PODSTATNÉ PROBLÉMY ŘEŠENÉ
ZMĚNOU A1 ČSN 33 2000-4-41
Ing. Jiří Drahorád

Obsah
Jak vznikal soubor ČSN 33 2000
Proč bylo nutné změnit ČSN 33 2000-4-41
Vlastní úpravy ČSN 33 2000-4-41
Změny nebo doplňky článku 411.1 Ochrana malým napětím SELV a PELV
Změny nebo doplňky v článku 413.1 Ochrana samočinným odpojením od zdroje
Změny a doplňky v bodě 413.1.3 Sítě TN
Změny a doplňky v bodě 413.1.5 Sítě IT

Jak vznikal soubor ČSN 33 2000
V dubnu letošního roku uplyne deset let od vydání první z řady norem - elektrotechnických předpisů - zabývajících se pravidly pro elektrická zařízení, jejíchž cílem bylo upravit podle mezinárodních norem IEC existující 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 pak 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. Byla proto zvolena cesta umožňující pomocí terminologických norem převzatých z IEC vytvořit tlak k pochopení potřeby úpravy naších 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 změnily naráz celou situaci. Nutnost úprav ČSN podle IEC a zejména evropských norem nebylo již potřeba obtížně prosazovat, ale naopak, úpravy začaly být vyžadovány. Velmi výrazně se však projevily potíže, způsobené predevším absencí podkladů CENELEC. Ukázalo se, že v dané oblasti jde asi o patnáctiletý skluz, který bude nutné vyrovnat. Závažnou překážkou byl také zpočátku 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 a úpravy řešil CENELEC Harmonizačními dokumenty HD 384. To znamená, že nebyly vydávány samostatné normy EN, což usnadnilo naší situaci řešit. Podařilo se potřebné materiály získat a vytvořit si názor jak dál v pracech pokračovat.

Tuto vývojovou etapu tvorby elektrotechnických předpisů uvádím proto, aby si zájemce uvědomil za jakých podmínek a jak vznikal soubor ČSN 33 2000, že jde o úpravu dříve platných předpisů, že úpravy vycházely z mezinárodních norem IEC a konečně, že soubor navazuje na evropskou normalizaci respektováním Harmonizačních dokumentů jejíchž 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, si lze vytvořit z následujího.

Proč bylo nutné změnit ČSN 33 2000-4-41
Norma, o které se na této konferenci jedná, je součástí souboru ČSN 33 2000 o němž jsem se zmínil. Byla vydána jako ČSN 33 2000-4-41 Elektrotechnické předpisy. ELEKTRICKÁ ZAŘÍZENÍ, Část 4: Bezpečnost, Kapitola 41: Ochrana před úrazem elektrickým proudem. Vydal jí Český normalizační institut v r.1995 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 změny Z1 ČSN 33 2000-4-41 je nutnost harmonizace s upraveným harmonizačním dokumentem HD 384.4.41 S2 : 1996 a také potřeba upřesnění či doplnění některých ustanovení. Byla také využita k odstranění zjištěných textových chyb.

Není nezajímavé si všimnout časové souslednosti jednotlivých dokumentů. Je to důležité s ohledem na nekompromisní požadavek CENELEC-u na dodržení předepsaných lhůt pro zavádění evropských norem, ale také 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 CENELECem 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 zveřejněnim 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 tedy jeden rok. Celkem tedy od vydání normy IEC do zavedení CENELECem čtyři roky. Po tuto dobu by měly být práce na obdobné národní normě pozastaveny. Pokud by práce na normě ČSN 33 2000-4-41 byly pozastaveny, došlo by k téměř dvouletému odkladu jejího vydání. V té době jsme nebyli členy CENELECu a tak pro ukončení práce byl využit dřívější harmonizační dokument.
Dřívější harmonizační dokument S1 byl schválen v září 1978, platil tudíž sedmnáct let. Současný S2 platí již čtvrtý rok. Nezdá se tedy, že by frekvence změn v rámci CENELECu vyvolávala nějaké obavy.

Vlastní úpravy ČSN 33 2000-4-41
Věnujme nyní pozornost vlastnímu tematu přednášky. Jak již bylo uvedemo, 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 vyvolámy úpravou nebo změnou jiných norem. Jako příklad lze uvést odvolávky na IP kód podle ČSN EN 60529 Stupně ochrany krytem, kde bylo zavedeno za číselné označení, označení velkými pismeny např. IPXXB. To se týká zejména oddílu 412. Pro úplnost si uveďme význam písmen v IP kódu.

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 IP kódu i tzv.doplňková písmena vyjadřující doplňující informace jako 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 případě oddílu 411 se jedná o ochranu před dotykem živých i neživých částí a v případě oddílu 413 jde o ochranu před nebezpečným dotykem neživých částí. V článku 411.1 byly provedeny změny nebo doplňky prakticky 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 informatívní přílohu ZB. Jejím cílem je usnadnit orientaci při uplatňování ustanovení týkajících se malých napětí SELV, PELV a FELV.

Příloha ZB (informativní). Přehled malých napětí SELV, PELV a FELV ve vztahu k jejich ochrannému oddělení a spojení se zemí

(*) Pokud jde o nahodilý dotyk neživých částí obvodů SELV s neživými částmi jiných obvodů, viz poznámku 411.1.4.2.
Tato poznámka uvádí vysvětlení k případům, kdy neživé části obvodů SELV mohou přijít náhodně nebo úmyslně do styku s neživými částmi jiných obvodů. Pak nezávisí ochrana před úrazem elektrickým proudem pouze na ochraně SELV, ale též na ochranných opatřeních, které chrání zmíněné neživé části. Požadavky na obvody FELV uvádí ČSN 33 2000-4-47:1997. Odvolávky na obvody FELV jsou v textu normy častější, než v dosavadním znění.

Změny v bodech 411.1.1 a 411.2.1 mají redakční nebo informační charakter. 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 musí být buď 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. Stávající 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 nahražena novým zněním 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, dochází k upřesňujícím změnám, které též stojí za zmínku. V bodě 411.1.3.1 je změněn celý odstavec a na něj navazují další změny. Je zde zaveden nový pojem ochranné oddělení, které je potom vymezeno v bodě 411.1.3.2. Změny jsou nejlépe patrné z úplného znění požadavků na uspřádání obvodů:
411.1.3.1 Živé části obvodů SELV a PELV musí být odděleny ochranným oddělením od sebe navzájem, od obvodů FELV a od obvodů vyšších napětí. Požadavky na ochranné oddělení jsou v 411.1.3.2.

POZNÁMKY
1 Tento požadavek nevylučuje spojení obvodu PELV se zemí (viz 411.1.5).
2 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.
3 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 provedena jedním z těchto způsobů:
- prostorové (fyzické) oddělení vodičů;
- vodiče obvodů SELV a PELV musí být, kromě toho, že mají vlastní základní izolaci, uloženy v nekovovém plášti (přídavná izolace);
- vodiče obvodů jiných napětí musí být odděleny uzemněným kovovým stíněním nebo uzemněným kovovým pláštěm;

POZNÁMKA - U výše uvedených 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 musí být izolovány, jednotlivě nebo společně, pro nejvyšší použité napětí.

411.1.3.3 Vidlice a zásuvky pro obvody SELV a PELV musí 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 musí 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, při čemž 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, které 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, pokud je 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 budov v níž neživé části nebo cizí vodivé části současně přístupné dotyku jsou připojeny ke stejné uzemňovací soustavě a jmenovité napětí nepřesahuje:
( 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;
( 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.

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 upravuje 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 třetí vysvětlivce 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.Ohraničení tabulky se prodlužuje tak, aby všechny poznámky byly uvnitř ohraničení.

V 413.1.1.1 Odpojení od zdroje provedena řada změn. Druhá věta v prvním odstavci se upravuje takto:
V takovém případě předpokládané dotykové napětí překračující přijatou mez dotykového napětí UdL (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 takto:

POZNÁMKY
1 Hodnoty přijatých mezí dotykového napětí UdL jsou 50 V efektivních střídavých a 120 V stejnosměrných bez zvlnění.

N1 Hodnoty podle 1 se vztahují k prostorám normálním a nebezpečným.2 Přijatý pojem "bez zvlnění" je definován v poznámce k 411.1.4.3.

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 U_dL).

4 Požadavky tohoto článku se uplatňují u napájení mezi 15 a 1 000 Hz pro střídavá napětí a pro stejnosměrné napětí bez zvlnění.

5 U sítí IT se samočinné odpojení obvykle nevyžaduje při výskytu první poruchy (viz 413.1.5).

6 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.
(Viz Přechodná opatření pro rozvod elektrické energie Národní příloha NK).

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" a odvolávka v poznámce uvedená v závorce se nahrazuje
ČSN 33 2000-5-54.

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. Nutný je však souhlas majitelů nebo provozovatelů těchto kabelů.

POZNÁMKA - Jestliže souhlas dán nebyl, 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 I_a 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 I_DN.

V 413.1.3.3 se za textem "U_o jmenovité střídavé napětí proti zemi" doplňují poznámky řešící odstranění rozdílů v normách.Tento bod současně s bodem 413.1.5 Sítě IT má 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, byť všechny normy vycházejí ze stejné základní rovnice I_a= U_o/ Z_s. 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 zařazen do dalšího příspěvku a proto není zde 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 se vkládá následující 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 :
2 Zóna vlivu hlavního pospojování se v IEC připravuje, protože v současné době neexistuje žádná úplná definice.

Změny a doplňky v bodě 413.1.5 Sítě IT
V 413.1.5.3 se v poznámce za první větu uvádí 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 text u RA se upravuje takto :.. je součet odporu zemniče a ochranného vodiče, místo dřívějšího znění, které uvádělo, žeto je odpor uzemnění neživých částí.

Změnou 413.1.5.4 je stanoveno, že musí být použito přístroje hlídajícího stav izolace, což dřívější znění takto kategoricky nevyžadovalo.

V 413.1.5 se vypouští druhá věta prvníhho odstavce tohoto znění : Přitom není rozhodující, zda jsou všechny vzájemně spojeny ochranným vodičem ( společně uzemněny ) nebojsou uzemněny po skupinách či jednotlivě.

V 413.1.5.6 se před tabulku 41B 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.

Bod 413.1.6.2. nyní předepisuje, že účinnost doplňujícího pospojování musí být ověřena vždy, dříve se ověření vyžadovalo jen v případě pochybností.
Ve druhém odstavci 413.N6.3.1 ve druhém odstavci 413.N6.3.2 se znění ... nesmí být překročeno napětí na uzemnění, upravuje tato nesmí být překročeno dotykové napětí 50 V.