibrilátory
AED je přístroj, který
•umí sám rozpoznat rytmus vhodný k defibrilaci
•umožní bezpečným způsobem provést defibrilaci
•hlasovými a textovými pokyny vede uživatele k činnosti
•mohou používat i laici
119
• V důsledku zástavy srdce dochází k rychlé smrti
• Často (80 – 90% případů) je zástava doprovázena fibrilací srdečních komor, např. při úrazu el. proudem, infarktu, utonutí …
120
40
• Principem defibrilace je pomocí silného řízeného výboje vynulovat patologickou elektrickou aktivitu srdce a znovu nastartovat normální rytmus
121
122
AED – vývoj
• Defibrilátory se používají od 50. let 20. st.
• První AED pro laiky od počátku 90. let
1. generace
Manuální defibrilátor
- pouze školený lékař
2. generace
Automatický defibrilátor
- i pro laické použití
3. generace
Automatický defibrilátor
- s podporou KPR
123
41
AED – na FEKT dostupný na vrátnicích objektů
•
•
•
•
Hlasový průvodce celou KPR
Nezáměnný systém elektrod
Kontrola správné masáže senzorem zabudovaným do elektrod
Záznam průběhu resuscitace do paměti s následným protokolem
124
POSTUP RESUSCITACE – zapnutí AED
125
POSTUP RESUSCITACE – sledování hlasových pokynů
126
42
POSTUP RESUSCITACE – kontrola vědomí
127
POSTUP RESUSCITACE – zavolání pomoci
128
POSTUP RESUSCITACE – uvolnění dýchacích cest
129
43
POSTUP RESUSCITACE – kontrola oběhu (neprovádí
se)
130
POSTUP RESUSCITACE – přilepení elektrod
131
POSTUP RESUSCITACE – odstoupení (přístroj
monitoruje EKG)
132
44
POSTUP RESUSCITACE – defibrilační výboj
133
POSTUP RESUSCITACE – pokračování v resuscitaci
134
POSTUP RESUSCITACE – pokračování v resuscitaci
135
45
46

Bezpečnost v elektrotechnice

Transkript

Podobné dokumenty

Údaje o BAKALÁŘSKÉ PRÁCI studenta Údaje o

důležité informace

Doporučení občanům: Ochrana v zamořeném prostředí

sds proteus OX19 X19 - JK

VA-012 – Panelový volmetr