Ing. Jiří Drahorád Podstatné problémy řešené změnou ČSN 33 2000-4-41 Příspěvek vychází z dodatečně upravené verze, která byla součástí internetové konference vydavatelství IN-EL, s. r. o. na adrese www.in-el.cz. Jak vznikal soubor ČSN 33 2000 V letošním roce uplynulo deset let od vydání první z řady norem – elektrotechnických předpisů – zabývajících se pravidly pro elektrická zařízení, jejíchž cílem bylo upravit podle mezinárodních norem IEC stávající elektrotechnické předpisy. Na koncepci nových předpisů se u nás tehdy pracovalo již delší dobu, ale striktní požadavek zavádět normy RVHP komplikoval přejímání norem IEC, natož norem CENELEC. Hledal se proto způsob, jak tuto konfliktní situaci překlenout. Bylo jasné, že bez mezinárodně přijaté terminologie a definic nelze dospět k potřebnému cíli. Proto byla zvolena cesta umožňující pomocí terminologických norem, převzatých z IEC, vytvořit tlak k pochopení potřeby úpravy našich ČSN podle norem IEC. Touto první normou byla ČSN 33 0050 část 8.26 Elektrická zařízení a instalace v budovách, což byla část mezinárodního elektrotechnického slovníku týkající se elektrických zařízení zahrnutých do současného souboru norem ČSN 33 2000, jehož část 2 se na tuto normu odvolává a uvádí k ní vysvětlivky. ČSN 33 0050 byla také první normou zpracovanou podle navržené koncepce terminologických norem pro elektrotechniku na základě Mezinárodního elektrotechnického slovníku IEC. Politické změny v roce 1989 naráz změnily celou situaci. Nezbytnost úprav ČSN podle IEC a zejména evropských norem nebylo již nutné obtížně prosazovat, ale naopak, úpravy začaly být vyžadovány. Velmi výrazně se však projevily potíže způsobené především absencí podkladů CENELEC. Ukázalo se, že v dané oblasti jde o asi patnáctiletý skluz, který bude nutné vyrovnat. Zpočátku byl také závažnou překážkou problém autorských práv CENELEC a dostupnost dokumentů. Naštěstí soubor norem IEC 364, zavedený jako soubor ČSN 33 2000, byl zpracován v úzké součinnosti s CENELEC. Úpravy řešil CENELEC Harmonizačními dokumenty HD 384. To znamená, že nebyly vydávány samostatné normy EN, což usnadnilo řešení naší situace. Podařilo se získat potřebné materiály a rovněž vytvořit si názor, jak dál v pracích pokračovat. Tuto vývojovou etapu tvorby elektrotechnických předpisů uvádím proto, aby si čtenáři uvědomili, za jakých podmínek a jak vznikal soubor ČSN 33 2000: jde o úpravu dříve platných předpisů, úpravy musely vycházet z mezinárodních norem IEC a soubor norem navazuje na evropskou normalizaci respektováním harmonizačních dokumentů, jejichž změna vyvolá v předepsaném termínu změnu příslušného ustanovení odpovídající části, kapitoly, oddílu, článku, bodu, tabulky nebo obrázku (viz Příloha A ČSN 33 2000-1). Názor na to, jak časté změny lze očekávat, je možné si vytvořit z následujících kapitol. Proč bylo nutné změnit ČSN 33 2000-4-41 Norma, jíž se další část týká, je součástí souboru ČSN 33 2000. Byla vydána jako ČSN 33 2000-4-41 Elektrotechnické předpisy. ELEKTRICKÁ ZAŘÍZENÍ, část 4: Bezpečnost, kapitola 41: Ochrana před úrazem elektrickým proudem. Vydal ji Český normalizační institut v roce1995 s účinností od ledna 1996. Obsahuje ustanovení podle HD 384.4.41 S1:1980 a je označena též jako modifikovaná IEC 364-4-41:1992. Důvodem současné změny ČSN 33 2000-4-41 je nutnost harmonizovat ji s upraveným harmonizačním dokumentem HD 384.4.41 S2:1996 a také potřeba upřesnit či doplnit některá ustanovení. Byla rovněž využita k odstranění zjištěných textových chyb. Není nezajímavé si všimnout časové souslednosti jednotlivých dokumentů. Je to důležité s ohledem na nekompromisní požadavek CENELEC na dodržení předepsaných lhůt pro zavádění evropských norem, ale rovněž proto, že takový požadavek může působit proti rychlému zavedení normy, byť by to byla norma IEC. Text mezinárodní normy IEC 364-4-41:1992 byl s úpravami schválen CENELEC jako HD 384.4.41 S2 28. 11. 1995. Projednával se tedy tři roky. Pro jeho zavedení na národní úrovni byly stanoveny tyto lhůty: - poslední datum, do kterého musí být tento HD realizován na národní úrovni zveřejněním harmonizované národní normy nebo převzetím: 1. 12. 1996,
- poslední datum, do kterého musí být staženy národní normy, které jsou s tímto HD v rozporu: 1. 12. 1996.
V obou případech je to tedy jeden rok. Celková doba od vydání normy IEC do zavedení CENELEC je čtyři roky. Po tuto dobu by měly být práce na obdobné národní normě pozastaveny. Jestliže by práce na ČSN 33 2000-4-41 byly pozastaveny, bylo by její vydání o téměř dva roky odloženo. V té době naše republika nebyla členem CENELEC, a tak byl pro ukončení práce využit dřívější harmonizační dokument. Dřívější harmonizační dokument S1 byl schválen v září 1978, platil tudíž sedmnáct let. Současný dokument S2 platí již čtvrtý rok. Nezdá se tedy, že by frekvence změn v rámci CENELEC vyvolávala nějaké obavy. Dalším důvodem časového posunu provedení změn bylo formální řešení úprav. Původní úkol byl zadán a projednáván jako změna Z 1. V průběhu projednávání se však dospělo k závěru, že je vhodnější vydat nově upravenou normu ČSN 33 2000-4-41. Vlastní úpravy ČSN 33 2000-4-41 Jak již bylo uvedeno, kromě změn a doplňků podle HD a těch, které byly vyvolány potřebou koordinace ČSN, byly upraveny zjištěné textové chyby a chybné odvolávky. Textové úpravy mají většinou redakční charakter, bez dopadu na technický význam a smysl ustanovení. Často jsou změny a úpravy vyvolány úpravou nebo změnou jiných norem. Jako příklad lze uvést odvolávky na kód IP podle ČSN EN 60529 Stupně ochrany krytem, kde bylo za číselné označení zavedeno označení velkými písmeny, např. IPXXB. To se týká zejména oddílu 412. Pro úplnost si uveďme význam písmen v kódu IP. Přídavné písmeno pro ochranu před dotykem živých částí: - A dotyk hřbetem ruky
- B dotyk prstem
- C dotyk nástrojem
- D dotyk drátem
Kromě těchto písmen se mohou vyskytnout v tomto kódu i tzv. doplňková písmena, která vyjadřují doplňující informace, např. H pro zařízení vysokého napětí, M pro pohyb během zkoušky vodou, S pro klid během zkoušky vodou, W pro povětrnostní podmínky. Těžiště změn co do rozsahu je však v oddílech 411 a 413. V oddílu 411 jde o ochranu před dotykem živých i neživých částí a v oddílu 413 o ochranu před nebezpečným dotykem neživých částí. V článku 411.1 byly vykonány změny nebo vloženy doplňky téměř ve všech jeho bodech 1.1 až 1.5. Změny nebo doplňky článku 411.1 Ochrana malým napětím SELV a PELV Za nadpisem článku 411.1 je zařazena poznámka, která upozorňuje na informativní přílohu ZB (tab. 1). Jejím cílem je usnadnit orientaci při uplatňování ustanovení týkajících se malých napětí SELV, PELV a FELV. Změny v bodech 411.1.1 a 411.2.1 mají redakční nebo informační charakter. V bodě 411.1.1 je doplněna poznámka N3, vysvětlující pojmy „kategorie napětí“ a „napěťová pásma“. Pojem kategorie napětí se používá podle ČSN 33 0010 k vymezení všech elektrických zařízení v celém rozsahu používaných napětí a pojem napěťová pásma pro elektrické instalace v budovách podle ČSN IEC 449. V bodech 411.1.2.3 až 411.1.2.5 jsou změny poněkud složitější a upřesňují stávající ustanovení. Bod 411.1.2.3 dosud připouštěl použití elektrochemického zdroje nebo jiného nezávislého zdroje pro obvody FELV bez dalšího vymezení. Upravený bod 411.1.2.3 platí nyní pouze pro elektrochemický zdroj a stanoví, že buď musí být nezávislý, nebo musí mít ochranné oddělení od obvodů FELV nebo od obvodů vyššího napětí. Do nově vloženého bodu 411.1.2.4 bylo začleněno ustanovení pro jiné zdroje, které požaduje, aby byly nezávislé na obvodech FELV nebo na obvodech s vyšším napětím. V bodě 411.1.2.4 je chybně uvedeno: „….na obvodech PELV“ místo „….na obvodech FELV“. Dosavadní bod 411.1.2.4 je přečíslován na 411.1.2.5 a stávající bod 411.1.2.5 se vypouští, protože požadavek do této kapitoly nepatří. V přečíslovaném bodě 411.1.2.5, který vymezuje elektronické předměty jako zdroje pro SELV a PELV, je novým zněním nahrazena druhá věta. Je zde stanoveno, že se vyšší napětí na výstupních svorkách připouští v případě PELV, jestliže při dotyku živých nebo neživých částí se napětí na těchto výstupních svorkách sníží v čase, podle tabulky 41A, na hodnoty rovnající se horní mezi napěťové kategorie I (viz 411.1.1) nebo nižší. V požadavcích na uspořádání obvodů 411.1.3 jsou upřesňující změny, které též stojí za zmínku. V bodě 411.1.3.1 je změněn celý odstavec, na něj navazují další změny. Je zde zaveden nový pojem ochranné oddělení, které je vymezeno v bodě 411.1.3.2. Změny jsou nejlépe patrné z úplného znění požadavků na uspořádání obvodů: 411.1.3.1 Živé části obvodů SELV a PELV musí být odděleny ochranným oddělením od obvodů FELV a od obvodů vyšších napětí. Požadavky na ochranné oddělení jsou v 411.1.3.2. Poznámka: - Tento požadavek nevylučuje spojení obvodu PELV se zemí (viz 411.1.5).
- Zvláště je třeba, aby mezi živými částmi takových elektrických zařízení, jako jsou relé, stykače, pomocné spínače, a kteroukoliv částí obvodu vyššího napětí bylo zajištěno ochranné oddělení.
- Základní požadavky na ochranné oddělení živých částí SELV od obvodů PELV a od živých částí jiných obvodů, například uvnitř elektrického zařízení, se uvádějí v IEC 1140.
411.1.3.2 Ochranné oddělení mezi vodiči každého obvodu SELV a PELV a vodiči kteréhokoliv jiného obvodu musí být provedeno jedním z těchto způsobů: - prostorové (fyzické) oddělení vodičů;
- vodiče obvodů SELV a PELV musejí být, kromě toho, že mají vlastní základní izolaci, uloženy v nekovovém plášti (přídavná izolace);
- vodiče obvodů jiných napětí musejí být odděleny uzemněným kovovým stíněním nebo uzemněným kovovým pláštěm;
Poznámka: U těchto uspořádání postačuje základní izolace kteréhokoliv vodiče pouze pro napětí toho obvodu, jehož součástí tento vodič je; - obvody o různých napětích mohou být obsaženy ve vícežilovém kabelu nebo v jiném seskupení vodičů, ale vodiče obvodů SELV a PELV musejí být izolovány, jednotlivě nebo společně, pro nejvyšší použité napětí.
411.1.3.3 Vidlice a zásuvky pro obvody SELV a PELV musejí splňovat tyto požadavky: - vidlice nesmí být možné zasunout do zásuvek sítí o jiném napětí;
Poznámka 1: FELV se považuje za jiný napěťový obvod nebo síť (viz též 471.3.4 ČSN 33 2000-4-47) - zásuvky musejí vylučovat použití vidlice pro sítě o jiném napětí;
- zásuvky nesmějí mít kontakt pro ochranný vodič;
- vidlice SELV nesmí být možné zasunout do zásuvek PELV;
- vidlice PELV nesmí být možné zasunout do zásuvek SELV.
Poznámka 2: Vidlice PELV a zásuvky PELV mohou mít ochranný kontakt. V bodě 411.1.4 je upraven nadpis na Požadavky na obvody SELV a ve třetí odrážce 411.1.4.2 je změněn text, takže celý tento bod zní: 411.1.4.2 Neživé části se nesmějí úmyslně spojovat: - se zemí nebo
- s ochrannými vodiči nebo neživými částmi jiného obvodu nebo
- s cizími vodivými částmi, kromě těch případů, když se u elektrického zařízení vyžaduje připojení k cizím vodivým částem, přičemž musí být zajištěno, že tyto části nemohou dosáhnout vyššího napětí, než je stanoveno v 411.1.1, první odrážka.
Poznámka: Jestliže neživé části obvodů SELV mohou přijít náhodně nebo úmyslně do styku s neživými částmi jiných obvodů, nezávisí ochrana před úrazem elektrickým proudem pouze na ochraně SELV, ale též na ochranných opatřeních, která chrání zmíněné neživé části. V bodě 411.1.5 je změněn nadpis na Požadavky na obvody PELV a je změněn bod 411.1.5.2. Podstata této změny spočívá v úpravě úvodní věty, stanovující, že ochrana před dotykem živých částí není nutná, je-li u zařízení provedeno pospojování. Nové znění je následující: 411.1.5.2 Ochrana před dotykem živých částí podle 411.1.5.1 není nutná, jestliže zařízení je uvnitř budovy, v níž neživé části nebo cizí vodivé části současně přístupné dotyku jsou připojeny ke stejné uzemňovací soustavě, a jmenovité napětí nepřesahuje: a) 25 V AC nebo 60 V DC bez zvlnění, jestliže se zařízení používá pouze v prostorách suchých a nepředpokládá se dotyk živých částí s tělem člověka nebo hospodářského zvířete na velké ploše; b) 6 V AC anebo 15 V DC bez zvlnění ve všech ostatních případech. Poznámka: Charakteristika suchých prostorů je popsána pod AD1 v 321.3 ČSN 33 2000-3. Tato změna poskytuje zájemcům více možností pro řešení. Doplňky v oddíle 412 Ochrana před nebezpečným dotykem živých částí Doplňky v tomto oddíle jsou vyvolány nutností přizpůsobit text a obrázky HD 384.4.41 S2:1996, i když z hlediska požadavků změnu původních požadavků nepřinášejí. V článku 412.4 Ochrana polohou se to týká obrázku 41C Zóna dosahu ruky. Původní obrázek uváděl kóty dosahu ruky písmeny a, b, c, k nimž byly přiřazeny míry podle zařízení a napětí v textu. Vyhovělo se tak širší platnosti normy jak do, tak i nad 1 000 V AC a 1 500 V DC a také pro vnitřní zařízení, a pro jiná než vnitřní zařízení. Aby se vyhovělo platné metodice přejímání norem EN a HD, byl do normy zařazen obrázek 41C – Zóna dosahu ruky, platící pro zařízení do 1 000 V AC a 1 500 V DC tak, jak je v HD. Pro ostatní zařízení a napětí byl ponechán původní obrázek jako 41C N. Míry v kótách změněny nebyly. Změny nebo doplňky v článku 413.1 Ochrana samočinným odpojením od zdroje V rozsahu platnosti tohoto souboru v ČSN 33 2000-1 kapitola 11 je stanoven rozsah napětí, proto i v nadpisech 413.1NA, 413.1NB a tabulky 41NL se rozsah napětí upravuje na 1 000 V AC a 1 500 V DC. V 413.1NA se konec druhého odstavce rozšiřuje o text: není-li v části 7 stanoveno jinak. To tedy připouští odchylné přiřazení dovolených mezí trvalých dotykových napětí s ohledem na druhy prostorů, než je v tabulce 41NL. V tomto odstavci a dalším textu uvedené označení dovolené meze dotykového napětí UdL se mění na UL v souladu s označením v HD. Tato změna vyvolá také změnu poznámky k termínu 826-02-04 ČSN 33 0050-826. Ve třetí vysvětlivce se pod tabulkou 41NM doplňuje text takto: „... s výjimkou vlastní spotřeby nutné pro provoz průmyslových elektrických stanic, stanic elektrizační soustavy nebo elektráren, ze kterých se nenapájí distribuční síť dodavatele elektřiny“. (V normě je bohužel chybně uvedeno napájí místo správného nenapájí.) Ohraničení tabulky se prodlužuje tak, aby všechny poznámky byly uvnitř ohraničení. V 413.1.1.1 Odpojení od zdroje je provedena řada změn: - druhá věta v prvním odstavci se upravuje takto:
V takovém případě předpokládané dotykové napětí, překračující přijatou mez dotykového napětí UL (viz poznámky 1 a 3), nesmí trvat tak dlouho, aby byl vyvolán škodlivý fyziologický účinek u osoby dotýkající se částí současně přístupných dotyku; - druhý odstavec se upravuje takto:
Za určitých okolností se však v závislosti na způsobu uzemnění sítě (viz 413.1.3.5 a 413.1.4.2) připouští odpojovací doba nepřekračující 5 s; - stávající poznámky se vypouštějí a nahrazují se takto:
Poznámky: - Hodnoty přijatých mezí dotykového napětí UL jsou 50 V efektivních střídavých a 120 V stejnosměrných bez zvlnění. Hodnoty podle 1 se vztahují k prostorám normálním a nebezpečným.
- Přijatý pojem „bez zvlnění“ je definován v poznámce k 411.1.4.3.
- Pro zvláštní zařízení nebo umístění podle příslušných oddílů části 7 a článku 481.3 mohou být vyžadovány nižší hodnoty odpojovací doby a napětí (včetně UL).
- Požadavky tohoto článku se uplatňují u napájení mezi 15 a 1 000 Hz pro střídavá napětí a pro stejnosměrné napětí bez zvlnění.
- U sítí IT se samočinné odpojení obvykle nevyžaduje při výskytu první poruchy (viz 413.1.5).
- Vyšší hodnoty doby odpojení a napětí, než jaké vyžaduje tento článek, se připouštějí v soustavě pro výrobu a rozvod elektrické energie až k počátku instalace.
V 413.1.1.2 se nadpis upravuje na Uzemnění a ochranné vodiče a ve druhém odstavci se škrtají slova „jednotlivě, po skupinách nebo společně“. V poznámce se odvolávka na ČSN (uvedená v závorce) nahrazuje HD 384.5.54. V 413.1.2.1 Hlavní pospojování se stávající text nahrazuje takto: V každé budově musí být navzájem pospojovány do tzv. hlavního pospojování ochranný vodič, uzemňovací přívod, hlavní uzemňovací svorka a dále uvedené cizí vodivé části: - kovová potrubí uvnitř budovy pro zásobování např. plynem, vodou;
- konstrukční kovové části, ústřední topení a klimatizace;
- hlavní kovové armatury železobetonových konstrukcí, pokud lze tento požadavek uplatnit.
Jsou-li takové vodivé části přiváděné do budovy zvenku, musejí být pospojovány pokud možno co nejblíže jejich vstupu do budovy. Vodiče hlavního pospojování musejí vyhovovat požadavkům této normy a kapitole 54 (ČSN 33 2000-5-54). Hlavní pospojování musí být provedeno u všech kovových plášťů sdělovacích kabelů. Je však nutný souhlas majitelů nebo provozovatelů těchto kabelů. Poznámka: Jestliže nebyl dán souhlas, jsou majitel nebo provozovatel odpovědni za to, že nevznikne jakékoli nebezpečí v důsledku nepřipojení těchto kabelů k hlavnímu pospojování. Změny a doplňky v bodě 413.1.3 Sítě TN V 413.1.3.3 se definice Ia rozšiřuje o vymezení proudu v případě použití proudového chrániče. Přidává se tato věta: Jestliže se použije proudový chránič, je Ia rovno jmenovitému vybavovacímu rozdílovému proudu IDN. V 413.1.3.3 se za textem „Uo jmenovité střídavé napětí proti zemi“ doplňují poznámky řešící odstranění rozdílů v normách. Tento bod a bod 413.1.5 Sítě IT, mají co do rozsahu nejobsáhlejší doplněk. Týká se problematiky stanovení proudu zajišťujícího působení odpojovacího ochranného prvku. Porovnáním ustanovení norem, které se této problematiky dotýkají, byly zjištěny značné rozdíly vypočtených hodnot, přestože všechny normy vycházejí ze stejné základní rovnice Ia = Uo/Zs. Koordinace se týkala ČSN 33 2000-4-41, ČSN 33 2000-5-523 a ČSN IEC 781. Výsledkem jednání je text zařazený do této změny. Jeho obsah je součástí dalšího příspěvku, a proto zde není uveden. V tabulce 41A se vypouštějí hodnoty 120 V a 277 V i s jejich dobou odpojení. V 413.1.3.5 se smluvená odpojovací doba, nepřesahující 5 s, která se vztahovala na obvody rozvodné sítě, rozšiřuje i na obvody hlavního domovního vedení. Dále výraz „distribuční rozváděč“ se mění na „hlavní rozváděč“. V 413.1.3.7 se u RE vkládá do definice za slova „vodivých částí“ doplněk: nespojených s ochranným vodičem, ... V 413.1.3.8 se na konci článku vkládá tento text: Za účelem rozlišení lze použít časově zpožděné proudové chrániče, např. typ S v sérii s běžným typem. V 413.1.3.9 je použit termín „zóna vlivu hlavního pospojování“, který je předmětem častých dotazů. Je zde proto zařazena následující poznámka: Zóna vlivu hlavního pospojování se v IEC připravuje, protože v současné době neexistuje žádná úplná definice. (Informace o probíhajících pracích jsou uvedeny v časopise ELEKTRO 12/1999, str. 8.) Změny a doplňky v bodě 413.1.5 Sítě IT V 413.1.5.3 se v poznámce za první větu vkládá text věty uvedený za poznámkou. Druhá věta poznámky tedy zní: Uzemnění neživých částí lze dosáhnout vzájemným pospojováním ochranných vodičů, neživých částí a cizích vodivých částí. Dále se text u RA upravuje takto: ... je součet odporu zemniče a ochranného vodiče…, místo dřívějšího znění, které uvádělo, že to je odpor uzemnění neživých částí. Změnou 413.1.5.4 je stanoveno, že musí být použit přístroj hlídajícího stav izolace, což dřívější znění takto kategoricky nevyžadovalo. V 413.1.5 se vypouští druhá věta prvního odstavce tohoto znění: Přitom není rozhodující, zda jsou všechny vzájemně spojeny ochranným vodičem (společně uzemněny) nebo jsou uzemněny po skupinách či jednotlivě. V 413.1.5.6 se před tabulku 41B vkládá koordinační poznámka, o které byla zmínka v 413.1.3.3, a v tabulce 41B se škrtá řádek pro 120/240 V a upravuje se nadpis tabulky takto: Jmenovitá napětí a maximální doby odpojení v sítích IT při druhé poruše – informace viz ELEKTRO 4/1999, str. 3. V novém bodě 413.1.5.7 je chybné znění textu: „Jestliže lze splnit podmínky 413.1.5.6…..“ místo správného znění: „Jestliže nelze splnit podmínky 413.1.5.6….“. Text dřívějšího bodu 413.1.5N8 je uveden v Poznámce N k bodu 413.1.5.8, obsahující dřívější text 413.1.5.7. V 413.1.6.1 bodu 413.1.6 Doplňující pospojování je zařazena poznámka, upozorňující, že doplňující pospojování nelze uplatnit, jestliže podlaha není izolační a jestliže ji nelze do doplňujícího pospojování zahrnout. Bod 413.1.6.2 nyní předepisuje, že účinnost doplňujícího pospojování musí být ověřena vždy (dříve se ověření vyžadovalo jen v případě pochybností). V bodě 413.N6.1.2 je text odstavce a) vlivem tiskové chyby poněkud zmatečný. V textu nebyly provedeny žádné změny oproti dřívějšímu znění normy. Ve druhém odstavci 413.N6.3.1 ve druhém odstavci 413.N6.3.2 se znění: „... nesmí být překročeno napětí na uzemnění…“, upravuje takto: „…nesmí být překročeno dotykové napětí 50 V“. Příloha NK (normativní) Uplatnění požadavků 413.1.3 na rozvodné sítě byla z normy vypuštěna. Do normy je zařazena normativní příloha ZA podle HD, obsahující seznam norem (IEC, EN, HD), na jejichž ustanovení se tato norma odvolává. Poznámka autora: K chybám v textu vydá ČSN opravu. |