Druhy ochranných opatření před úrazem elektrickým proudem
Ochranné opatření není jen jistič, proudový chránič nebo ochranný vodič. Je to celý způsob, kterým instalace brání dotyku nebezpečných živých částí a omezuje následky poruchy.
Odpověď do 30 sekund
Ochranné opatření se zpravidla skládá ze základní ochrany a nezávislé ochrany při poruše. Alternativou je zvýšená ochrana, která plní obě funkce současně.
Mezi obecně použitelná ochranná opatření patří automatické odpojení od zdroje, dvojitá nebo zesílená izolace, elektrické oddělení pro jeden spotřebič a malé napětí SELV nebo PELV. Zábrany a umístění mimo dosah jsou určeny jen pro řízené prostory s kvalifikovanými osobami. Nevodivé okolí, neuzemněné místní pospojování a elektrické oddělení pro více spotřebičů se používají pouze ve zvláštních, trvale kontrolovaných instalacích.
Doplňková ochrana, typicky proudovým chráničem do 30 mA nebo doplňujícím ochranným pospojováním, základní ochranu ani ochranu při poruše nenahrazuje.
Jak se ochrana před úrazem skládá
Pro správné pochopení je důležité nejdříve oddělit tři různé úlohy ochrany:
| Část ochrany | Proti čemu chrání | Typické prostředky |
|---|---|---|
| Základní ochrana | Chrání při normálním stavu před dotykem nebezpečných živých částí. | Základní izolace, přepážky, kryty, za stanovených podmínek také zábrany nebo umístění mimo dosah. |
| Ochrana při poruše | Chrání tehdy, když se například po poruše izolace dostane nebezpečné napětí na neživou část. | Ochranné uzemnění, ochranné pospojování, automatické odpojení, přídavná izolace nebo ochranné oddělení. |
| Zvýšená ochrana | Jedním konstrukčním řešením zajišťuje základní ochranu i ochranu při poruše. | Zesílená izolace nebo jiné řešení se stejnou úrovní bezpečnosti. |
| Doplňková ochrana | Snižuje zbytkové riziko, když základní ochrana nebo ochrana při poruše selže, případně při neopatrnosti uživatele. | RCD s IΔn nejvýše 30 mA, doplňující ochranné pospojování. |
Zapamatování ke zkoušce: základní ochrana řeší normální stav, ochrana při poruše poruchový stav a doplňková ochrana představuje další bezpečnostní vrstvu. Doplňková ochrana sama o sobě nestačí.
Přehled druhů ochranných opatření
Obecně použitelná ochranná opatření
| Ochranné opatření | Princip | Typický příklad |
|---|---|---|
| Automatické odpojení od zdroje | Při poruše vznikne poruchový proud a ochranný přístroj odpojí obvod v požadované době. | Běžný zásuvkový nebo světelný obvod v síti TN nebo TT. |
| Dvojitá nebo zesílená izolace | Přístupné části jsou od nebezpečných živých částí odděleny dvěma úrovněmi izolace nebo jednou zesílenou izolací. | Spotřebič třídy ochrany II označený symbolem dvojitého čtverce. |
| Elektrické oddělení | Napájený obvod je ochranně oddělen od ostatních obvodů a země. | Oddělovací transformátor napájející jeden spotřebič. |
| SELV nebo PELV | Nízké napětí je spojeno s ochranným oddělením od obvodů vyššího napětí. | Bezpečný řídicí obvod, nízkonapěťové osvětlení nebo napájení v prostoru se zvýšeným rizikem. |
Opatření s omezeným použitím
| Opatření | Kde je lze použít | Důležité omezení |
|---|---|---|
| Zábrany | V instalacích přístupných osobám znalým nebo poučeným, případně osobám pod odpovídajícím dozorem či dohledem. | Chrání jen proti nahodilému dotyku a představují pouze základní ochranu. |
| Umístění mimo dosah | V řízených prostorech, kde je přístup a činnost osob pod kontrolou. | Chrání polohou pouze v normálním stavu; nenahrazuje ochranu při poruše. |
| Nevodivé okolí | Ve zvláštních instalacích pod odborným dohledem, bez neautorizovaných změn. | Prostor musí mít trvale vyhovující izolační vlastnosti a nesmí v něm být ochranný vodič. |
| Neuzemněné místní pospojování | Ve zvláštních kontrolovaných instalacích. | Spojí současně přístupné neživé části na stejný potenciál, ale nesmí být spojeno se zemí. |
| Elektrické oddělení pro více spotřebičů | Pouze v instalaci pod odbornou kontrolou. | Vyžaduje zvláštní neuzemněné pospojování odděleného obvodu a přísné řízení změn. |
1. Automatické odpojení od zdroje
Jde o nejčastější ochranné opatření v elektrických instalacích. Není tvořeno jediným prvkem, ale několika navazujícími částmi:
- Základní ochranu zajišťuje izolace živých částí nebo přepážky a kryty.
- Neživé části se připojí k ochrannému vodiči.
- Ochranné pospojování omezuje nebezpečné rozdíly potenciálů.
- Při poruše musí ochranný přístroj automaticky odpojit napájení v požadované době.
Ochranným přístrojem může být podle druhu sítě a podmínek například jistič, pojistka nebo proudový chránič. V síti TN se ověřuje zejména poruchová smyčka a schopnost ochranného přístroje včas odpojit. V síti TT se pro ochranu při poruše zpravidla používá proudový chránič a ověřuje se také vztah mezi odporem uzemnění a jeho vybavovacím proudem. V síti IT se při první poruše obvykle neodpojuje, porucha však musí být hlídána a co nejdříve odstraněna; při druhé poruše už musí být splněny podmínky odpojení.
Co při revizi nestačí: pouze zjistit, že je v rozváděči jistič nebo proudový chránič. Revizní technik musí ověřit celý řetězec ochrany od ochranného vodiče a pospojování až po skutečné vypnutí v požadovaném čase.
2. Dvojitá nebo zesílená izolace
U tohoto opatření je ochrana provedena konstrukcí zařízení:
- dvojitá izolace znamená základní izolaci doplněnou nezávislou přídavnou izolací,
- zesílená izolace je jediný izolační systém, který poskytuje úroveň ochrany odpovídající dvojité izolaci.
Typickým příkladem je spotřebič třídy ochrany II označený symbolem dvou čtverců. Jeho bezpečnost není založena na připojení přístupných částí k ochrannému vodiči. Proto není správné dodatečně připojovat běžně přístupnou část spotřebiče třídy II k PE, pokud to neodpovídá konstrukci a dokumentaci výrobce.
Stejný princip může být použit i u rozváděčů chráněných celkovou izolací. Nestačí však plastová skříň sama o sobě. Musí být zachovány všechny konstrukční podmínky celkové izolace, včetně vedení vodičů, upevnění přístrojů, průchodek, krytů a způsobu montáže.
3. Elektrické oddělení
Elektrické oddělení chrání tím, že napájený obvod je ochranně oddělen od ostatních obvodů a od země. Nejčastěji se používá oddělovací transformátor s ochranným oddělením primárního a sekundárního vinutí.
Pro běžně použitelné ochranné opatření se oddělený obvod používá k napájení jednoho spotřebiče. Sekundární obvod se úmyslně neuzemňuje a jeho neživé části se nespojují s ochranným vodičem primární sítě. Při dotyku jednoho vodiče sekundárního obvodu tak nevznikne běžná uzavřená cesta proudu přes zem.
Příklad: servisní oddělovací transformátor napájející právě opravovaný spotřebič nebo holicí zásuvka s oddělovacím transformátorem určená pro jeden připojený spotřebič.
Elektrické oddělení pro více spotřebičů je možné jen jako zvláštní opatření v odborně řízené instalaci. Vyžaduje neuzemněné ochranné pospojování neživých částí odděleného obvodu a přísnou kontrolu jeho uspořádání.
4. Malé napětí SELV a PELV
Samotná nízká hodnota napětí ještě neznamená, že jde o SELV nebo PELV. Musí být současně splněny požadavky na zdroj, ochranné oddělení, vedení a uspořádání obvodu.
| Obvod | Vztah k zemi | Praktické vysvětlení |
|---|---|---|
| SELV | Žádný bod obvodu se úmyslně nespojuje se zemí ani s ochranným vodičem. | Obvod je „plovoucí“ vůči zemi a zároveň ochranně oddělený od obvodů vyššího napětí. |
| PELV | Jeden bod obvodu nebo přístupné vodivé části mohou být spojeny se zemí či PE. | Ochranné oddělení je zachováno, ale uzemnění se využije například z funkčních nebo bezpečnostních důvodů. |
| FELV | Podmínky SELV ani PELV nejsou splněny. | Jde o funkční malé napětí. Musí být doplněna základní ochrana a ochrana při poruše odpovídající vstupnímu obvodu. |
V běžných podmínkách se pro SELV a PELV pracuje s horními mezemi 50 V AC a 120 V DC. Ve zvláštních prostorech nebo při určitých vnějších vlivech mohou být požadovány nižší hodnoty. Proto se napětí vždy posuzuje spolu s konkrétní částí souboru ČSN 33 2000-7.
Častá chyba: označit každý výstup adaptéru 12 V nebo 24 V automaticky jako SELV. Bez ověření konstrukce zdroje, ochranného oddělení a způsobu zapojení to nelze tvrdit.
Doplňková ochrana
Proudový chránič do 30 mA
Proudový chránič s jmenovitým reziduálním pracovním proudem nejvýše 30 mA se používá jako doplňková ochrana. Má omezit následky situace, kdy selže základní ochrana, dojde k neopatrnosti uživatele nebo člověk přijde do kontaktu s nebezpečným proudem jinou cestou.
Podle ČSN 33 2000-4-41 ed. 3 se doplňková ochrana RCD do 30 mA uplatňuje zejména pro zásuvky do 32 A určené pro všeobecné použití laiky, pro mobilní zařízení používaná venku do 32 A a v prostorech určených pro samostatnou domácnost také pro střídavé koncové obvody napájející svítidla v sítích TN a TT.
RCD není náhradou za izolaci, kryt, ochranný vodič, pospojování ani správně navržené automatické odpojení.
Doplňující ochranné pospojování
Doplňující ochranné pospojování spojuje současně přístupné neživé a cizí vodivé části tak, aby mezi nimi nemohl vzniknout nebezpečný rozdíl potenciálů. Používá se jako doplnění ochrany při poruše, například ve zvláštních prostorech. Ani ono samo nenahrazuje ostatní požadovaná ochranná opatření.
Praktické příklady
| Situace | Hlavní ochranné opatření | Co si hlídat |
|---|---|---|
| Zásuvkový obvod v kanceláři | Automatické odpojení od zdroje, zpravidla doplněné RCD do 30 mA. | PE, pospojování, smyčka nebo podmínka RCD, vypínací čas, správné zapojení. |
| Vrtačka třídy ochrany II | Dvojitá nebo zesílená izolace. | Neporušený kryt, přívod, značení třídy II, žádný nepovolený zásah do konstrukce. |
| Jeden spotřebič za oddělovacím transformátorem | Elektrické oddělení. | Ochranné oddělení, neuzemněný sekundár, napájení jednoho spotřebiče. |
| Řídicí obvod 24 V | SELV nebo PELV, pouze jsou-li splněny všechny podmínky. | Typ zdroje, ochranné oddělení, uzemnění či neuzemnění, vedení a konektory. |
| Živé části rozvodny za zábranou | Zábrana jako základní ochrana. | Přístup pouze kvalifikovaným osobám, zábrana nesmí být snadno obejitelná při běžné činnosti. |
Co musí ověřit revizní technik
Revizní technik neposuzuje jen přítomnost jednotlivých prvků. Musí ověřit, zda je ochranné opatření pro dané zařízení a vnější vlivy správně zvoleno, úplně provedeno a funkční.
Podle konkrétní ochrany se kontroluje zejména:
- stav izolace, krytů, přepážek, zábran a vzdáleností,
- spojitost ochranných vodičů a vodičů ochranného pospojování,
- impedance poruchové smyčky a podmínky automatického odpojení,
- parametry a funkce proudových chráničů,
- odpor uzemnění, pokud je pro dané opatření rozhodující,
- ochranné oddělení obvodů,
- napětí a izolační oddělení obvodů SELV a PELV,
- izolační odpor podlah a stěn u nevodivého okolí,
- soulad skutečného provedení s dokumentací a podmínkami výrobce.
Nařízení vlády č. 190/2022 Sb. zahrnuje mezi úkony revize mimo jiné kontrolu způsobu ochrany před úrazem elektrickým proudem a při zkoušení uvádí spojitost ochranných vodičů, izolační stav, oddělení obvodů, SELV/PELV, izolační odpor podlah a stěn a automatické odpojení od zdroje.
Nejčastější chyby
- „Je tam proudový chránič, takže je ochrana vyřešena.“
Proudový chránič je pouze jedna část ochrany a často jen ochrana doplňková. - „Malé napětí znamená SELV.“
Rozhoduje také zdroj, ochranné oddělení, uzemnění a uspořádání obvodu. - „Spotřebič třídy II se pro jistotu připojí na PE.“
Tím lze nepovoleně změnit konstrukci výrobku a narušit původní ochranné opatření. - „Zábrana stačí všude.“
Zábrana chrání pouze proti nahodilému dotyku a je určena pro řízené prostory s kvalifikovanými osobami. - „Oddělovací transformátor může bez dalšího napájet několik zásuvek.“
Běžné elektrické oddělení je určeno pro jeden spotřebič. Více spotřebičů vyžaduje zvláštní řízené řešení. - „Ochrana při poruše znamená jen PE vodič.“
PE bez schopnosti včasného odpojení, správného pospojování a návaznosti na ochranný přístroj není úplným ochranným opatřením.
Vzor odpovědi u ústní zkoušky
„Ochranná opatření před úrazem elektrickým proudem upravuje zejména ČSN 33 2000-4-41 ed. 3. Ochranné opatření se skládá z vhodné kombinace základní ochrany a nezávislé ochrany při poruše, nebo se použije zvýšená ochrana, která zajišťuje obě funkce. Obecně jsou dovolena čtyři hlavní opatření: automatické odpojení od zdroje, dvojitá nebo zesílená izolace, elektrické oddělení pro jeden spotřebič a malé napětí SELV nebo PELV. Zábrany a umístění mimo dosah lze použít jen v instalacích přístupných kvalifikovaným osobám. Nevodivé okolí, neuzemněné místní pospojování a oddělení pro více spotřebičů jsou určeny pouze pro zvláštní kontrolované instalace. Doplňkovou ochranu tvoří zejména proudový chránič do 30 mA a doplňující ochranné pospojování, ale ta nenahrazuje základní ochranu ani ochranu při poruše.“
Mini test
1. Která čtyři ochranná opatření jsou obecně použitelná?
Automatické odpojení od zdroje, dvojitá nebo zesílená izolace, elektrické oddělení pro jeden spotřebič a malé napětí SELV nebo PELV.
2. Je RCD do 30 mA samostatnou náhradou ostatních ochranných opatření?
Ne. Jde o doplňkovou ochranu. Nenahrazuje základní ochranu ani ochranu při poruše.
3. Jaký je základní rozdíl mezi SELV a PELV?
SELV nemá úmyslné spojení se zemí ani PE. U PELV může být jeden bod obvodu nebo přístupné vodivé části spojeny se zemí či ochranným vodičem.
4. Pro kolik spotřebičů je běžně určeno ochranné opatření elektrickým oddělením?
Pro jeden spotřebič. Oddělení pro více spotřebičů je zvláštní opatření s přísnějšími podmínkami.
5. Co zajišťuje zábrana?
Pouze základní ochranu proti nahodilému přiblížení nebo dotyku živých částí. Není určena jako ochrana proti úmyslnému obejití a neřeší sama ochranu při poruše.
Často kladené otázky
Jaká ochranná opatření jsou obecně dovolena?
Automatické odpojení od zdroje, dvojitá nebo zesílená izolace, elektrické oddělení pro napájení jednoho spotřebiče a malé napětí SELV nebo PELV.
Je proudový chránič samostatným ochranným opatřením?
RCD do 30 mA se běžně používá jako doplňková ochrana. Nesmí se na něj spoléhat jako na náhradu izolace, krytů, ochranného vodiče, pospojování nebo správného automatického odpojení.
Jaký je rozdíl mezi SELV a PELV?
SELV není úmyslně spojeno se zemí. U PELV je spojení jednoho bodu obvodu nebo přístupných vodivých částí se zemí či PE dovoleno. Oba systémy však vyžadují ochranné oddělení od obvodů vyššího napětí.
Je každý obvod 12 V nebo 24 V obvodem SELV?
Ne. Napětí je jen jedna podmínka. Musí být ověřen také zdroj, ochranné oddělení, vedení, konektory a vztah obvodu k zemi.
Kdy lze použít zábrany nebo ochranu polohou?
Jen v instalacích přístupných osobám znalým nebo poučeným, případně osobám pracujícím pod příslušným dozorem nebo dohledem. Tato opatření zajišťují pouze základní ochranu.
Jak revizní technik ověří automatické odpojení?
Podle druhu sítě a ochranného přístroje ověří spojitost ochranného obvodu, podmínky poruchové smyčky nebo uzemnění, parametry ochranného přístroje a skutečný vypínací čas, pokud se měří.
Související předpisy a normy
- ČSN 33 2000-4-41 ed. 3 – ochranná opatření pro zajištění bezpečnosti, ochrana před úrazem elektrickým proudem.
- TNI 33 2000-4-41 – komentář k používání ČSN 33 2000-4-41 ed. 3.
- ČSN 33 2000-5-54 ed. 3 – uzemnění a ochranné vodiče.
- ČSN 33 2000-6 ed. 2 – ověřování elektrických instalací.
- ČSN 33 2000-7-7xx – doplňující požadavky pro zvláštní instalace a prostory.
- Nařízení vlády č. 190/2022 Sb. – požadavky na bezpečnost vyhrazených elektrických zařízení a náplň revizí.
Technické normy jsou chráněny autorským právem. Tento článek vysvětluje jejich principy a nenahrazuje úplné znění příslušné normy.