Na začátek kapitoly

Ochrana před nebezpečným dotykem neživých částí

Základním cílem této ochrany je v případě, že dojde k porušení ochrany před nebezpečným dotykem živých částí, zabránit tomu, aby napětí, které se v tom případě objeví na neživých částech, bylo nebezpečné.
Tento cíl se zajišťuje:

- samočinným odpojením od zdroje, pokud se vyskytne porucha,
- dalším stupněm izolace, tzv. přídavnou izolací, která zabrání průchodu proudu, jestliže dojde k průrazu základní izolace (resp. procházející proud omezí na bezpečnou hodnotu),
- omezením poruchového proudu opatřením na straně zdroje,
- vyrovnáním potenciálů mezi neživými částmi a okolím se omezí velikost proudu procházejícího tělem (uplatňuje se jen výjimečně při dodržení dalších bezpečnostních opatření).

Ochrana samočinným odpojením
Prvky.gif (4901 bytes)
od zdroje pracuje na tom principu, že poruchový proud vzniklý při průrazu izolace mezi živou a neživou částí uvede do činnosti ochranný prvek, a ten odpojí elektrické zařízení nebo obvod s poruchou od zdroje.
Přitom v principu není již tak důležité, kam se poruchový proud odvede, ani jakým způsobem se bude vyhodnocovat. Podstatné je, aby vůbec potřebný poruchový proud, na nějž bude ochanný prvek reagovat, při poruše vznikl. Z toho důvodu musí být neživá část prostřednictvím ochranného vodiče PE spojena se zemí.
Aby se po dobu, než budou zařízení nebo obvod s poruchou odpojeny od zdroje, zabránilo vzniku vysokých dotykových napětí na neživých částech a také aby se zvýšil vyhodnocovaný poruchový proud odcházející z neživé části pod napětím, provádí se tak zvané pospojování.

Uzemnění neživých částí elektrických zařízení a pospojování jsou tedy, kromě funkčnosti ochranného prvku, hlavními podmínkami ochrany samočinným odpojením od zdroje.
Podle toho, jakým způsobem je postřednictvím ochranného vodiče toto spojení provedeno, se
- rozlišují druhy sítí (TN, TN-C, TN-S, TN-C-S, TT, IT) a
- uplatňují různé ochranné prvky podle způsobu, kterým vyhodnocují poruchové poudy. (Na vyhodnocení velkých poruchových proudů postačí pojistky a jističe, malé proudy musí být vyhodnocovány chrániči, popř. hlídači izolačního stavu.)
Elektrická zařízení, jejichž ochrana před nebezpečným dotykem neživých částí je zajištěna samočinným odpojením, mají prostředek pro připojení ochranného vodiče a nazývají se elektrická (elektronická) zařízení (předměty, spotřebiče, nářadí) třídy ochrany I.

Ochrana použitím zařízení třídy ochrany II nebo s rovnocennou izolací
Účelem tohoto způsobu ochrany je v případě porušení základní izolace zabránit výskytu napětí na přístupných částech elektrickéo zařízení. Ochrana je zajišťována
- továrně vyráběným elektrickým zařízením třídy ochrany II, které splňuje požadavky příslušných pedmětových norem, nebo
- přídavnou izolací provedenou v průběhu výstavby (montáže) elektrického zařízení, které samo o sobě má pouze základní izolaci,
- zesílenou izolací provedenou v průběhu výstavby (montáže) elektrického zařízení u neizolovaných živých částí. Izolační kryt musí být způsobilý odolávat mechanickým, elektrickým nebo tepelným namáháním, která se mohou vyskytnout.
Vodivé části krytu ani vodivé části uvnitř krytu se obecně nespojují s ochranným vodičem. Takové spojení může z funkčních důvodů předepisovat technická dokumentace zařízení. Ochranný vodič, izolovaný stejně jako živé části, však může zařízením třídy ochrany II procházet, aby sloužil dalším zařízením, jejichž napájecí obvod zařízením třídy ochrany II prochází (viz např. izolačně kryté rozváděče).
Elektrická zařízení, jejichž ochrana před nebezpečným dotykem neživých částí je zajištěna uvedeným způsobem, se nazývají elektrická (elektronická) zařízení (předměty, spotřebiče, nářadí) třídy ochrany II.

Ochrana elektrickým oddělením
Účelem elektrického oddělení je zabránit průchodu takového proudu, který by při dotyku neživých částí, které se mohou při poruše základní izolace dostat pod napětí, způsobil úraz.

Princip je znázorněn na následujícím obrázku.
izolace.gif (2227 bytes)
Na něm vidíme, že zdroj (kterým může být transformátor, generátor nebo primární elektrický článek) ani celý napájený obvod nejsou nikde, kromě místa, ve kterém došlo k poruše, spojeny se zemí. Při poruše se tedy obvod poruchového proudu nemůže nikde uzavřít. Poruchový prod neprochází, ani když se místa s poruchou dotýká člověk.
Aby byl uvedený princip dodržen, musí být splněna řada podmínek. Především zdroj musí být dostatečně izolován od ostatních obvodů, zejména napájecího obvodu. Pokud je zdrojem transformátor, dbá se na izolační oddělení mezi jeho vstupním a výstupním vinutím.
To musí vyhovovat i z hlediska přepětí, která se v napájecí síti mohou vyskytovat. (podrobné požadavky jsou v ČSN EN 60742:1998 (35 1330): izolační odpor mezi vinutími 5 M( a zkušební napětí 3 750 V pro běžnou síť 400 V.) Stejné oddělení jako v transformátoru mezi vstupním a výstupním vinutím musí být zajištěno i od ostatních obvodů, a to nejen po celé délce vedení, ale i v elektrických přístrojích (např. ve stykačích).
Podle dřívějších předpisů (ČSN 34 1010:1965) se z obvodu napájeného z jednoho zdroje mohl napájet pouze jeden spotřebič. Dnes je možné z jednoho elektricky odděleného obvodu napájet i více spotřebičů. V takovém případě musí být neživé části odděleného obvodu navzájem spojeny izolovanými vodiči neuzemněného pospojování.

Ochrana neuzemněným místním pospojováním
spočívá v tom, že vzájemným místním pospojováním všech neživých a cizích vodivých částí v určitém místě se v tomto místě zabrání výskytu nebezpečného rozdílu potenciálu, a tím také nebezpečnoho dotykového napětí. Soustava místního neuzemněného pospojování nesmí být v elektrickém spojení se zemí přímo přes neživé části ani přes cizí vodivé části. V praxi se tato ochrana omezuje pouze na malá pracoviště, kde nelze nebo není výhodné uplatnit jiná ochranná opatření.
V ČR se tato ochrana uplatňovala i dříve, ale pouze na základě výjimky z normy. Nyní je možno ji uplatnit při napájení spotřebičů z elektricky odděleného obvodu (opět pouze malého rozsahu). Některé zahraniční podklady uvádějí u této ochrany nutnost dozoru či dohledu nad zařízeními chráněnými uvedeným způsobem.

Ochrana nevodivým okolím
spočívá v tom, že v prostoru, v němž neexistuje vodivé spojení předmětů se zemí ani mezi sebou, nemůže při dotyku části pod napětím dojít k průchodu proudu tělem. Izolační odpor je příliš veliký, takže osoba, která se např. neživé části pod napětím dotkne, bude na potenciálu této neživé části s poruchou, nebude však ohrožena. Z toho pro uvedenou ochranu vyplývá zásadní požadavek - zabránit přivedení jakékoliv uzemněné části do prostoru, kde se uvdená ochrana uplatňuje. V uvedeném prostoru se nesmí používat ochranný vodič - zásuvky v něm musí být bez ochranného kontaktu (nesmí se přinést ani elektrický předmět třídy I napájený ze zásuvky mimo daný prostor), vodivé předměty spojené se zemí (např. radiátory ústředního topení) musí být chráněny nevodivými kryty před dotykem apod.
Z uvedených důvodů se tato ochrana v ČR neužívala a obecně se užívat nebude. Je však třeba si uvědomit, že uplatnění principu této ochrany, tj. nevodivé nebo málo vodivé okolí v běžných prostorech v budovách, v řadě případů zřejmě vážnějším důsledkům úrazu elektrickým proudem skutečně zabránilo. Tento způsob ochrany se zřejmě uplatní v případech, kdy z technologických důvodů (výroba citlivých elektronických součástek) bude nutno zajistit elektricky izolované umístění daného (výrobního) prostoru. Rovněž v tomto případě bude nutno nad dodržením veškerých opatření zajistit dozor nebo dohled.

Jak již bylo řečeno, v prostorech s nevodivým okolím je zakázáno používat zařízení třídy ochrany I, resp. se u těchto spotřebičů nesmí využít ochranný vodič. Zařízení, které má možnost připojení neživých částí prostředníctvím ochranného vodiče se zemí, ale nemusí ji uplatnit se nazývají elektrická (elektronická) zařízení (předměty, spotřebiče, nářadí) třídy ochrany 0I. Elektrická zařízení třídy ochrany 0 ani třídy ochrany 0I se v ČR nesmějí používat, resp. se budou moci uplatnit jen výjimečně. (Ani IEC použití zařízení třídy ochrany 0 nedoporučuje. Vprostorech s nevodivým okolím doporučuje používat pokud možno elektrická zařízení třídy II.)