Transcript BOZP_II-prezentacia

BOZP II
Vybrané kapitoly z
bezpečnosti a ochrany zdravia
pri práci
SYSTÉM RIADENIA BEZPEČNOSTI A OCHRANY
ZDRAVIA PRI PRÁCI (BOZP)
Pojmy a definície






Nebezpečenstvo – zdroj alebo situácia, ktorá môže spôsobiť škodu vo forme
zranenia, ochorenia, poškodenia majetku, poškodenia pracovného
prostredia alebo ich kombinácie.
Riziko – vzťah medzi pravdepodobnosťou vzniku a následkami určitej
nebezpečnej udalosti.
Hodnotenie rizika – celkový proces hodnotenia veľkosti rizika
a rozhodovanie o tom, či je riziko znesiteľné alebo nie.
Nehoda – neželaná udalosť spôsobujúca smrť, ochorenie, zranenie, vznik
škody alebo inú stratu.
Bezpečnosť – vylúčenie neprijateľného rizika vzniku škody.
Zaisťovanie BOZP – merateľné výsledky systému manažérstva BOZP, ktoré
súvisia s riadením zdravotných a bezpečnostných rizík v organizácii na
základe jej politiky a cieľov v oblasti BOZP.
SYSTÉM RIADENIA BEZPEČNOSTI A OCHRANY
ZDRAVIA PRI PRÁCI (BOZP)
Je to mechanizmus umožňujúci systémovú a riadenú realizáciu
povinností zamestnávateľa v oblasti BOZP a trvalé zlepšovanie
pracovných podmienok.
Obsahuje:





Systém výchovy a vzdelávania k BOZP,
systém údržby a opráv,
systém kontroly BOZP,
systém informovanosti o BOZP a komunikácia v tejto oblasti,
metódy posudzovania rizík.
Zavedenie systému riadenia BOZP ako súčasti riadenia podniku vytvára
podmienky na bezpečnú prácu za aktívnej účasti zamestnancov.
SYSTÉM RIADENIA BEZPEČNOSTI A OCHRANY
ZDRAVIA PRI PRÁCI (BOZP)
Systém riadenia BOZP v podnikoch SR
je vo svojich prvkoch a postupoch plne kompatibilný so systémom
„Occupational Health and Safety Systemst“ (OHSAS
18 001: 1999),
ktorý vychádza zo základného britského systému riadenia BOZP
„British Standard for Occupational Health and Safety
Management Systems“ (BS 8000: 1996).
SYSTÉM RIADENIA BEZPEČNOSTI A OCHRANY
ZDRAVIA PRI PRÁCI (BOZP)
Schéma riadenia BOZP podľa odporúčaní citovanej Smernice
na národnej a podnikovej úrovni
2
ELEKTRICKÁ BEZPEČNOSŤ STROJOV
Požiadavky na elektrickú bezpečnosť strojov
vyplývajú zo
Smernice 98/37/EC Európskeho parlamentu (Machinery Directive - MD)
a jej novely Smernice 2006/42/EC.
Smernica 98/37/EC v časti o elektrickej bezpečnosti uvádza len dve
požiadavky:
•
•
Na elektrické napájanie rieši STN EN 60204-1 (33 2200): 2007
Na vznik a elimináciu účinkov statickej elektriny rieši STN 33
2030:1988
STN EN 60204-1 (33 2200): 2007 BEZPEČNOSŤ
STROJOVÝCH ZARIADENÍ.
Požiadavky uvádzanej normy sa prednostne
dotýkajú prevencie pred:
a)
b)
c)
Nebezpečím úrazu elektrickým
prúdom,
možnosťou poškodenia strojov,
možnosťou vzniku škôd počas
používania strojov.
STN EN 60204-1 (33 2200): 2007 BEZPEČNOSŤ
STROJOVÝCH ZARIADENÍ
Všeobecné požiadavky vyplývajúce z nebezpečia
vznikajúceho pri používaní elektrických zariadení:
Nebezpečie vyplývajúce z povahy elektrických zariadení
má byť uvažované vo všeobecných súvislostiach.


Je potrebné vziať do úvahy aj nebezpečie vyplývajúce
z povahy prostredia.
STN EN 60204-1 (33 2200): 2007 BEZPEČNOSŤ
STROJOVÝCH ZARIADENÍ
Požiadavky na napájacie vodiče, pripojenie ochranného vodiča
a odpájanie zdroja:

Odporúča sa, ak je to možné, aby elektrické zariadenie súvisiacich strojov bolo
pripojené k jedinému zdroju.

Na odpojenie (oddelenie) elektrického zariadenia stroja od napájacieho zdroja, ak
sa to vyžaduje, má byť použité samostatné zariadenie, alebo kombinácia
zariadení.

Pri väčších strojných komplexoch, keď viac strojov pracuje koordinovane spolu,
môže vzniknúť požiadavka na viac miest napájania.

V takom prípade ochranné prístroje na odpojenie napájania, musia pri svojej
činnosti spolupracovať.
STN EN 60204-1 (33 2200): 2007 BEZPEČNOSŤ
STROJOVÝCH ZARIADENÍ
Návrh elektrických vodičov a káblov s ohľadom na najvyššiu
prípustnú teplotu:

Prúdová zaťažiteľnosť vodičov je závislá od ich dovolenej teploty.

Vo všeobecnosti sa majú použiť vodiče s medenými jadrami, ale dovolené
sú aj hliníkové vodiče.

Vodiče a káble sa musia zvoliť tak, aby vyhovovali prevádzkovým
podmienkam, vonkajším vplyvom a mechanickému namáhaniu
(podrobnosti v kapitole „4.2 DIMENZOVANIE VODIČOV A KÁBLOV
SILNOPRÚDOVÉHO ROZVODU“).

Dôležitá je skutočnosť že ohybné káble sú určené na zvýšené mechanické
namáhanie.
STN EN 60204-1 (33 2200): 2007 BEZPEČNOSŤ
STROJOVÝCH ZARIADENÍ
Opatrenia proti úrazu elektrickým prúdom:

Ochrana proti úrazu elektrinou je zvlášť dôležitá, a preto jej venujeme prvoradú
pozornosť. Ochrana proti úrazu elektrinou je zaistená podľa požiadaviek STN 33
2000-4-41: 2007 a pridružených bezpečnostných noriem základnou ochranou
(ochrana pred priamym dotykom) a zvýšenou ochranou (ochrana pred
nepriamym dotykom).
Ochranu zariadenia – napr. proti nadprúdom:


Realizuje sa v praxi napr. proti preťaženiu motora, proti prehriatiu a podobne
(podrobnosti sú uvedené v kapitole „4.3 OCHRANA PROTI NADPRÚDOM“.
Ochrana zariadenia pozostáva z ochrany proti poškodeniu vzniknutému
v zariadení samotnom prípadne pôsobením iných (vonkajších vplyvov).
STN EN 60204-1 (33 2200): 2007 BEZPEČNOSŤ
STROJOVÝCH ZARIADENÍ
Ekvipotenciálne pospájanie:

spĺňa požiadavky na ochranné pospájanie a pracovné prepojenie (podrobnosti
v kapitole „5 UZEMŇOVACIE SÚSTAVY, OCHRANNÉ VODIČE A VODIČE NA
OCHRANNÉ POSPÁJANIE „ - výber z ustanovení STN 33 2000-5-54:2007).
Opatrenia na ochranu pred neočakávaným štartom:

Vo výbave stroja musia byť vypínacie zariadenia na zabránenie
neočakávaného spustenia. Slúži na odstavenie častí elektrického zariadenia pre
prípad práce na živých častiach, napríklad tam, kde počas údržby môže
uvedenie stroja alebo jeho častí do činnosti vyvolať ohrozenie.
Spôsoby návrhu a požiadavky spojené s elektrickými riadiacimi
obvodmi:

požiadavky zahŕňajúce ovládanie stroja napr. štart, stop, núdzové zastavenie
alebo núdzové vypnutie a pod.

Ak sú k dispozícii funkcie „núdzové zastavenie“ a „núdzové odpojenie“, majú
byť jasne stanovené podmienky ich použitia.
STN EN 60204-1 (33 2200): 2007 BEZPEČNOSŤ
STROJOVÝCH ZARIADENÍ
Ochrana zariadenia proti vniknutiu pevných cudzích telies
a kvapalín:

Stupne ochrany krytom (IP kód) sú stanovené v norme STN EN 60529 (33
0330): 1993. Voľba vhodnej ochrany krytom je závislá od prostredia. Stupne
ochrany krytom (IP kód) sú stanovené v norme STN EN 60529 (33 0330): 1993.
Požiadavky na potrebné vizuálne užívateľské rozhrania
a kontrolné prvky nainštalované na stroji:


Druhy a spôsob realizácie užívateľských rozhraní vrátane tlačidiel, dostupnosť a
umiestnenie elektrických kontrolných zariadení.
Pri farebnom kódovaní ovládačov podľa požiadaviek STN EN 60446 (33 0170): 2004
je dôležité, že červená farba nesmie byť použitá pre ovládače ŠTART/ZAP, zelená
farba nesmie byť použitá pre ovládače STOP/VYP.
STN EN 60204-1 (33 2200): 2007 BEZPEČNOSŤ
STROJOVÝCH ZARIADENÍ
Technická dokumentácia:


Technická dokumentácia má poskytovať komplexné informácie potrebné
na inštaláciu, prevádzku a údržbu zariadenia.
Informácie musia byť v dohodnutom jazyku.
Skúšanie a overovanie:


Zodpovedajúce skúšky na určitý typ stroja budú uvedené v príslušnej
predmetovej norme (ak existuje).
Norma EN 60204-1 rozlišuje skúšky na povinné (overovanie podmienok
pre ochranu samočinným odpojením napájania) a na tie, ktoré môžu
byť vykonané (overovanie izolačných systémov súvisiacich
s bezpečnosťou strojných zariadení).
3

ELEKTRICKÉ PRÍPOJKY
Koncovým článkom elektrizačnej distribučnej sústavy
(EDS) a v určitých prípadoch jej najmenším článkom sú
elektrické prípojky.

V technickej praxi je dôraz kladený najmä na stavbu,
prevádzku, údržbu a opravy elektrických prípojok.
3
ELEKTRICKÉ PRÍPOJKY
ZÁKLADNÉ POJMY
•
Prenosová sústava (PS) – súbor vzájomne prepojených elektrických
vedení a elektroenergetických zariadení, potrebných na prenos elektriny
•
Distribučná sústava (DS) – súbor vzájomne prepojených
elektrických vedení a elektroenergetických zariadení, potrebných na
distribúciu elektriny spotrebiteľom
•
Prevádzkovateľ distribučnej sústavy (PDS) – právnická osoba, ktorá
má povolenie na distribúciu elektriny
•
Odberné elektrické zariadenie (OEZ) – je zariadenie, slúžiace na
odber elektriny
3
ELEKTRICKÉ PRÍPOJKY
Norma STN 33 3320: 2002 Elektrické prípojky platí pre ich
navrhovanie, zriaďovanie a rekonštrukcie.
Druhy a rozdelenie elektrických prípojok
•
•
•
•
•
•
Elektrické prípojky podľa spôsobu zhotovenia sa rozdeľujú na :
prípojky zhotovené vzdušným vedením (obr. 3.1)
prípojky zhotovené káblovým vedením uloženým v zemi (obr. 3.2)
prípojky zhotovené kombináciou oboch spôsobov ( časť prípojky vzdušným
vedením a časť prípojky káblovým vedením (obr. 3.3)
Elektrické prípojky podľa napätia sa rozdeľujú na :
nn prípojky do 1 kV
vn prípojky nad 1 kV do 45 kV a
vvn prípojky nad 45 kV
3
•
•
ELEKTRICKÉ PRÍPOJKY
Elektrická prípojka sa začína:
odbočením elektrického vedenia od DS od vzdušného alebo
káblového vedenia (verejného rozvodu) smerom k odberateľovi.
Prípojka nn (do 1000 v AC) končí:
prípojkovou skriňou, ktorou je :
a) hlavná domová poistková skrinka, ak je prípojka zhotovená
vzdušným vedením (holými vodičmi alebo závesným káblom),
b) hlavná domová káblová skriňa, ak je prípojka zhotovená káblovým
vedením (odbočenie môže byť realizované slučkovaním, T-spojkou
alebo priamym pripojením na distribučnú sieť).
3
ELEKTRICKÉ PRÍPOJKY
Prípojka zhotovené vzdušným vedením
3
ELEKTRICKÉ PRÍPOJKY
Prípojka zhotovená káblovým vedením uloženým v zemi
3
ELEKTRICKÉ PRÍPOJKY
Odbočenie slučkovaním
Odbočenie T- spojkou
Minimálne
Minimálne prierezy
prierezy káblov
káblov pri
pri prípojke
prípojke vyhotovenej
vyhotovenej slučkovaním
slučkovaním sú
sú 44 xx 16
16 mm2
mm2 Al
Al
alebo
pri vyhotovení
vyhotovení T-spojkou
T-spojkou sú
sú 44 xx 16
16 mm2
mm2 Al
Al alebo
alebo 44 xx 66 mm2
mm2 Cu.
Cu.
alebo 44 xx 10
10 mm2
mm2 Cu,
Cu pri
3
ELEKTRICKÉ PRÍPOJKY
Prípojková skriňa je súčasťou prípojky.
Umiestňuje sa spravidla na nehnuteľnosti odberateľa na ľahko
prístupnom mieste (napr. v oplotení), často ako tzv. združený pilier,
obsahujúci elektromerný rozvádzač spolu s poistkovou skriňou.
Prípojka slúži na pripojenie jednej nehnuteľnosti,
v odôvodnených prípadoch je možné so súhlasom
PDS pripojiť jednou prípojkou viacero nehnuteľností
Najmenšia výška stredu okienka elektromera je 0,7 m
nad definitívne upraveným terénom alebo pred skriňou.
Združený pilier
(číselné údaje
sú v mm)
3
ELEKTRICKÉ PRÍPOJKY
Opatrenia na zaistenie bezpečnosti prípojok
•
Prípojková skriňa musí byť označená bezpečnostnou značkou:
•
Dimenzovanie a istenie prípojok sa vykonáva podľa
príslušných ustanovení STN na
prúdovú zaťažiteľnosť a skratovú odolnosť vodičov a káblov
•
Pred uvedením do prevádzky novovybudovanej alebo zrekonštruovanej
elektrickej prípojky sa
musí vykonať odborná prehliadka a odborná skúška (revízia)
4
DIMENZOVANIE VODIČOV A KÁBLOV
SILNOPRÚDOVÉHO ROZVODU A ICH OCHRANA
PROTI PREŤAŽENIU A SKRATU
Základné pojmy a definície:
•
•
•
•
•
Menovitý prúd – normálny prevádzkový prúd,
Prúdové preťaženie – dlhodobé, relatívne pomalé zvýšenie menovitého
prúdu,
Skratový prúd – rýchle mnohonásobné zvýšenie menovitého prúdu,
Istenie – technické opatrenie, ktoré musí v prípade nadprúdu zaistiť, aby
neboli prekročené najvyššie dovolené teploty jadier pracovných vodičov a
káblov za dobu, než istiaci prvok vypne preťaženie, resp. skrat
Selektivita istenia – taký spôsob vyhotovenia istenia, keď je zamedzené
nežiaducemu pôsobeniu istiacich prvkov tým, že sa nominálne hodnoty
istiacich prvkov smerom k istenému zdroju zvyšujú.
4
DIMENZOVANIE VODIČOV A KÁBLOV
SILNOPRÚDOVÉHO ROZVODU A ICH OCHRANA
PROTI PREŤAŽENIU A SKRATU
Pri návrhu silnoprúdových rozvodov sa musia splniť požiadavky na:
•
Dostatočnú mechanická pevnosť vedenia,
•
zaistenie správnej funkcie ochrany pred úrazom elektrickým prúdom,
•
dovolenú prúdovú zaťažiteľnosť,
•
dodržanie predpísaného úbytku napätia,
•
hospodárny prierez vodičov vedenia,
•
odolnosť voči dynamickým a tepelným účinkom skratových prúdov,
•
dovolené oteplenie jadier vodičov počas prevádzky.
4
DIMENZOVANIE VODIČOV A KÁBLOV
SILNOPRÚDOVÉHO ROZVODU A ICH OCHRANA
PROTI PREŤAŽENIU A SKRATU
Dimenzovanie s ohľadom na mechanickú pevnosť vedenia
•
•
•
Správne dimenzované vodiče a káble musia odolávať mechanickému namáhaniu pri
bežnom použití a tiež aj prípadným účinkom skratových prúdov.
To má význam predovšetkým pri vonkajších vedeniach, kde je potrebné
rešpektovať aj vplyvy okolia (počasie, prostredie a pod.).
Pri vodičoch pre pevné vnútorné uloženie ide predovšetkým o pevnosť v ohybe či
strihu. Niektoré hodnoty požadovaného Smin pre vybrané druhy vodičov sú v tab.
4.1.
4
DIMENZOVANIE VODIČOV A KÁBLOV
SILNOPRÚDOVÉHO ROZVODU A ICH OCHRANA
PROTI PREŤAŽENIU A SKRATU
Dimenzovanie s ohľadom na zaistenie správnej funkcie
ochrany pred úrazom elektrickým prúdom
•
Vodiče a káble je treba dimenzovať tak, aby v slučke medzi fázovým a
ochranným vodičom vznikol prúd, ktorý pri prechode istiacim prvkom
spôsobí odpojenie poruchového obvodu skôr, ako dôjde k poškodeniu
zdravia človeka
S   .l
In
U
4
DIMENZOVANIE VODIČOV A KÁBLOV
SILNOPRÚDOVÉHO ROZVODU A ICH OCHRANA
PROTI PREŤAŽENIU A SKRATU
Dimenzovanie s ohľadom na dovolený úbytok napätia
Pri dimenzovaní podľa dovoleného úbytku napätia predpokladáme, že:
zaťaženie nesmie spôsobiť pokles napätia na svorkách spotrebičov pod stanovené
medze.
•
•
Ak nie je dovolený úbytok napätia predpísaný, platí zásada, že:
v mieste spotrebiča nemá byť pokles napätia vyšší než
5 % menovitého napätia siete
a pokiaľ ide o pevné inštalácie v objektoch budov, má byť úbytok
do 4 % menovitého napätia inštalácie.
Dimenzovanie s ohľadom na účinky skratových prúdov
Účinky skratových prúdov sú dvojakého druhu:




Tepelné účinky: následkom veľkého nadprúdu sa vodič rýchlejšie a viac otepľuje,
pričom jeho teplota môže prekročiť dovolené hodnoty.
Kontrola oteplenia vodičov pri skrate sa robí podľa vzorca:
t = k . (S / I ) (°C)
Dynamické účinky: veľký nadprúd spôsobí elektromechanické namáhanie, ktoré
môže presiahnuť pevnostné medze vodičov a spôsobiť ich vytrhnutie z uloženia.
Kontrola mechanického namáhania na dynamické účinky skratových prúdov sa
robí pri vonkajších vedeniach transformovní a prípojníc rozvádzačov.
4
DIMENZOVANIE VODIČOV A KÁBLOV
SILNOPRÚDOVÉHO ROZVODU A ICH OCHRANA
PROTI PREŤAŽENIU A SKRATU
Dimenzovanie s ohľadom na dovolenú prevádzkovú teplotu jadier
vodičov
•
Vodič sa prechodom prúdu v dôsledku Jouleových strát otepľuje a
preto jeho teplota ako aj teplota izolačného obalu prevyšuje teplotu
okolia.
•
Vzniknuté teplo sa povrchom vodiča odovzdáva do jeho okolia (do
izolačných vrstiev).
•
Pre dimenzovanie platí zásada, že pri poruchových stavoch ako sú
skrat alebo oteplenie z preťaženia nesmie teplota jadra prekročiť
hodnotu dovolenej teploty , uvedenú v tabuľke 4.2.
4
DIMENZOVANIE VODIČOV A KÁBLOV
SILNOPRÚDOVÉHO ROZVODU A ICH OCHRANA
PROTI PREŤAŽENIU A SKRATU
4
DIMENZOVANIE VODIČOV A KÁBLOV
SILNOPRÚDOVÉHO ROZVODU A ICH OCHRANA
PROTI PREŤAŽENIU A SKRATU
Dimenzovanie s ohľadom na dovolenú prúdovú zaťažiteľnosť
Pri dimenzovaní podľa prúdovej zaťažiteľnosti pracujeme s nasledovnými
dvomi veličinami:
Menovitá prúdová zaťažiteľnosť (menovitý prúd) In je najväčší dovolený prúd pre
daný typ a prierez vodiča alebo kábla pri základnom spôsobe uloženia pri
ktorom teplota jadra neprekročí dovolenú hodnotu z tabuľky 4.2.
Dovolená prúdová zaťažiteľnosť (dovolený prúd) Idov je maximálna hodnota
striedavého alebo jednosmerného prúdu pre daný typ a prierez vodiča alebo
kábla, ktorým je dovolené trvale zaťažovať jadro vodiča alebo kábla pri danom
spôsobe uloženia.
Hodnoty menovitej prúdovej zaťažiteľnosti In udávajú výrobcovia v tabelárnej forme
v katalógových listoch a platia pre základné podmienky ich uloženia,
hodnoty dovolenej prúdovej zaťažiteľnosti Idov závisia
od spôsobu uloženia vodičov a káblov.
4
DIMENZOVANIE VODIČOV A KÁBLOV
SILNOPRÚDOVÉHO ROZVODU A ICH OCHRANA
PROTI PREŤAŽENIU A SKRATU
OCHRANA PROTI NADPRÚDOM Istiace prvky zabezpečujú:
•
•
•
Ochranu proti preťaženiu,
ochranu proti skratu,
ochranu súčasne proti preťaženiu a skratu.
Istiace prvky umožňujú:
•
•
•
Odpojovať preťažujúcu časť (poistky, ističe),
signalizovať preťaženie (nadprúdové relé),
obmedzovať prúd (prúdové regulátory).
Prioritou v istení je istenie vedenia a až následne istenie spotrebiča.
4
DIMENZOVANIE VODIČOV A KÁBLOV
SILNOPRÚDOVÉHO ROZVODU A ICH OCHRANA
PROTI PREŤAŽENIU A SKRATU
Druhy istiacich prvkov

Poistky sú istiace prvky s úmyselným zoslabením miesta vedenia
slúžiace k tomu, aby sa jeho pretavením za určitý čas prerušil obvod, v
ktorom tečie poruchový prúd.
Obr. Druhy poistiek:

Táto zmena je nevratná, poistky je potrebné vymeniť za nové. Poistky
sa používajú najmä na istenie vedenia, lebo sú schopné rýchlo vypnúť
skratové prúdy.
4
DIMENZOVANIE VODIČOV A KÁBLOV
SILNOPRÚDOVÉHO ROZVODU A ICH OCHRANA
PROTI PREŤAŽENIU A SKRATU
Poistky sú charakterizované:




Typom,
menovitým napätím,
menovitým prúdom,
vypínacou charakteristikou.
Podľa vyhotovenia sa poistky rozdeľujú do
štyroch skupín:
•
•
•
•
Rúrkové (len pre malé prúdy do 10 A),
závitové (E 14, E 27, E 33, G 1 ¼, G 2),
nožové (PH 00, PH 0, PH 1, PH 2, PH 3, PHN),
valcové (C 10 x 38, C 8,5 x 31, C 14 x 51).
Obr. Vypínacie charakteristiky tavných poistiek
4
DIMENZOVANIE VODIČOV A KÁBLOV
SILNOPRÚDOVÉHO ROZVODU A ICH OCHRANA
PROTI PREŤAŽENIU A SKRATU
Podľa vypínacej charakteristiky sa poistky rozdeľujú na:
Pomalé – (označené symbolom slimáka) vhodné na istenie len proti skratu.
Reagujú na nadprúdy tak, že ich prenášajú dlhší čas ako rýchle poistky, na
skratové prúdy ale reagujú rovnako rýchlo.
Rýchle – vhodné k isteniu proti skratu i preťaženiu.
RadRad
menovitých
prúdov
tavných
menovitých
prúdov
tavnýchvložiek
vložiek poistiek:
poistiek:
2, 4,
6, 6,
10,
35, 40,
40,50,
50,63,
63,80,
80,
100,
125,
2, 4,
10,16,
16,20,
20,25,
25, 32*,
32*, 35,
100,
125,
160,
200,
225,
500,630,
630,800,
800,
1000,
1250
160,
200,
225,250,
250,315,
315,350,
350, 400,
400, 500,
1000,
1250
A A
*pri závitových
poistkách je hodnota 32 A nahrádzaná hodnotou 35 A.
*pri závitových poistkách je hodnota 32 A nahrádzaná hodnotou 35 A.
4
DIMENZOVANIE VODIČOV A KÁBLOV
SILNOPRÚDOVÉHO ROZVODU A ICH OCHRANA
PROTI PREŤAŽENIU A SKRATU
Ističe – istiace prvky, reagujúce na zvýšený prúd odpojením.
Oproti poistkám majú tú výhodu, že môžu opakovať svoju funkciu
Sú vyhotovené spravidla s dvoma spúšťami:


elektromagnetická, pôsobí pri skratoch,
tepelná spúšť, pôsobí pri preťaženiach.
4
DIMENZOVANIE VODIČOV A KÁBLOV
SILNOPRÚDOVÉHO ROZVODU A ICH OCHRANA
PROTI PREŤAŽENIU A SKRATU

Podľa vyhotovenia a vypínacích charakteristík (obr) sa ističe rozdeľujú na:
Ističe vedenia ktoré istia predovšetkým vedenie a až potom aj spotrebiče
na tieto vedenia pripojené.

Motorové ističe, ktoré istia predovšetkým motory a podobné spotrebiče.
Vyhotovenia ističov
Vypínacie charakteristiky ističov:
vedenia
motorov
4
DIMENZOVANIE VODIČOV A KÁBLOV
SILNOPRÚDOVÉHO ROZVODU A ICH OCHRANA
PROTI PREŤAŽENIU A SKRATU
Realizácia opatrení na ochranu proti nadprúdom:
Istiace prvky chrániace pred preťažením a skratom alebo len pred skratom
musia byť umiestnené vo všetkých fázových vodičoch. Potom sú schopné
reagovať pri vzniknutom nadprúde medzi ľubovoľnými vodičmi.

Istiace prvky chrániace pred preťažením musia byť umiestnené najmä:
- Na začiatku vedenia v smere od zdroja,
- pri zmene prierezu vedenia (kde sa prierez zmenšuje),
- pri zmene druhu a spôsobu uloženia vedení.

Pozn.: STN 33 2000-4-473: 1995 Opatrenia na ochranu pred nadprúdom uvádza aj čiastočné zmiernenie
Pozn.: STN 33 2000-4-473: 1995 Opatrenia na ochranu pred nadprúdom uvádza aj čiastočné zmiernenie požiadaviek na umiestnenia ističov
požiadaviek na umiestnenia ističov
4
DIMENZOVANIE VODIČOV A KÁBLOV
SILNOPRÚDOVÉHO ROZVODU A ICH OCHRANA
PROTI PREŤAŽENIU A SKRATU
Hlavné zásady pre voľbu istiacich prvkov:
Poistky, ističe alebo istiace nadprúdové relé sa majú voliť alebo nastaviť
tak, aby boli splnené tieto zásady:
•
Jadro isteného vodiča alebo kábla pri nadprúdoch spôsobených preťažením alebo
skratom nemá prekročiť najvyššiu dovolenú teplotu,
•
v prostrediach, kde je stanovená najvyššia dovolená teplota povrchu, povrch
isteného vedenia pri nadprúdoch spôsobených praťažením alebo ak je stanovené v
STN aj skratovými prúdmi, nesmie prekročiť najvyššiu dovolenú teplotu povrchu,
•
pri normálnej prevádzke nesmie nastať nežiadúce pôsobenie istiacich prvkov,
•
istiace prvky majú odpojiť pri svojom pôsobení, pokiaľ je to možné, len postihnutú
časť vedenia,
5
UZEMŇOVACIE SÚSTAVY, OCHRANNÉ VODIČE
A VODIČE NA OCHRANNÉ POSPÁJANIE
Uzemnenie je úmyselne vytvorené vodivé spojenie predmetov a zariadení so
Uzemnenie je úmyselne vytvorené vodivé spojenie predmetov a zariadení so
zemou
tak, aby
miesto
spotrebiča,
zariadenia
aleboalebo
siete bolo
zemou
tak,určené
aby určené
miesto
spotrebiča,
zariadenia
siete bolo
udržiavané na potenciáli zeme.
udržiavané na potenciáli zeme.
Uzemnenie sa zriaďuje:
na ochranu pred úrazom elektrinou,
pre ochranu pred bleskom a prepätím alebo
pre správnu činnosť elektrických zariadení (ďalej EZ).
Základné požiadavky na uzemnenia a ochranné vodiče v elektrických
inštaláciách nn sú v norme:
STN 33 2000-5-54: 2007 Uzemňovacie sústavy, ochranné vodiče
a vodiče na ochranné pospájanie.
5
UZEMŇOVACIE SÚSTAVY, OCHRANNÉ VODIČE
A VODIČE NA OCHRANNÉ POSPÁJANIE
Podľa účelu sa uzemnenia delia na:
Ochranné uzemnenia, ktoré sa zriaďujú na zaistenie bezpečnosti elektrických
zariadení, najmä na ochranu pred úrazom elektrickým prúdom, ohrozením
statickou elektrinou alebo ako ochrana pred účinkami blesku,
funkčné uzemnenia, ktoré sa zriaďujú na zaistenie správnej činnosti
elektrických zariadení, napríklad prepäťových ochrán alebo majú
zabezpečiť spoľahlivú funkciu elektrickej inštalácie,
kombinované uzemnenie, ktoré má zaistiť správnu funkciu a bezpečnosť
elektrického zariadenia, pričom sa dôraz kladie najmä na jeho
bezpečnostnú funkciu.
5
UZEMŇOVACIE SÚSTAVY, OCHRANNÉ VODIČE
A VODIČE NA OCHRANNÉ POSPÁJANIE
Uzemnenie môže byť zhotovené ako:



Priame ak medzi uzemnenou časťou prúdového obvodu a zemou
nie je zaradený žiaden odpor,
nepriame, kedy je medzi uzemňovanú časť obvodu a a uzemňovač
zaradený odporový (vo všeobecnosti impedančný) prvok,
uzemnenie bleskozvodov na zvedenie prúdu blesku do zeme.
Uzemnenia všetkých druhov sa majú zriaďovať a využívať tak,
aby pri predpokladaných
elektrických a mechanických namáhaniach zostala zachovaná ich
kvalita a schopnosť vykonávať požadovanú funkciu.
5
UZEMŇOVACIE SÚSTAVY, OCHRANNÉ VODIČE
A VODIČE NA OCHRANNÉ POSPÁJANIE
UZEMŇOVACIE SÚSTAVY
Uzemnenie sa skladá z:


Uzemňovacieho vodiča, pripojeného na vodivú časť EZ, ktorá sa
má uzemniť,
uzemňovača, ku ktorému je uzemňovací vodič svojím druhým
koncom pripojený.
Viacero navzájom spojených uzemňovačov a uzemňovacích vodičov spoločne tvorí
Viacero navzájom spojených uzemňovačov a uzemňovacích vodičov
sústavu. sústavu.
spoločneuzemňovaciu
tvorí uzemňovaciu
5
UZEMŇOVACIE SÚSTAVY, OCHRANNÉ VODIČE
A VODIČE NA OCHRANNÉ POSPÁJANIE
UZEMŇOVAČE
Uzemňovač je vodivé teleso uložené priamo do zeme tak,
aby sa vytvorilo vodivé spojenie so zemou, prípadne je
uložené do betónu, ktorý má dostatočné spojenie so zemou.


Môže byť:
Náhodný, vytvorený vodivým predmetom trvalo uloženým v zemi
alebo v betóne a bol vybudovaný na iný účel ako na uzemnenie,
zhotovený zámerne na uzemnenie. Ukladá sa do vrstvy dobre
vodivej pôdy tak, aby bol s ňou v dobrom styku.
UZEMŇOVACIE SÚSTAVY, OCHRANNÉ VODIČE
A VODIČE NA OCHRANNÉ POSPÁJANIE
5
Je možné používať tieto druhy uzemňovačov:
•
•
•
•
•
Tyčové alebo rúrkové,
pásové alebo drôtové,
doskové,
zabudované v základoch,
kovovú armatúru betónu uloženého v zemi.
5
UZEMŇOVACIE SÚSTAVY, OCHRANNÉ VODIČE
A VODIČE NA OCHRANNÉ POSPÁJANIE
Voľba druhu uzemňovačov

Druh uzemňovača sa volí podľa miestnych podmienok.

Pri uzemňovaní elektrických zariadení budov sa zriaďuje najmä
základový uzemňovač.

Ak sú horné vrstvy pôdy vodivejšie ako spodné odporúča sa zriadiť
podpovrchový uzemňovač z pásov alebo drôtov.

Tam kde je to naopak, uprednostníme tyčové hĺbkové uzemňovače.

V miestach s obmedzeným prístupom a s dobre vodivými spodnými
vrstvami pôdy použijeme hĺbkové uzemňovače.

Pre hlavné uzemňovače bleskozvodov a bleskoistiek sa
z impedančných dôvodov odporúča používať tyčové uzemňovače.
5
UZEMŇOVACIE SÚSTAVY, OCHRANNÉ VODIČE
A VODIČE NA OCHRANNÉ POSPÁJANIE
Voľba parametrov a usporiadania uzemňovačov a
spojovacích prvkov sa robí s ohľadom na:

Požadovaný odpor uzemnenia (zemný prechodový odpor),

prípustné napätie na uzemňovacej sústave,

prípustné dotykové a krokové napätie,

požadovanú prúdovú zaťažiteľnosť,

mechanickú a koróznu odolnosť.
5
UZEMŇOVACIE SÚSTAVY, OCHRANNÉ VODIČE
A VODIČE NA OCHRANNÉ POSPÁJANIE
Odpor uzemnenia
je rozhodujúcim parametrom z hľadiska posúdenia vlastností
uzemnenia.
Je definovaný ako odpor medzi uzemňovačom a fiktívnou
elektródou, umiestnenou od neho v nekonečnej vzdialenosti.
Odpor uzemnenia RE závisí najmä od tvaru a rozmerov
uzemňovača a od rezistivity pôdy v jeho okolí.
5
UZEMŇOVACIE SÚSTAVY, OCHRANNÉ VODIČE
A VODIČE NA OCHRANNÉ POSPÁJANIE
Prípustné napätie na uzemňovacej sústave
Je to vlastne dovolené napätie na neživých vodivých častiach elektrického
zariadenia, vodivo spojených s uzemňovacou sústavou.
Prípustné krokové a medzné
dotykové napätie
Krokové a dotykové napätie je definované
ako časť napätia na uzemňovacej
sústave (napríklad voči zemi), ktorú
preklenie osoba (pracovník) buď krokom
alebo pri dotyku s elektrickým zariadením
spojeným s uzemňovacou sústavou.
5
UZEMŇOVACIE SÚSTAVY, OCHRANNÉ VODIČE
A VODIČE NA OCHRANNÉ POSPÁJANIE
Prúdová zaťažiteľnosť náhodných a zhotovených uzemňovačov
uložených v pôde


Určuje sa pomocou tabuľky 5.1, prevzatej z národnej prílohy NA.2 STN 332000-5-54.
Podobná tabuľka (tabuľka 5.2) je k dispozícii v tejto norme aj pre uzemňovače uložené
v betóne.
Pri rozdelení celkového skratového prúdu do dvoch uzemňovacích vetví sa predpokladá podľa NA.2 STN 33 2000-5-54
zaťaženie jednej vetvy (s ohľadom na nesymetriu) ako 60 % celkového skratového prúdu.
Pri delení do štyroch vetví je to potom 30 % skratového prúdu v jednej vetve.
5
UZEMŇOVACIE SÚSTAVY, OCHRANNÉ VODIČE
A VODIČE NA OCHRANNÉ POSPÁJANIE
Mechanickú pevnosť a odolnosť voči korózii
S ohľadom na mechanickú pevnosť a odolnosť voči korózii sa v pôdach s rezistivitou
väčšou ako 50 m používajú uzemňovače s minimálnymi rozmermi podľa tabuľky 5.3.
5
UZEMŇOVACIE SÚSTAVY, OCHRANNÉ VODIČE
A VODIČE NA OCHRANNÉ POSPÁJANIE
Uzemňovacie vodiče
Uzemňovacie vodiče musia spĺňať požiadavky na minimálne prierezy ochranných
vodičov a ak sú uložené v zemi, ich prierezy musia spĺňať požiadavky uvedené
v tabuľke.
5
UZEMŇOVACIE SÚSTAVY, OCHRANNÉ VODIČE
A VODIČE NA OCHRANNÉ POSPÁJANIE
Uloženie a spojovanie uzemňovačov a uzemňovacích prívodov

Zhotovené uzemňovače sa kladú do pôdy tak, aby s ňou mali dobrý dotyk, na zväčšenie vodivosti pôdy sa však
v okolí uzemňovača nesmú používať látky, ktoré spôsobujú jeho koróziu.

Podpovrchové uzemňovače z pásov alebo drôtov sa kladú vodorovne do ryhy v hĺbke 60 až 80 cm, čo
je obvyklá hĺbka pod ktorou na väčšine náho územia em nepremŕza. Tam, kde zem premŕza do väčšej hĺbky,
treba hĺbku uloženia primerane zväčšiť.

V káblových ryhách, musia byť uložené na dne výkopu a to najmenej 5 cm pod káblom alebo vedľa neho.

Pri kladení do lúčov musia byť rozdelené pravidelne, pričom uhol medzi nimi nemá byť menší ako 60. Spravidla
sa však nekladú viac ako 4 lúče.

Tyčové uzemňovače sa zarážajú zvisle do zeme. Ak sa použije niekoľko tyčových uzemňovačov, nemá byť
medzi nimi menšia vzdialenosť ako je ich dĺžka.

Uzemňovacie prívody musia byť uložené tak, aby odolávali vonkajším vplyvom a neovplyvňovali
činnosť iných zariadení.

Základové uzemňovače z pásovej ocele alebo drôtu sa ukladajú ako obvodový uzemňovač pod izolačné
vrstvy, asi 5 cm nad dno výkopu tak, aby bol vodič obklopený betónovou zmesou.
5
UZEMŇOVACIE SÚSTAVY, OCHRANNÉ VODIČE
A VODIČE NA OCHRANNÉ POSPÁJANIE
Hlavná uzemňovacia svorka
Podľa požiadaviek STN 33 2000-5-54 musí byť v každej inštalácii, kde sa použije
ochranné pospájanie (napr. na ochranu odpojením) zriadená hlavná uzemňovacia
svorka, s ktorou sa musia spojiť:




Vodiče na ochranné pospájanie,
ochranné vodiče,
uzemňovacie vodiče,
vodiče funkčného uzemnenia ak sa vyžadujú.
Na účely kontroly (merania) odporu uzemnenia sa zriaďuje na vhodnom mieste skúšobná svorka,
ktorá umožňuje rozpojenie uzemňovacieho vodiča počas merania.
5
UZEMŇOVACIE SÚSTAVY, OCHRANNÉ VODIČE
A VODIČE NA OCHRANNÉ POSPÁJANIE
Ochrana proti korózii

Všetky spoje uzemňovačov ako aj podzemné spoje sa musia chrániť proti korózii
pasívnou ochranou (zaliatím asfaltom, živicou alebo antikoróznou páskou). Táto
ochrana nesmie ovplyvňovať vodivosť spojov.

Pri prechode do pôdy sa musia uzemňovacie prívody chrániť v dĺžke najmenej 30
cm pod a 20 cm nad povrchom pasívnou ochranou.

Nadzemné oceľové časti uzemňovacích prívodov nechránené proti
korózii (napr. pozinkovaním) sa chránia náterom.

Medené uzemňovače nemajú byť v blízkosti oceľových podzemných telies (plášťov
káblov) a ani s nimi spojené. Minimálna prípustná vzdialenosť medzi nimi je 2 m.
5
UZEMŇOVACIE SÚSTAVY, OCHRANNÉ VODIČE
A VODIČE NA OCHRANNÉ POSPÁJANIE
Spájanie uzemnení




Pracovné a ochranné uzemnenia rôznych rozvodných sústav do 1000 V
sa môžu navzájom spájať vo všetkých prípadoch.
Ochranné uzemnenia v zariadeniach rôznych rozvodných sústav nad
1000 V môžu byť vzájomne spojené.
Ochranné uzemnenia častí navzájom dosiahnuteľných (vzdialených
menej ako 2 m) musia byť spojené.
Najmenšia vzdialenosť medzi ktoroukoľvek časťou oznamovacieho
zariadenia, ktoré nie je napájané z vlastnej transformovne, má byť aspoň:
– 20 m od ktorejkoľvek časti uzemnenia silového zariadenia do 1000 V,
– 40 m od ktorejkoľvek časti uzemnenia silového zariadenia nad 1000 V.
5
UZEMŇOVACIE SÚSTAVY, OCHRANNÉ VODIČE
A VODIČE NA OCHRANNÉ POSPÁJANIE
Pre uzemnenie bleskozvodu a uzemnenie silových zariadení
sa má vybudovať spoločné uzemnenie

Uzemnenie bleskozvodu a silových zariadení sa nemusí spájať,
ak je vzdialenosť medzi oboma uzemneniami v zemi väčšia ako
5 m.

Uzemnenie oznamovacích zariadení má byť čo najďalej od
uzemnenia bleskozvodu.

Ak je vzdialenosť medzi uzemnením bleskozvodu a ktoroukoľvek
časťou uzemnenia oznamovacieho zariadenia menšia ako 5 m,
musia byť obidve uzemnenia spojené.
5
UZEMŇOVACIE SÚSTAVY, OCHRANNÉ VODIČE
A VODIČE NA OCHRANNÉ POSPÁJANIE
Meranie uzemnení

Na nových alebo rekonštruovaných uzemneniach sa musí pred
uvedením do prevádzky urobiť meranie odporu uzemnenia RE ako celku.
Dokumentácia uzemnenia
Pre každú uzemňovaciu sústavu musí byť vypracovaný plán, ktorý obsahuje:
- Spôsob uzemnenia a umiestnenia uzemňovačov,
- rozmery uzemňovačov,
- hĺbku uloženia uzemňovačov,
- spojenie uzemňovačov,
- vedenie uzemňovacích vodičov a umiestnenie kontrolných šácht,
- umiestnenie meracích svoriek.
5
UZEMŇOVACIE SÚSTAVY, OCHRANNÉ VODIČE
A VODIČE NA OCHRANNÉ POSPÁJANIE
OCHRANNÉ VODIČE
Slúžia na zaistenie bezpečnosti, napríklad pri ochrane odpojením a majú spĺňať
najmä tieto podmienky:

Ochranný vodič sa s uzemňovacím vodičom musí spojiť pomocou skúšobnej
svorky a súčasne sa zaistí ochrana proti mechanickému poškodeniu.

Ochranný vodič PE môže byť holý a nemusí sa viesť spoločne s krajným vodičom.

Ochranný a náhodný ochranný vodič má mať čo najmenší počet spojov, ktoré
majú mať dlhodobo spoľahlivý dotyk, chránený proti korózii.

Ochranný vodič sa nesmie dotýkať horľavých látok.
5



UZEMŇOVACIE SÚSTAVY, OCHRANNÉ VODIČE
A VODIČE NA OCHRANNÉ POSPÁJANIE
Ako náhodný ochranný vodič sa nesmie použiť:
– Zábradlie, plot, rebrík,
– nosný napínací drôt,
– koľajnice dopravných zariadení (okrem elektrickej trakcie).
Skrutky a svorky na pripojenie ochranného vodiča na EZ musia byť označené
písmenami PE alebo značkou
Najmenšie prierezy ochranných vodičov sa určujú výpočtom, alebo pomocou
tabuľky 5.5.
5
UZEMŇOVACIE SÚSTAVY, OCHRANNÉ VODIČE
A VODIČE NA OCHRANNÉ POSPÁJANIE
Kombinované uzemňovacie sústavy na ochranné a funkčné účely požiadavky na vodiče PEN

V sieťach TN v pevných rozvodoch možno použiť vodič PEN len ak jeho prierez nie
je menší ako 10 mm2 Cu alebo 16 mm2 Al (ak nie je nutné túto časť inštalácie
chrániť prúdovým chráničom).

Izolácia vodiča PEN musí vydržať najvyššie napätie, ktorému môže byť vystavená.

Ak je v niektorom bode rozvodu vodič PEN rozdelený na dva samostatné vodiče
(PE a N), nie je prípustné tieto vodiče za bodom rozdelenia vzájomne spojiť.

V bode rozdelenia musia byť pre pripojenie ochranných vodičov PE a neutrálnych
vodičov N k dispozícii samostatné svorky alebo prípojnice. Vodič PEN musí byť
pripojený k prípojnici, určenej na jeho pripojenie.
5
UZEMŇOVACIE SÚSTAVY, OCHRANNÉ VODIČE
A VODIČE NA OCHRANNÉ POSPÁJANIE
Vodiče na ochranné pospájanie
Slúžia na vyrovnanie potenciálov neživých a cudzích vodivých častí.
Prierezy vodičov na ochranné pospájanie sú v STN 33 2000-5-54 a rozlišujú sa vodiče
na ochranné pospájanie určené na pripojenie na hlavnú uzemňovaciu svorku resp.
vodiče na ochranné pospájanie určené na doplnkové pospájanie.
Prierez vodičov určených na pripojenie na hlavnú uzemňovaciu svorku (prípojnicu) nesmie byť
menší ako:
6 mm2 Cu
16 mm2 Al
Prierez vodičov určených na doplnkové pospájanie (napr. v kúpeľniach) nesmie byť menšie ako:
2,5 mm2 Cu ak sú vodiče mechanicky chránené
4 mm2 Cu, ak vodiče nie sú mechanicky chránené
8
OCHRANA PRED ÚČINKAMI
ATMOSFÉRICKEJ ELEKTRINY
Na úvod štatistika:







Za jeden rok je nad Zemou asi 16 miliónov búrok,
za jeden deň prebehne nad Zemou od 50 do 200 tisíc búrok,
za jednu hodinu prebehne nad Zemou od 2 do 8 tisíc búrok,
každú sekundu vznikne nad Zemou asi 100 bleskov,
za jeden deň takto vznikne nad Zemou 8 640 000 bleskových
výbojov,
všetky súčasne prebiehajúce búrky predstavujú výkon asi 109 kW,
na každý km2 povrchu Zeme dopadnú 2 až 3 údery blesku za rok.
8
OCHRANA PRED ÚČINKAMI
ATMOSFÉRICKEJ ELEKTRINY
Trochu z histórie:
•
Atmosférické výboje – blesky vznikajú pri búrkach a sú nielen fascinujúcim prírodným
javom, ale predstavujú aj ohrozenie pre človeka a jeho okolie (majetok).
•
Ľudia sa báli týchto prírodných javov ale pokúšali sa pred nimi aj chrániť.
•
Na to aby ochrana pred bleskom bola skutočne účinná sa človek potreboval
dozvedieť o tomto prírodnom jave, o jeho podstate viac.
•
V modernej histórii vedy to bol najmä Benjamin Franklin, ktorý riskantným pokusom
potvrdil svoju domnienku, že v búrkových oblakoch je elektrický náboj a teda že blesk
je elektrický výboj medzi mrakom a zemou.
Zapaľovanie sviečok „hromničiek“ napriek tomu pretrvalo do dnešných čias...
8
OCHRANA PRED ÚČINKAMI
ATMOSFÉRICKEJ ELEKTRINY
VZNIK BÚROK A ATMOSFÉRICKEJ ELEKTRINY

Búrka je zložitý atmosférický jav, sprevádzaný bleskami, ktoré
spôsobujú hrmenie.

Búrky vznikajú ako dôsledok pohybu obrovských vzduchových
más ku ktorému dochádza pri vzostupnom prúdení vlhkého
a teplého vzduchu.

Pritom vznikajú mohutné búrkové mraky – kumulonimbusy.
8
OCHRANA PRED ÚČINKAMI
ATMOSFÉRICKEJ ELEKTRINY
Druhy búrok
Vznik vzostupného prúdenia vzduchu môže mať viacero príčin. Podľa toho rozlišujeme
tieto hlavné typy búrok:
Búrky z tepla (miestne búrky) – pri letných horúčavách sa vzduch nad zemou zohreje
a rozpína sa. Tým sa zníži jeho špecifická hustota a ľahší teplý vzduch stúpa hore
vplyvom prirodzeného prúdenia.
Geografická (horská) búrka – v prípadoch ak sú južne orientované svahy kopcov a hôr
vystavené slnečnému žiareniu (najmä v jarných mesiacoch), stúpa takto zohriaty
vzduch nad vrcholky členitého terénu do vyšších chladnejších vrstiev.
Frontálna búrka – vzniká pri prieniku prízemného studeného vzduchu studenej fronty do
oblasti, kde panuje teplé počasie. Studený vzduch sa pri tom podsúva pod
teplejšie vrstvy atmosféry a vytláča ich smerom hore. Vzniká tak mohutné
vzostupné prúdenie, pričom dĺžka pásu frontálnej búrky dosahuje niekedy až 100
km.
8
OCHRANA PRED ÚČINKAMI
ATMOSFÉRICKEJ ELEKTRINY
Vznik atmosférickej elektriny
Z fyziky vieme, že za normálnych podmienok je atóm elektricky neutrálny.
Zmenou tejto rovnováhy sa atóm stáva buď kladný (odňatím elektrónov)
alebo záporný (pribratím elektrónov).
Odtrhnutie elektrónov z atómového obalu možno dosiahnuť rôznymi
spôsobmi, napríklad aj trením dvoch telies. Pritom vzniká statická
elektrina, teda elektrický náboj, ktorý je v pokoji.
Pri pohybe rozsiahlych vzduchových más, nasiaknutých vodou vzniká
separácia – oddelenie elektrického náboja a v mraku vzniká miestny
rozdiel potenciálov rádove až státisíce voltov na meter.
Elektrický náboj typického búrkového mraku je asi 350 C (As).
8
OCHRANA PRED ÚČINKAMI
ATMOSFÉRICKEJ ELEKTRINY
Rozdelenie náboja v búrkovom oblaku
 Ľahké snehové vločky nesúce kladný náboj sa zhromažďujú najmä
v hornej časti mraku, ťažšie kvapky vody a krúpy so záporným nábojom sa
nachádzajú najmä v strednej a spodnej časti búrkového mraku (obr.).
 V základni oblaku vo výške 1 až 2 km je však popri tom aj malé jadro,
ktoré je nabité kladne.
 Stúpajúci vzduch v oblaku však nakoniec neudrží množstvo vody a ľadu
nachádzajúce sa v oblaku, vzniká dážď alebo prípadne aj ľadovec.
Celý popísaný proces vytvárania búrkového mraku trvá obvykle asi 1 hodinu.
8
OCHRANA PRED ÚČINKAMI
ATMOSFÉRICKEJ ELEKTRINY
Globálna analýza výsledkov búrkovej činnosti

Na Zemi prebieha v každom časovom okamihu asi 2000 búrok pri ktorých
dochádza priemerne každú sekundu k výboju blesku. Podľa toho je to teda asi 50
až 80 000 výbojov denne.

Pritom je do Zeme takmer nepretržite prenášaný elektrický náboj, ktorý
predstavuje stály tok elektrického prúdu medzi ionosférou a Zemou asi 1500 A.

Búrky teda fungujú na našej planéte ako mohutné elektrostatické generátory
a významne sa podieľajú na prenose záporného náboja na zemský povrch.

Keďže v atmosfére je asi 20 % viac kladných iónov ako záporných a elektrónov,
pomáhajú tak planéte Zem udržať si svoj negatívny elektrický náboj na úrovni asi
400 000 C.
8
OCHRANA PRED ÚČINKAMI
ATMOSFÉRICKEJ ELEKTRINY
Búrková činnosť na Slovensku

Slovensko môžeme charakterizovať ako oblasť so zvýšenou
búrkovou činnosťou na väčšine územia. V priebehu roku je tu
priemerne 28 dní s búrkovou činnosťou, počet dní sa líši podľa
regiónov a aj podľa ročných období.

Parametrom, podľa ktorého sa najjednoduchšie posudzuje úroveň
búrkovej činnosti v jednotlivých regiónoch je tzv. „búrkový stupeň“
(keraunic level) označovaný Td (rok -1) ktorý predstavuje počet dní
s búrkovou činnosťou v danom regióne za rok.
8
OCHRANA PRED ÚČINKAMI
ATMOSFÉRICKEJ ELEKTRINY
Na základe Td je spracovávaná „izokeraunická mapa“ danej oblasti. Takáto
mapa pre Slovensko je na obr.
8
OCHRANA PRED ÚČINKAMI
ATMOSFÉRICKEJ ELEKTRINY

Z tejto mapy vidno, že najviac búrok do roka je na severe stredného
a východného Slovenska, s maximom v okolí Popradu.

Najmenej búrok do roka je na juhu Slovenska a na Záhorí, s minimom v
okolí Malaciek.

Celkove pripadá najviac búrok na leto (64 %), asi 29 % na jar a 6 % na
jeseň

Zvyšok (1 %) býva v zimnom období kedy sa môžu búrky tiež vyskytnúť,
ale len zriedkavo a nie každý rok.

Najviac búrok býva u nás medzi 13. a 16. hodinou (34 %), absolútne
minimum búrkovej činnosti je medzi 8. a 9. hodinou.
8
OCHRANA PRED ÚČINKAMI
ATMOSFÉRICKEJ ELEKTRINY
Druhy bleskov, ich tvar a priebeh
Blesk je atmosférický výboj elektriny :
a) Z mraku do mraku,
b) vo vnútri mraku,
c) z mraku do zeme,
d) zo zeme do mraku.
8
OCHRANA PRED ÚČINKAMI
ATMOSFÉRICKEJ ELEKTRINY
Vývoj a priebeh výboja atmosférickej elektriny – čiarový blesk
•
základným mechanizmom vedúcim ku vzniku najčastejšie sa
vyskytujúceho čiarového blesku je vznik lavínovej ionizácie vzduchu.
•
v prírode prebiehajú prúdy v takomto výboji blesku vždy po skupinách
(obr), pritom však ich časové rozloženie ako aj amplitúdy sú úplne
náhodné.
8
OCHRANA PRED ÚČINKAMI
ATMOSFÉRICKEJ ELEKTRINY
Z teoretického hľadiska je to zložitý prechodný unipolárny jav. V prírode
sa vyskytuje niekoľko foriem atmosférických výbojov:
1. Čiarový blesk je najčastejšou formou blesku. Je tvorený lavínovým výbojom
cez vzduch s rýchlosťou asi 100 km/s.
2.
Plošný blesk je tlejivý výboj medzi mrakmi spôsobený ionizáciou vzduchu.
3.
Guľový blesk sa líši od iných foriem bleskov najmä svojimi neobvyklými
vlastnosťami. Názory na podstatu tohto javu sú rôzne.
4.
Perlový blesk je pravdepodobne prechodnou formou medzi čiarovým a
guľovým bleskom.
5. "Eliášov oheň" je vlastne tlejivý výboj. Najčastejšie ho možno pozorovať pred
búrkou na miestach s najväčším gradientom intenzity elektrického poľa.
8
OCHRANA PRED ÚČINKAMI
ATMOSFÉRICKEJ ELEKTRINY
Na základe týhto pozorovaní možno konštatovať, že:
1.
Výboj mrak-zem trvá od asi 0,1 ms do asi 2 s,
2.
tento výboj môže byť jednoduchý, 15 až 20 % úderov alebo viacnásobný, 80 až 85 % úderov
s priemerom 5 výbojov,
3.
maximálny počet pozorovaných následných výbojov bol až 26,

vrcholové hodnoty prúdov prvého impulzu, vytvárajúceho vodivý kanál sú obvykle dvoj až
trojnásobkom vrcholových hodnôt prúdov následných výbojov,

najčastejšie sa vyskytujúce blesky v našom klimatickom pásme sú tzv. negatívne,

pozorovaná strmosť čela prúdu blesku bola od 0,2kA/μs až po 120 kA/μs,

celkový náboj prenesený do zeme prúdom blesku (prvým následnými výbojmi) je obvykle
niekoľko desiatok C (As), ale boli pozorované aj blesky s prenosom až 200 C.
8
OCHRANA PRED ÚČINKAMI
ATMOSFÉRICKEJ ELEKTRINY
Typický časový priebeh, tvar a parametre výboja blesku, demonštrované
na prípade skúšobného impulzu 100 kV 8/20 (μs) sú na obr.
Čelo vlny – časť vlny pred vrcholom.
Tylo vlny – časť vlny za vrcholom.
Nábežný čas – čas za ktorý okamihová hodnota u vzrastie z 10% na 90%
vrcholovej hodnoty (na obr. je to 8 μs).
Doba poltyla – čas medzi počiatkom vlny a okamihom, kedy hodnota
poklesne na polovicu vrcholovej hodnoty (na obr.je to 20 μs)
Priebeh impulzu (pri blesku)
8
OCHRANA PRED ÚČINKAMI
ATMOSFÉRICKEJ ELEKTRINY
Účinky bleskov
Rozoznávame tri druhy pôsobenia blesku na svoje okolie:
a) priamy zásah blesku, pri ktorom buď celý prúd blesku alebo jeho časť
prechádza zasiahnutým objektom.
b) nepriamy zásah blesku je blízky úder blesku mimo objektu, pričom sa
účinok blesku prejaví na vodivých predmetoch alebo hmotách,
umiestnených na alebo v tomto objekte ako indukované náboje, prepätie
alebo ako prúdové impulzy s vysokou strmosťou nábehu.
c) indukovaný náboj vzniká na rôznych druhoch elektrických vedení a káblov
a na vodivých predmetoch nachádzajúcich sa na alebo vo vnútri objektu.
Vzniká elektrostatickou indukciou napríklad od elektricky nabitého mraku
alebo od elektromagnetického poľa v okolí výboja blesku.
8
OCHRANA PRED ÚČINKAMI
ATMOSFÉRICKEJ ELEKTRINY
OCHRANA PRED ÚČINKAMI BLESKOV
Povinnosť zaistiť ochranu pred bleskom stanovuje vyhláška MŽPSR č. 532/2002 Z. z.,
Podľa tejto vyhlášky sa bleskozvod alebo iná ochrana pred bleskom sa zriaďuje na
objektoch a zariadeniach kde by blesk mohol spôsobiť:
a) Ohrozenie života a zdravia ľudí,
b) poruchu s rozsiahlymi dôsledkami,
c) výbuch,
d) škodu na kultúrnej, prípadne inej hodnote,
e) prenesenie požiaru zo stavby na stavbu, ktorá podľa písmen a) až d) musí byť
chránená pred bleskom,
f) ohrozenie stavby, pri ktorej je zvýšené nebezpečenstvo zásahom blesku
v dôsledku jej umiestnenia na návrší alebo vyčnievania nad okolie.
8
OCHRANA PRED ÚČINKAMI
ATMOSFÉRICKEJ ELEKTRINY
Riešenie ochrany budov a objektov pred bleskom
Zásady ochrany pred bleskom ustanovuje STN EN 62305 -1 až 4 (34 1390 časť 1 až 4).
Podľa tohto súboru sa systém ochrany pred bleskom, označovaný v praxi ako
LPS (z angl. Ligtning Protection System) delí na dve základné časti:
a) vonkajší systém ochrany (bleskozvod), ktorý vytvára umelú vodivú cestu na
prijatie a zvedenie bleskového výboja.
b) vnútorný systém ochrany, ktorý tvorí ekvipotenciálne pospájanie proti
účinkom blesku a/alebo elektrické oddelenie od vonkajšieho systému
ochrany.
8
OCHRANA PRED ÚČINKAMI
ATMOSFÉRICKEJ ELEKTRINY
Vonkajší systém ochrany pred bleskom (LPS):
Podľa konštrukcie chránenej budovy a jej charakteru možno
umiestniť bleskozvod:


priamo na chránených objektoch,
nad alebo pri chránených objektoch.
Vonkajší LPS má tieto
hlavné časti (obr.):
8
OCHRANA PRED ÚČINKAMI
ATMOSFÉRICKEJ ELEKTRINY
Pri LPS umiestnenom priamo na chránenom objekte sú používané
ako zachytávacie zariadenia (obr.):
a) Hrebeňová sústava (záchytná sústava je vedená po hrebeni strechy),
b) mrežová sústava,
c) zvislé tyčové zachytávače (tyčový bleskozvod).
8
OCHRANA PRED ÚČINKAMI
ATMOSFÉRICKEJ ELEKTRINY
Pri LPS umiestnenom mimo chráneného objektu sú používané ako
zachytávacie zariadenia izolované alebo oddialené bleskozvody (obr.):
a) Stožiarový (zberač je na stožiari v blízkosti objektu),
b) závesný (zberačom je lano zavesené nad chráneným objektom),
c) klietkový (objekt je pod mrežou zo záchytných vedení, zavesených nad a vedľa
objektu).
8
OCHRANA PRED ÚČINKAMI
ATMOSFÉRICKEJ ELEKTRINY
Realizácia záchytných sústav
Záchytná sústava má byť riešená a umiestnená tak, aby zachytila
všetky blesky, smerujúce na chránený objekt.

Jej časti majú byť rozmiestnené na streche objektu tak, aby vytvárali
nad celým objektom priestor chránený pred úderom blesku.

Vyšetrenie chráneného priestoru tyčového a závesného bleskozvodu je
možné urobiť buď:
- metódou ochranného uhla, ktorú možno použiť iba do určitej výšky objektu
alebo
- metódou valiacej sa bleskovej gule.

Pri mrežovej sústave takéto vyšetrenie nie je potrebné.
8
OCHRANA PRED ÚČINKAMI
ATMOSFÉRICKEJ ELEKTRINY
Metóda ochranného uhla
Vyšetrenie a návrh záchytného zariadenia metódou ochranného uhla
je v odborných kruhoch považovaný za zjednodušený
a používa sa najmä pri jednoduchých stavbách s tyčovými zberačmi, hrebeňovou
alebo kombinovanou hrebeňovou záchytnou sústavou.
Podľa STN EN 62305-3 (34 1390): 2007, ktorá okrem iného
rieši aj systémypriamej ochrany pred úderom blesku závisí
veľkosť uvažovaných ochranných uhlov na zaradení chráneného
objektu do triedy ochrany pred bleskom (pozri tab. 8.2)
a od výšky jeho zberača (obr.).
8
OCHRANA PRED ÚČINKAMI
ATMOSFÉRICKEJ ELEKTRINY
Metóda valiacej sa bleskovej gule
Na stanovenie chránených priestorov tyčových bleskozvodov sa podľa STN EN 62305-3
používa metóda valiacej sa bleskovej gule.
Táto metóda je v súlade s elektricko – geometrickým modelom miesta úderu blesku,
Celá situácia sa preto javí ako keby fiktívna guľa s polomerom D bola umiestnená na
čele zostupujúcej vetvy a postupovala spolu s ňou k zemi (obr.). Vzdialenosť D (m) sa
nazýva úderová vzdialenosť a je daná rovnicou:
D = 10 . Iš 2/3
kde Iš (kA) je špičkový prúd prvého úderu
8
OCHRANA PRED ÚČINKAMI
ATMOSFÉRICKEJ ELEKTRINY
Obr. Chránené priestory jednoduchého tyčového bleskozvodu
konštruované
podľa STN 34 1390 a STN EN 62305
8
OCHRANA PRED ÚČINKAMI
ATMOSFÉRICKEJ ELEKTRINY
Realizácia záchytnej sústavy
Záchytnú sústavu na chránených objektoch možno zostaviť:
a) Z prvkov vyrobených na tento účel (zhotovené zberače),
b) z prvkov - kovových stavebných dielcov objektu (náhodné zberače).

Podľa STN EN 62305-3 možno zhotovené záchytné zariadenie pripevniť priamo na strechu
objektu za týchto predpokladov:
a) Priamo na povrch objektu možno zberače aj vedenie klásť priamo na strechu
z nehorľavého materiálu,
b) pri strechách z horľavého materiálu treba vždy dodržať istú minimálnu
bezpečnú vzdialenosť zberača a vodičov od povrchu (tab.).

8
OCHRANA PRED ÚČINKAMI
ATMOSFÉRICKEJ ELEKTRINY
Realizácia záchytnej sústavy

V zhode s predtým platnými normami (napr. STN 34 1390 z r. 1969) je potrebné
všetky vodivé časti vyčnievajúce nad strechu chrániť zodpovedajúcimi
zberačmi.
Požiadavky na materiál záchytných tyčí a pomocných zberačov


Pre záchytné tyče je požadovaný minimálny priemer ≥16 mm.
Pre pomocné zberače z plného materiálu (drôtu) sa vyžaduje, bez ohľadu na použitý
materiál, priemer minimálne 8 mm a presah nad chránený prvok o viac ako 300
mm.
8
OCHRANA PRED ÚČINKAMI
ATMOSFÉRICKEJ ELEKTRINY
Zvody a vedenia podľa STN 34 1390: 1969
Pri návrhu zhotovených zvodov sa stále v praxi uplatňujú nasledovné požiadavky
(odporúčania) STN 34 1390: 1969 pre bežné typy stavieb bez nebezpečia výbuchu:
a) Pri objektoch obdĺžnikového pôdorysu s pomerom šírka/dĺžka ≤ 1: 5 sa požaduje na
každých začatých 15 m jeden zvod,
b) pri objektoch obdĺžnikového pôdorysu s pomerom šírka/dĺžka >1: 5 a objektov s iným,
prípadne členitým pôdorysom treba rátať so zvodom na každých začatých 30 m,
c) menšie objekty by mali mať aspoň dva zvody, umiestnené čo najďalej od seba.
Netýka sa to jednoposchodových budov s obvodom do 40 m a s dlhšou stranou pod
15 m, kde stačí jeden zvod,
d) pri objektoch s výškou nad 30 m musí byť jeden zvod na každých začatých 15 metrov
dĺžky pôdorysu,
e) pri vysokých a štíhlych objektoch s výškou nad 30 m (napr. veže alebo rozhľadne) majú byť
vždy aspoň dva zvody, pokiaľ možno na priľahlých stranách.
8
OCHRANA PRED ÚČINKAMI
ATMOSFÉRICKEJ ELEKTRINY
Zvody a vedenia podľa STN EN 62305-3 (34 1390) : 2007
Počet zvodov podľa STN EN 62305-3 sa riadi podobne ako pri STN 34 1390,
pôdorysnými rozmermi objektu, tvarom strechy, výškou objektu a druhom
bleskozvodu.
Vzdialenosť medzi zvodmi na budove je na základe zaradenia posudzovaného objektu
do tried ochrany pred bleskom (tab.).
Rozmiestnenie zvodov má byť rovnomerné po celom obvode objektu, pokiaľ možno
v rohoch budov, čo najďalej od dverí a okien.
Zvody nesmú prechádzať balkónom, výťahovými šachtami a svetlíkmi.
8
OCHRANA PRED ÚČINKAMI
ATMOSFÉRICKEJ ELEKTRINY
Skúšobná svorka a ochrana proti korózii

Skúšobná svorka má byť na prístupnom mieste vo výške 1,8 až 2 m
na stene objektu. Pri skrytých zvodoch má byť umiestnená do steny objektu
(skrinky) vo výške 0,6 až 1,8 m.
Skúšobná svorka býva vytvorená v mieste vodivého skrutkového
rozoberateľného spojenia vodiča zvodu s vývodom uzemnenia.

Ochrana proti korózii sa robí buď priamo na materiáloch (oceľových
vodičoch) pozinkovaním, alebo sú z nekorodujúceho materiálu (meď).
Ochrana nadzemných častí sa robí aj ochranným náterom (farbou,
asfaltom).
8
OCHRANA PRED ÚČINKAMI
ATMOSFÉRICKEJ ELEKTRINY
Uzemnenie
Každý zvod musí byť pripojený na vlastný uzemňovač alebo na spoločnú uzemňovaciu sústavu.
Jednotlivé uzemňovače sa majú rozložiť pokiaľ možno po celom obvode objektu,
Odpor (impedancia) uzemnenia meraný pri nízkej frekvencii by podľa odporúčania normy nemal byť
vyšší ako 10 Ω. Norma STN EN 62305-3 odporúča použitie dvoch typov usporiadania
uzemňovačov:
Usporiadanie typu A:
Používa uzemňovače inštalované mimo stavbu. Sú zhotovéné buď ako horizontálne –
papršlekovité alebo hĺbkové-zvislé, spojené s každým zvodom. V takomto prípade norma
predpisuje použitie minimálne dvoch uzemňovačov. Minimálne rozmery (dĺžka) každého
uzemňovača závisí od triedy ochrany (LPS) a rezistivity pôdy.
Usporiadanie typu B:
Uzemnenie je vytvorené buď vodičom, uloženým okolo chránenej stavby alebo ako základový
uzemňovač.
9 OCHRANA PRED ÚČINKAMI PREPÄTÍ –
VNÚTORNÝ SYSTÉM OCHRANY PRED
BLESKOM (LPS)
Úlohou vnútornej ochrany pred bleskom je zabrániť
vzniku nebezpečných rozdielov potenciálov (prepätiam)
ktoré vyvolávajú pri prechode prúdu blesku
nebezpečné iskrenie vo vnútri chráneného objektu
a zabrániť tak prípadnému
ohrozeniu života a zdravia osôb a vzniku škôd na majetku.
9 OCHRANA PRED ÚČINKAMI PREPÄTÍ –
VNÚTORNÝ SYSTÉM OCHRANY PRED
BLESKOM (LPS)
VZNIK A DRUHY PREPÄTÍ

Najväčšie špičky v spotrebiteľských nn sieťach vznikajú ako dôsledok
výbojov atmosférickej elektriny – bleskov. Tieto prepätia (LEMP) môžu
dosiahnuť až 20 násobok menovitého napätia siete a prenášať veľké
množstvo energie.

Iným druhom prepätia je spínacie prepätie (SEMP), ktoré však nevyvoláva
tak vysoké napäťové špičky, vyskytuje sa však častejšie.

Na citlivé elektronické prvky môže zničujúco pôsobiť aj prepätie,
spôsobené elektrostatickými výbojmi (ESD).

Posledným prepätím s viac-menej teoretickou možnosťou výskytu je
prepätie od nukleárneho výbuchu v atmosfére (NEMP).
9
OCHRANA PRED ÚČINKAMI PREPÄTÍ –
VNÚTORNÝ SYSTÉM OCHRANY PRED
BLESKOM (LPS)
Prepätia od bleskového výboja (LEMP)
Priamy úder blesku do budovy
Ak blesk udrie priamo do záchytného zariadenia bleskozvodnej sústavy je energia
blesku bezpečne odvedená na spoločný uzemňovací potenciál. Prechodom prúdu blesku
cez impedanciu uzemnenia sa v okamihu úderu zvýši potenciál celého uzemňovacieho
systému budovy čo spôsobí rozdelenie
energie blesku čiastočne do uzemnenia
budovy (cca 50 %) a zvyšku do ostatných
ostatných elektrických systémov
inštalovaných v budove.
Pri priamom údere je prúd blesku až 200 kA.
9
OCHRANA PRED ÚČINKAMI PREPÄTÍ –
VNÚTORNÝ SYSTÉM OCHRANY PRED
BLESKOM (LPS)
Priamy úder blesku do nadzemného nn vedenia
Pri tomto type úderu blesku sa môžu do pripojených budov dostať vysoké prepätie.
Tento typ prepätia ohrozuje najmä koncové časti vedenia, teda najmä EZ v budovách.
9
OCHRANA PRED ÚČINKAMI PREPÄTÍ –
VNÚTORNÝ SYSTÉM OCHRANY PRED
BLESKOM (LPS)
Prenos prepätia v dôsledku blízkeho alebo vzdialeného úderu blesku
Pri blízkom údere blesku vznikajú silné magnetické polia. Tieto indukujú do vedení vysoké
napäťové špičky (obr.). Škody vznikajú popri takomto priamom prenose energie galvanickou väzbou
aj prenosom energie cez indukčné alebo kapacitné väzby (obr.9.2). Úroveň ohrozenia je nižšia,
niekoľko kA pri impulze tvaru 8/20.
9
OCHRANA PRED ÚČINKAMI PREPÄTÍ –
VNÚTORNÝ SYSTÉM OCHRANY PRED
BLESKOM (LPS)
OCHRANA PRED VZNIKOM PREPÄTÍ
Vzniku nebezpečních rozdielov potenciálov pri vzniku prepätí
možno zabrániť dvomi spôsobmi:
1.
Uvedením všetkých vodivých častí objektu na spoločný
potenciál (ekvipotencionálne vyrovnanie). Podľa odporúčaní
STN EN 62305-3 (34 1390) sa to robí prostredníctvom systémov
na vyrovnanie potenciálov (pospojovanie alebo aplikácia zvodičov
prepätí) a jeho následným spojením so systémom vonkajšej
ochrany pred bleskom (pozri kap. 8).
2.
Zaistením dostatočných izolačných vzdialeností (elektrickou
izoláciou) medzi všetkými blízkymi vodivými časťam
9
OCHRANA PRED ÚČINKAMI PREPÄTÍ –
VNÚTORNÝ SYSTÉM OCHRANY PRED
BLESKOM (LPS)
OCHRANA PRED ÚČINKAMI BLESKOV A
PREPÄTÍ
Zóny ochrany pred bleskom

V súčasnosti sa najlepšie výsledky dosahujú uplatňovaním koncepcie zón
ochrany pred bleskom (obr.).

Je založená na postupnom znižovaní prepätia na bezpečnú úroveň ešte
predtým než dosiahne koncového zariadenia.

Pre potreby realizácie tohto princípu je celá eletrická sieť budovy rozdelená do
zón ochrany pred bleskom (LPZ = Lightning Protection Zone).
9
OCHRANA PRED ÚČINKAMI PREPÄTÍ –
VNÚTORNÝ SYSTÉM OCHRANY PRED
BLESKOM (LPS)
Zóny ochrany pred bleskom (LPZ)
9 OCHRANA PRED ÚČINKAMI PREPÄTÍ –
VNÚTORNÝ SYSTÉM OCHRANY PRED
BLESKOM (LPS)
Vyrovnanie potenciálov medzi zónami (LPZ)-koordinácia ochranných prvkov
Ak nie je možné na hraniciach jednotlivých zón LPZ zaistiť vyrovnanie potenciálov
galvanickou väzbou majú byť na každom prechode z jednej zóny do druhej
inštalované zvodiče prepätia a to v závislosti na triede požadovanej ochrany (obr).
9 OCHRANA PRED ÚČINKAMI PREPÄTÍ –
VNÚTORNÝ SYSTÉM OCHRANY PRED
BLESKOM (LPS)
I. Stupeň – rozhranie LPZ 0 a LPZ 1. Ako ochranné prvky sa používajú
otvorené alebo zapúzdrené iskriská (nn siete) prípadne bleskoistky
(zvodiče prúdov blesku tr. B). Táto ochrana sa inštaluje spravidla na nn
strane distribučného transformátora resp. do prípojkovej skrine
alebo hlavného rozvádzača.
II. Stupeň – rozhranie LPZ 1 a LPZ 2. Používajú sa zariadenia ochrany pred
prepätím s menším zvodovým prúdom (zvodiče prúdov blesku triedy
C). Ako ochranné prvky sa používajú varistory (napäťovo závislé
rezistory). Táto ochrana sa spravidla inštaluje do podružných
rozvádzačov.
III. Stupeň – rozhranie LPZ 2 a LPZ 3. Je osadený zvodičmi prepätia triedy
D. Ako ochranné prvky sa používajú ochranné diódy (Zenerova alebo
supresorová). Táto ochrana sa spravidla inštaluje čo najbližšie ku
chráneným technologickým celkom.
9 OCHRANA PRED ÚČINKAMI PREPÄTÍ –
VNÚTORNÝ SYSTÉM OCHRANY PRED
BLESKOM (LPS)
Skúšobné impulzy
Pri priamom údere blesku sú elektrické systémy budovy namáhané prepätím
protivzdialenému okoliu. Na skúšanie prepäťových ochrán norma predpisuje
nasledovné skúšobné impulzy:
 Napäťový impulz tvaru 1,2/50
 prúdové impulzy tvaru 10/350 a 8/20 (obr.).
9 OCHRANA PRED ÚČINKAMI PREPÄTÍ –
VNÚTORNÝ SYSTÉM OCHRANY PRED
BLESKOM (LPS)
Odolnosť zariadenia proti prepäťovým impulzom
Pre elektrické zariadenia nn sú stanovené
Impulzné výdržné kategórie prepätia.
Je to číselné vyjadrenie stupňa odolnosti
elektrických zariadení voči prepätiam.
Príklad rozdelenia impulzných výdržných kategórií
elektrických zariadení v budove
9 OCHRANA PRED ÚČINKAMI PREPÄTÍ –
VNÚTORNÝ SYSTÉM OCHRANY PRED
BLESKOM (LPS)
PRAKTICKÁ REALIZÁCIA OCHRANY V ENERGETICKÝCH SIEŤACH NN
1. Štvorvodičové siete (siete TN-C s prechodom na TN-C-S).
Používajú 3 fázové vodiče (L1, L2, L3) a až do bodu rozdelenia združený vodič PEN.
9 OCHRANA PRED ÚČINKAMI PREPÄTÍ –
VNÚTORNÝ SYSTÉM OCHRANY PRED
BLESKOM (LPS)
2.
Päťvodičové siete (siete TN-S a TT)
Tieto siete používajú tri fázové vodiče (L1, L2, L3), neutrálny vodič N a ochranný
vodič PE (v sieti TT je to lokálny ochranný vodič PE).
9 OCHRANA PRED ÚČINKAMI PREPÄTÍ –
VNÚTORNÝ SYSTÉM OCHRANY PRED
BLESKOM (LPS)
Istenie zariadení na ochranu pred prepätím

Pri zariadení prepäťovej ochrany treba zaistiť, aby pri jeho činnosti nenastala
aktivácia predradných prvkov ochrany vedenia pred skratom a preťažením
s následným odpojením chráneného obvodu od napájania. Preto je nutné popri
hlavnom istení vedenia inštalovať do obvodu prepäťovej ochrany prídavný istiaci
prvok.

Toto istenie proti impulznému preťaženiu ako aj tepelnému namáhaniu zvodičov je
v moderných prepäťových ochranných prvkoch integrované v bloku zvodiča
prepätia.

Prvky F1 (obvykle tavné poistky) a F2 (obvykle ističe) pritom istia vedenie a prvky F3
a F4 sú samostatnými prídavnými zariadeniami ochrán pred prepätím.

Pri voľbe menovitých hodnôt týchto prvkov treba dodržiavať princíp selektivity
istenia.
10
OCHRANA PRED NEBEZPEČNÝMI ÚČINKAMI
STATICKEJ ELEKTRINY
ZÁKLADNÉ POJMY A DEFINÍCIE

Statická elektrina – je názov pre nepohybujúce sa elektrické náboje, ktoré sú
vytvorené zelektrizovanými telesami. V ich okolí sa následne vytvára
elektrostatické pole.

Statická elektrizácia - nazývame tak súhrn procesov vyvolaných elektrickými
poliami od elektrických nábojov (statickej elektriny), nahromadených na rôznych
materiáloch.

Elektrostatický náboj je elektrický náboj, ktorý vznikol fyzikálno-chemickými
procesmi alebo prenesením - kondukciou, elektrostatickou indukciou alebo
usadzovaním iónov. Jednotkou náboja je 1 C, ktorý zodpovedá náboju 6,24.1018
elektrónov.
10
OCHRANA PRED NEBEZPEČNÝMI
ÚČINKAMI STATICKEJ ELEKTRINY

Povrchový odpor Ro je elektrický odpor meraný medzi dvomi susednými
elektródami, priloženými na povrch meraného materiálu. Udáva sa v .

Prechodový odpor Rp sa meria medzi elektródami, priloženými na hornú a
spodnú plochu vzorky. Veľkosť prechodového odporu sa udáva v .

Elektrizovateľnosť je schopnosť materiálu vytvárať na sebe elektrické
náboje pri fyzikálnych alebo chemických procesoch.

Minimálna zápalná energia elektrickou iskrou Wmin je najmenšia
elektrická energia (J), potrebná na zapálenie danej látky pri optimálnej
koncentrácii a stanovených parametroch okolia a iskrišťa.
10
OCHRANA PRED NEBEZPEČNÝMI
ÚČINKAMI STATICKEJ ELEKTRINY
NEŽIADÚCE ÚČINKY STATICKEJ ELEKTRINY
Možno ich rozdeliť na:
a) účinky na ľudský organizmus
b) vznik zápalných iskier v prostredí s nebezpečenstvom požiaru alebo výbuchu,
c) deštrukčné účinky elektrických výbojov,
d) poruchy vo výrobných procesoch.
Statická elektrina môže spôsobiť veľké škody a zapríčiniť vážne havárie.
Na ochranu pred nebezpečnými alebo obťažujúcimi účinkami statickej elektriny
platia preto osobitné bezpečnostné predpisy obsiahnuté najmä
v STN 33 2030:1988, STN 33 2031:2002, STN 33 2032:1987 a STN 33 2033:1991
10
OCHRANA PRED NEBEZPEČNÝMI
ÚČINKAMI STATICKEJ ELEKTRINY
VZNIK ELEKTROSTATICKÝCH NÁBOJOV
1.
V nenabitom stave sú v látkach elementárne náboje (kladné a
záporné) vo vzájomnej rovnováhe.
2.
Pri vodivom dotyku dvoch látok nastáva vzájomný prestup týchto
elementárnych nábojov a na rozhraní oboch látok sa vytvorí elektrická
dvojvrstva.
3.
Pritom sa na povrchu jednej z látok nahromadia záporné a na povrchu
druhej kladné elektrické náboje.
4.
Po oddelení oboch látok zostane tento stav čiastočne zachovaný a na
povrchu oboch látok sa objaví rovnaké množstvo elektrického náboja
opačnej polarity.
10
OCHRANA PRED NEBEZPEČNÝMI
ÚČINKAMI STATICKEJ ELEKTRINY
Elektrostatické náboje vznikajú najmä pri:

Vzájomnom trení telies,

oddeľovaní materiálov,

mechanickom namáhaní, miesení, mletí, drvení a sušení,

vysypávaní a presypávaní materiálov,

prúdení kvapalín a plynov, výtoku a rozprašovaní,

dotykom s iným elektricky nabitým telesom (elektrostatickou kondukciou),


elektrostatickou indukciou,
viazaním iónov , ktoré sa nachádzajú v okolí telesa.
10
OCHRANA PRED NEBEZPEČNÝMI
ÚČINKAMI STATICKEJ ELEKTRINY
Elektrizovateľnosť látok
Rozhodujúci vplyv na vznik a hromadenie elektrostatických nábojov má
celkový odpor materiálu pozostávajúci z paralelne radených odporov Rp
a Ro .


pri kvapalných látkach je rozhodujúca veľkosť rezistivity v riadiaca
veľkosť prechodového odporu Rp
pri tuhých látkach je to hodnota povrchového odporu Ro
10
OCHRANA PRED NEBEZPEČNÝMI
ÚČINKAMI STATICKEJ ELEKTRINY
Elektrizovateľnosť tuhých látok
Z hľadiska elektrizovateľnosti rozdeľujeme tuhé látky podľa
hodnoty povrchového odporu Ro na :
-
antistatické, ak Ro < 10 na 9 
-
obmedzene elektrizovateľné ak 10 na 9 < Ro < 10 na 11 
-
elektrizovateľné ak Ro  10 na 11 
10
OCHRANA PRED NEBEZPEČNÝMI
ÚČINKAMI STATICKEJ ELEKTRINY
Elektrizovateľnosť kvapalín



Neelektrizovateľné kvapaliny sú kvapaliny s rezistivitou  < 10 na
8 m.
Ak pre rezistivitu  platí 10 na 8    10 na 10m, ide o kvapaliny
so schopnosťou čiastočnej (krátkodobej) elektrizácie.
Pri kvapalinách s rezistivitou  1O na 10 m hrozí všeobecne
nebezpečenstvo nabitia
Veľký vplyv na intenzitu procesu nabíjania má stupeň znečistenia kvapalín.
Zvlášť nebezpečné sú rozptýlené čiastočky (napríklad vody) v kvapaline.
10
OCHRANA PRED NEBEZPEČNÝMI
ÚČINKAMI STATICKEJ ELEKTRINY
Hromadenie elektrických nábojov
K hromadeniu elektrických nábojov na objektoch, osobách, strojnom
zariadení, častiach stavebných konštrukcií, dochádza pri tvorbe
náboja vtedy, ak nie je zaistená možnosť trvalého zvodu náboja
do zeme.
Z hľadiska možnosti uzemnenia možno látky rozdeliť podľa hodnoty
povrchového odporu Ro na:
- elektricky vodivé Ro < 5.10na 4 
- elektrostaticky vodivé 5. 10 na 4  < Ro< 10na 6 
- neuzemniteľné Ro > 10na6 
10
OCHRANA PRED NEBEZPEČNÝMI
ÚČINKAMI STATICKEJ ELEKTRINY
Pri hromadení náboja na povrchu telesa je rozhodujúcim faktorom
výdatnosť zdroja nábojov. Charakterizuje ju nabíjací prúd In a
veľkosť elektrostatického zvodu Rz.
Elektrické napätie na objekte nadobudne po jeho elektrostatickom
nabití hodnotu
U = Rz . In
Zariadenia v prostrediach s nebezpečím výbuchu
všetkých stupňov musia mať
Rz < 10na6 
a to na všetkých miestach objektu a napätie U na Rz nesmie
pritom pri prekročiť 10 V.
10
OCHRANA PRED NEBEZPEČNÝMI
ÚČINKAMI STATICKEJ ELEKTRINY
Elektrické výboje a ich energia
Energia výboja je daná vzťahom:
W = 1/2 CU2 = 1/2 QU
Druhy výbojov:
Iskrový výboj
Trsový výboj
Plazivý výboj
Tlejivý výboj
Zápalnými typmi výbojov sú iskrový, trsový a plazivý, ktoré disponujú
dostatočnou energiou.
10
OCHRANA PRED NEBEZPEČNÝMI
ÚČINKAMI STATICKEJ ELEKTRINY
Minimálna zápalná energia látky Wz min
Nebezpečenstvo zapálenia elektrickou iskrou vzniká vtedy, ak sú súčasne
splnené tieto tri podmienky:
1. Je prítomná výbušná zmes v koncentrácii medzi dolnou a hornou medzou
výbušnosti.
Dolná medza výbušnosti je minimálny obsah výbušnej látky v percentách v zmesi so vzduchom, pri
ktorej už môže nastať výbuch. Pod touto hranicou je nedostatok výbušnej látky na vznik
výbušného horenia.
Horná medza výbušnosti je maximálny obsah výbušnej látky v percentách v zmesi so vzduchom, pri
ktorej ešte môže nastať výbuch. Nad touto hranicou už nie je dostatok kyslíka v zmesi na vznik
výbušného horenia.
2. Na telese je nahromadené dostatočné množstvo elektrického náboja s energiou
postačujúcou na zapálenie, vyššou ako je minimálna zápalná energia horeuvedenej
zmesi.
3. Môže vzniknúť zápalná forma elektrického výboja.
10
OCHRANA PRED NEBEZPEČNÝMI
STATICKEJ ELEKTRINY
ÚČINKAMI
Triedy citlivosti


Na stanovenie úrovne bezpečnostných opatrení na ochranu pred zapálením
elektrickým výbojom sú látky rozdelené do tried citlivosti na zapálenie
elektrickou iskrou (tab).
Trieda citlivosti
Minimálna zápalná
energia Wmin (mJ)
1
2
3
4
5
do 0,025 vrátane
od 0,025 do 0,2 vrátane
od 0,2 do 4,0 vrátane
od 4,0 do 20 vrátane
viac ako 20
Reprezentant triedy
názov
Wmin (mJ)
vodík
etylén
metán


0,011
0,07
0,28


Pokiaľ sa vyskytne v danom priestore niekoľko druhov výbušných zmesí (napr.
práškové farby a pary riedidiel), posudzuje sa nebezpečenstvo zapálenia podľa
najcitlivejšej zmesi.
10
OCHRANA PRED NEBEZPEČNÝMI
STATICKEJ ELEKTRINY
ÚČINKAMI
Elektrostatický náboj na ľuďoch
Človek je z hľadiska elektrostatiky vodič s určitou kapacitou voči zemi. Jej
hodnota sa pohybuje od 50 do 250 pF
Ľudské telo sa môže elektrostaticky nabiť týmito spôsobmi:
a) dotykom nabitého objektu,
b) indukciou z nabitého objektu,
c) zachytením iónov zo vzduchu,
d) pohybom odevu po tele, stykom obuvi s podlahovou krytinou,
e) prácou s látkami ľahko elektrizovateľnými.
10
OCHRANA PRED NEBEZPEČNÝMI
STATICKEJ ELEKTRINY
ÚČINKAMI
Fyziologické účinky elektrostatických nábojov

Veľkosť elektrostatického potenciálu, vznikajúceho pri rôznych činnostiach alebo na rôznych
predmetoch a materiáloch je silne závislá od relatívnej vlhkosti vzduchu (tab.).
Zdroj (činnosť)
Relatívna vlhkosť vzduchu  (%)
10 až 20
Beh po koberci
Manipulácia s papiermi v plastovom obale
Pohyb po čalúnenej stoličke


35 000 V
6000 V
7000 V
65 až 80
1500 V
100 V
600 V
Elektrický náboj je schopný pri prechode telom dráždiť nervové centrá, pričom citlivosť je
individuálna.
Z hľadiska citlivosti ľudského organizmu sa považuje jednosmerný prúd 2 mA s dobou vnemu 1 s
za medzu citlivosti.
10
OCHRANA PRED NEBEZPEČNÝMI
STATICKEJ ELEKTRINY
ÚČINKAMI
Bezpečnosť človeka pred úrazom pri dotyku so silne elektricky
nabitým objektom
Z výskumov vyplýva, že pre človeka je nebezpečná energia
W = 50 J (W = 1/2 CU2)



Túto hodnotu nie je možné prakticky dosiahnuť. Ľahko však možno dosiahnuť už
spomínanú medzu citlivosti.
Nebezpečná býva aj mimovoľná reakcia človeka pri silnom fyziologickom
podráždení.
Pri priblížení sa elektrostaticky nabitého človeka k uzemnenému alebo nabitému
objektu môže dôjsť k iskrovému výboju, ktorý môže zapáliť plyny, prach alebo veľmi
citlivé výbušniny.
10
OCHRANA PRED NEBEZPEČNÝMI
STATICKEJ ELEKTRINY
ÚČINKAMI
OCHRANNÉ OPATRENIA PROTI STATICKEJ ELEKTRINE
Vznik a hromadenie elektrostatických nábojov možno obmedziť:
a) elektrostatickým uzemnením všetkých elektrostaticky alebo elektricky
vodivých objektov,
b) znížením elektrizovateľnosti všetkých použitých látok (antistatickými
úpravami, znížením povrchového odporu a pod.),
c) zvýšením relatívnej vlhkosti vzduchu,
d) použitím neutralizátorov,
e) znížením výdatnosti zdroja tvorby nábojov zmenou technologických
parametrov (zmenšením výtokových rýchlostí, znížením prítlačných tlakov).
10
OCHRANA PRED NEBEZPEČNÝMI
STATICKEJ ELEKTRINY
ÚČINKAMI
Zvyčajne je potrebné kombinovať niekoľko uvedených spôsobov
súčasne, aby sa docielila požadovaná účinnosť.
V praxi sa najčastejšie používajú tieto opatrenia:
 zvýšenie relatívnej vlhkosti vzduchu, pritom sa výrazne mení (znižuje) najmä
hodnota povrchového odporu niektorých materiálov.
(V ovzduší s relatívnou vlhkosťou vzduchu 60 až 70 % sa výrazne znižuje tvorba statickej elektriny,
nad 70 % sa takmer nevyskytuje a nad 80 % statická elektrina už vôbec nevzniká)

neutralizácia elektrických nábojov - na povrch materiálu sa privedú náboje
opačnej polarity, ktoré sa spoja s pôvodnými nábojmi - rekombinujú. Na tento účel
sa používajú neutralizátory. Používajú sa neutralizátory pasívne, aktívne a
rádioaktívne.
10
OCHRANA PRED NEBEZPEČNÝMI ÚČINKAMI
STATICKEJ ELEKTRINY
Ochranné opatrenia pre oblečenie, výstroj a náradie
a) Oblečenie treba voliť z látok obmedzene elektrizovateľných, napr. (ľan alebo
bavlna).
b) Ochranné prilby sa v nebezpečných priestoroch z hľadiska zapálenia iskrou môžu
používať iba z neelektrizovateľného materiálu.
c)
Pracovné rukavice sú v nebezpečných priestoroch povolené iba vo vyhotovení
z neelektrizovateľných materiálov
d) Meracie prístroje, nosené na odeve sa pri pohybe trú o odev alebo o kožu
pracovníka. Pracovné pomôcky a prístroje majú byť vyhotovené z
neelektrizovateľného materiálu alebo s neelektrizovateľným krytom.
10
OCHRANA PRED NEBEZPEČNÝMI
ÚČINKAMI STATICKEJ ELEKTRINY
Vybavenie antistatického pracoviska
10
OCHRANA PRED NEBEZPEČNÝMI
STATICKEJ ELEKTRINY
ÚČINKAMI
Statická elektrina v elektronike

Všetky integrované obvody sú citlivé na účinky statickej elektriny.

Škody spôsobujú najmä elektrostatické výboje (ESD).

Rozsah škôd závisí od prahovej citlivosti súčiastok t.j. od energie, ktorá
je už schopná poškodiť ich (najmä ich p-n priechody) a počtu výbojov.

Štruktúry vyhotovené technológiami zo skupiny MOS napätia na úrovni
niekoľko desiatok voltov poškodzujú alebo ich môžu úplne zničiť.
10
OCHRANA PRED NEBEZPEČNÝMI ÚČINKAMI
STATICKEJ ELEKTRINY
Statická elektrina v elektronike
Statická elektrina môže spôsobiť aj poruchy na počítačoch a počítačových sieťach,
prípadne na reprodukčných zariadeniach pripojených na výpočtovú techniku (tlačiarne).
Na základe rozborov bolo vyšpecifikovaných
niekoľko typov porúch zapríčinených statickou elektrinou:
1. Zmeny v pamäťových prvkoch spôsobujúce chyby v programoch alebo ich úplnú
stratu.
2. Chybné čítanie údajov z pamäťových médií, prípadne úplná nedostupnosť údajov.
3. Chybný prenos údajov v sieťových termináloch alebo ich úplné zlyhanie.
4. Zničenie poistiek.
5. Poškodenie rozvodových dosiek.
10
OCHRANA PRED NEBEZPEČNÝMI ÚČINKAMI
STATICKEJ ELEKTRINY
Statická elektrina v elektronike
Nebezpečné sú najmä priestory s nevodivými dlážkami, kde pri pohybe
obsluhy vznikajú vysoké elektrické potenciály.
Pri dotyku obsluhy s klávesnicou počítača prejde nahromadený náboj
na počítač a môže ovplyvniť činnosť jeho obvodov.
Takto vznikajú veľmi často poruchy aj v zariadeniach, ktoré ešte
neboli dané do užívania, napríklad pri manipulácii v skladoch alebo v
predajni.
10
OCHRANA PRED NEBEZPEČNÝMI ÚČINKAMI
STATICKEJ ELEKTRINY
Ochrana informačných systémov pred statickou
elektrinou
Ochrana pred statickými nábojmi
spočíva v
elektrostatickom uzemnení.
Musí byť realizované tak, aby elektrický potenciál na osobe
obsluhujúcej zariadenie informačných systémov neprekročil
približne 100 V po 1 sekunde od nabitia (pri pohybe na stoličke,
trením odevu a pod.).
11
BEZPEČNOSŤ PRI PRÁCI S LASERMI
História vzniku lasera
Teoretické základy javov vzájomného pôsobenia elektromagnetického žiarenia
a látky (excitácia atómov) boli položené už dávnejšie prácami Plancka, Bohra a Einsteina

Prvé zariadenie na zosilnenie mikrolnového žiarenia MASER (mikrovlnový zosilňovač stimulovanou emisiou
žiarenia) so zväzkom čpavkových molekúl v plynnom stave zhotovili američania C. H. Townes, J. P. Gordon a
H. J. Zeiger a súčasne dvaja ruskí fyzici N. G. Basov a A. M. Prochorov v rokoch 1954 až 1955.

Koncepcia lasera (optického masera) vznikla niekoľko rokov po zhotovení a uvedení do činnosti prvých
maserov. S prvým projektom tohto druhu vystúpili v roku 1958 americkí vedci C. H. Townes a A. L. Schawlow.

V druhej polovici r. 1959 navrhol Townes model lasera, ale pokusy s ním sa nevydarili. Až o niekoľko mesiacov
neskôr v roku 1960 sa podarilo mladému výskumníkovi z laboratória Howarda Hughesa (Hughes Aircraft
Company), Theodorovi Haroldovi Mainmanovi dosiahnúť laserový efekt v kryštale syntetického rubína,
skonštruovať a uvieť do činnosti prvý model lasera.
11
BEZPEČNOSŤ PRI PRÁCI S LASERMI
Laserové žiarenie, ktoré je
monochromatické, koherentné a konvergentné
vyžarujú zariadenia - kvantové optické generátory, ktoré využívajú
stimulovanú emisiu žiarenia.
Z princípu ich činnosti pochádza aj názov týchto zariadení:
„Light Amplification by Stimulated Emision of Radiation"
(zosilnenie svetla stimulovanou emisiou žiarenia)
LASER
11
BEZPEČNOSŤ PRI PRÁCI S LASERMI
Farba svetla závisí od jeho vlnovej dĺžky (obr.).
Laserové žiarenie má vysokú prevahu iba jednej vlnovej dĺžky, je teda
Monochromatické - jednofarebné
11
BEZPEČNOSŤ PRI PRÁCI S LASERMI
Laserové svetlo je vysoko koherentné
jednotlivé koherentné vlny laserového svetla môžu byť dlhé až niekoľko sto kilometrov
Nekoherentné vlny
Koherentné vlny
11
BEZPEČNOSŤ PRI PRÁCI S LASERMI
Svetlo žiarovky – šíri sa všetkými smermi, je teda divergentné
Laserové žiarenie sa šíri jedným smerom a s malým smerovým rozptylom, je teda konvergentné
11
BEZPEČNOSŤ PRI PRÁCI S LASERMI
Vznik stimulovanej emisie žiarenia
Rozoznávame tri fázy činnosti lasera (obr.):
absorpciu (a),
spontánnu emisiu (b),
stimulovanú emisiu (c)
Frekvencia absorbovaného alebo emitovaného žiarenia závisí od
rozdielu energie Eg
medzi vyššou energiou E2 a nižšou energiou E1
podľa vzťahu:
Eg = E2 - E1 = ν . ћ
11
BEZPEČNOSŤ PRI PRÁCI S LASERMI
Princíp činnosti a vlastnosti (rubínového) lasera




Rubínový laser patrí do skupiny laserov s látkou v tuhom skupenstve. V základnom
materiáli kryštálu korundu Al2O3 sú rozptýlené paramagnetické ióny Cr3+.
Na vybudenie iónov chrómu k prechodu z normálneho stavu na horné pásmo
energetických hladín slúži intenzívne biele svetlo dopadajúce na kryštál rubína
(presnejšie povedané „čerpaciu“ funkciu berú na seba zelené a modré zložky tohto
svetla, ktoré sú pohlcované rubínom).
Precízne vybrúsené protiľahlé čelné
steny rubína sú pokryté odrazovým materiálom
a tvoria zrkadlá optického rezonátora.
Jedno z nich je pre vlnovú dĺžku generovaného
žiarenia polopriepustné a dovoľuje žiareniu
opustiť systém lasera.
11
BEZPEČNOSŤ PRI PRÁCI S LASERMI
Rozdelenie laserov podľa skupenstva aktívnej látky:

plynové (atómové, iónové, molekulové),

farbivové ( roztoky s organickými a anorganickými farbivami),

tuhej fázy (kryštalické, amorfné)

polovodičové (z priamych polovodičov)

chemické (budiacim mechanizmom je chemická reakcia)
11
BEZPEČNOSŤ PRI PRÁCI S LASERMI
Vlnová dĺžka laserového žiarenia je od UV oblasti až po oblasť IR.
Na obr. sú uvedené niektoré typy laserov,
ich vlnová dĺžka žiarenia, oblasť
optického žiarenia so svojimi časťami:



ultrafialovou,
svetelnou (viditeľné svetlo)
infračervenou.
11
BEZPEČNOSŤ PRI PRÁCI S LASERMI
Rozdelenie laserov podľa režimu činnosti
Podľa pracovného režimu generovania laserového žiarenia rozdeľujeme
lasery na tri skupiny:
1. So spojitým režimom generovania (doba impulzu t i > 0,25 s).
Hlavným parametrom je výkon vystupujúceho žiarenia P (W), prípadne
výkonová hustota vystupujúceho žiarenia  (W.m-2).
2. S impulzným režimom generovania s nízkou opakovacou frekvenciou impulzov
(f < 1 Hz).
3. S impulzným režimom generovania s vysokou opakovacou frekvenciou
impulzov (f > 1 Hz).
Hlavným parametrom v prípade 2 a 3 je teda opakovacia frekvencia impulzov a celková
elektromagnetická energia Q jedného impulzu vystupujúceho žiarenia: Q  t dt

0
11
BEZPEČNOSŤ PRI PRÁCI S LASERMI
Podľa STN IEC 60825 - 1 (34 1701) lasery delia do klasifikačných tried:





lasery 1. triedy: lasery bezpečné pri dobre predvídaných podmienkach činnosti,
lasery 2. triedy: lasery emitujúce viditeľné žiarenie v rozsahu vlnových dĺžok od
400 nm do 700 nm.
lasery 3A triedy: lasery bezpečné pre kontrolu nechránenými očami. Priame
vnútrolúčové pozorovanie laserov 3A triedy pomocou optických prostriedkov
môže byť nebezpečné.
lasery 3B triedy: priame vnútrolúčové pozorovanie týchto laserov je vždy
nebezpečné. Pozorovanie rozptylových odrazov nie je nebezpečné.
lasery 4. triedy: lasery schopné vytvárať nebezpečné rozptýlené odrazy. Môžu
spôsobiť poranenie kože a nebezpečenstvo požiaru. Ich používanie vyžaduje
mimoriadnu opatrnosť.
11
BEZPEČNOSŤ PRI PRÁCI S LASERMI
Klasifikácia účinkov žiarenia laserov:
1. Z vecného hľadiska, či má žiarenie požadované energetické parametre - energiu,
výkon.
Presný postup pri takejto klasifikácii je opísaný v STN IEC 60825 - 1 (34 1701):
2007.
2. Z hygienického hľadiska, kedy skúmame či laserové žiarenie (priame alebo
difúzne) zasahujúce obsluhu laseru neprevyšuje:
a) hranicu prípustnej emisie (AEL). Hranica prípustnej emisie (AEL - Acessible
Eemission Limit) je maximálna prípustná hladina emisie v rámci určitej triedy
laserov,
b) hranicu najvyššej prípustnej dávky (MPE). Najvyššia prípustná dávka (MPE Maximum Permissible Exposure) je hodnota dávky laserového žiarenia, ktorej
môžu byť osoby za normálnych okolností vystavené bez toho, aby mali
následky zo škodlivých účinkov laserového žiarenia.
Hodnoty MPE predstavujú maximálnu hranicu, ktorej môžu byť vystavené oči
a koža bez následkov poranenia priamo po ožiarení alebo po dlhšom čase.
Sú v priamom vzťahu s vlnovou dĺžkou.
11
BEZPEČNOSŤ PRI PRÁCI S LASERMI
Poškodenie ľudského organizmu laserovým žiarením vzniká tromi typmi
účinkov:
1. Tepelnými, ktoré spôsobujú nadmerné zvýšenie teploty v tkanive pri absorpcii
laserového žiarenia,
2. tepelno – akustickými, pri ktorých je zvýšenie teploty sprevádzané
kmitaním a mechanickou deštrukciou tkaniva, ktoré absorbovalo laserové žiarenie,
3. fotochemickými, ktoré vyvolávajú chemické zmeny v tkanive pri absorpcii
laserového žiarenia.
*****


Tepelné a tepelno–akustické javy vznikajú najmä od laserov, ktoré vyžarujú vo viditeľnej a IČ
časti spektra.
Fotochemické javy vznikajú od laserov, emitujúcich žiarenie v ultrafialovom pásme.
*****

Najviac ohrozeným orgánom ľudského tela je oko, až potom nasledujú ostatné časti tela (koža).
11
BEZPEČNOSŤ PRI PRÁCI S LASERMI
BEZPEČNOSŤ LASEROVÝCH VÝROBKOV A ZARIADENÍ
Norma STN IEC 60825 - 1 (34 1701): 2007, obsahuje základné predpisy pre:
1. Ochranu osôb pred žiarením laserových zariadení s vlnovou dĺžkou od 180 nm do
1 mm určením bezpečnostných pracovných hladín žiarenia laserových zariadení a
pre klasifikáciu laserov a laserových výrobkov podľa stupňa ich nebezpečnosti,
2. určenie požiadaviek na užívateľa i výrobcu, aby opísali postupy a odovzdali
informácie, ktoré sú potrebné na prijatie príslušných opatrení,
3. výstrahu jednotlivcom pred nebezpečenstvom, ktoré súvisí s ožiarením laserovými
výrobkami, pomocou signalizácie, označením štítkami na zariadení a pomocou
pokynov,
4. zníženie možnosti poranenia minimalizovaním nadbytočného žiarenia,
zdokonalením zabezpečovacích systémov, používaním ochranných pomôcok a
riadiacich pokynov pre obsluhu,
5. ochranu osôb proti iným nebezpečenstvám, vyplývajúcim z prevádzky a
používania laserových výrobkov.
11
BEZPEČNOSŤ PRI PRÁCI S LASERMI
KONŠTRUKCIA LASEROV
pre zaistenie bezpečnosti pri ich obsluhe
Laserové výrobky majú mať zabudované bezpečnostné zariadenia v závislosti od triedy, do
ktorej ich výrobca zaradil. Požiadavky na tieto zariadenia sú:
Ochranný kryt chráni človeka pred laserovým žiarením. Všetky časti krytu, ktoré po
odstránení umožňujú prístup k nadlimitnému žiareniu lasera musia byť zabezpečené
tak, že ich odstránenie je možné iba pomocou nástroja.
Prístupové panely a bezpečnostné blokovanie. Bezpečnostné blokovanie musí byť
také, aby zabránilo odobratiu panela, pokiaľ hranica emisie neklesne pod hranicu
dovolenej emisie (AEL) určitej triedy.
Konektor na diaľkové blokovanie musí mať každý laserový výrobok patriaci do 2.
triedy v rozsahu vlnových dĺžok od 400 do 700 nm, 3B triedy s dovolenou emisiou
vyššou ako 5-násobok AEL a 4. triedy. Ak nie sú svorky konektora spojené, prípustná
emisia nesmie prekročiť hranicu dovolenej emisie (AEL) pre 1. 2. a 3A triedu.
Ovládací kľúč hlavného riadenia musí mať každý laser z horeuvedených tried. Kľúč
musí byť odstrániteľný a laser nesmie vyžarovať, ak je kľúč vybratý. Pojmom kľúč
rozumieme akékoľvek ovládacie zariadenie, napr. magnetické karty, číselné
kombinácie a pod.
11
BEZPEČNOSŤ PRI PRÁCI S LASERMI
KONŠTRUKCIA LASEROV
pre zaistenie bezpečnosti pri ich obsluhe
Laserové výrobky majú mať zabudované bezpečnostné zariadenia v závislosti od triedy, do
ktorej ich výrobca zaradil. Požiadavky na tieto zariadenia sú:
Výstraha pred emisiou žiarenia lasera. Každý laserový výrobok, patriaci do jednej z
horeuvedených tried, musí v prípade, keď je zapnutý a sady kondenzátorov
impulzného lasera sú alebo nie sú dostatočne vybité, vydávať počuteľnú výstrahu.
Výstražné zariadenie musí byť bezpečné pri poruche.
Zastavenie lúča alebo oslabovač zväzku lúčov. Každý laserový výrobok, patriaci
do jednej z yyšších horeuvedených tried musí obsahovať jeden, alebo viac trvalo
zabudovaných oslabovacích prostriedkov (zastavovač lúča alebo oslabovač zväzku
lúčov). Tento prostriedok musí ochrániť človeka od žiarenia lasera nad hodnoty AEL
pre 1., 2. alebo 3A triedu.
Optické zariadenia na zrakovú kontrolu musia mať zabezpečené zoslabenie žiarenia
na úroveň hodnoty AEL pre 1. triedu.
Elektrické časti musia vyhovovať príslušným normám z hľadiska ochrany pred
nebezpečným dotykom.
11
BEZPEČNOSŤ PRI PRÁCI S LASERMI
INFORMAČNÉ ŠTÍTKY
Každé laserové zariadenie musí byť vybavené štítkom (štítkami). Text
a symboly musia byť čierne na žltom podklade s výnimkou 1. triedy, kde
sa nemusí použiť táto kombinácia farieb.
Obr. Výstražný štítok laserov
Štítky musia byť pevne pripevnené a jasne viditeľné počas prevádzky
zariadenia, jeho údržby alebo obsluhy. Musia byť umiestnené tak, aby sa
dali prečítať bez vystavenia človeka žiareniu nad hodnotu AEL pre 1. triedu.
12
ODBORNÉ PREHLIADKY A SKÚŠKY ELEKTRICKÝCH
ZARIADENÍ - REVÍZIE ELEKTRICKÝCH ZARIADENÍ
Účelom revízie elektrických zariadení je overovanie ich stavu z hľadiska bezpečnosti.
ZÁKLADNÉ POJMY
Bezpečnosť elektrického zariadenia je schopnosť elektrického zariadenia neohrozovať ľudské
zdravie, úžitkové zvieratá alebo majetok a okolité prostredie.
Kontrola elektrického zariadenia je činnosť, vykonávaná na elektrickom zariadení, pri ktorej sa
zisťuje technický stav elektrického zariadenia (napr. skúškou, meraním, prehliadkou a pod.).
Revízia elektrického zariadenia je činnosť, vykonávaná na elektrickom zariadení, pri ktorej sa
prehliadkou, meraním a skúšaním zisťuje stav elektrického zariadenia z hľadiska jeho
bezpečnosti. Súčasťou revízie je vypracovanie správy o revízii.
Správa o revízii je písomný doklad o výsledku revízie, z ktorého je zjavný stav elektrického zariadenia
z hľadiska bezpečnosti v dobe vykonania revízie.
12
ODBORNÉ PREHLIADKY A SKÚŠKY ELEKTRICKÝCH
ZARIADENÍ - REVÍZIE ELEKTRICKÝCH ZARIADENÍ
VÝCHODISKOVÁ REVÍZIA

Nové, alebo rekonštruované elektrické zariadenia možno uviesť do prevádzky len vtedy, ak
bol ich stav z hľadiska bezpečnosti overený východiskovou revíziou, prípadne overený a
doložený dokladmi

Za nové alebo rekonštruované elektrické zariadenie sa nepovažuje rozšírenie existujúceho obvodu
nízkeho napätia, ktoré nevyžaduje zmenu istenia.

Pre účely nevyhnutných meraní a skúšok možno uviesť elektrické zariadenie pod napätie ešte pred
ukončením východiskovej revízie. Musia sa však vykonať také opatrenia, aby uvedením
zariadenia pod napätie nebola ohrozená bezpečnosť.

Východiskovú revíziu elektrických zariadení, ktoré sa zostavujú po častiach priamo na mieste
ich uvedenia do prevádzky možno vykonávať tiež po častiach.
12
ODBORNÉ PREHLIADKY A SKÚŠKY ELEKTRICKÝCH
ZARIADENÍ - REVÍZIE ELEKTRICKÝCH ZARIADENÍ
PRAVIDELNÉ REVÍZIE

Prevádzkované elektrické zariadenia sa musia pravidelne revidovať najneskôr v
lehotách stanovených príslušnými normami.

Lehota na vykonanie pravidelnej revízie elektrického zariadenia sa odvodí
buď v závislosti od druhu prostredia v priestore, v ktorom je elektrické
zariadenie umiestnené alebo z umiestnenia elektrického zariadenia v priestore
so zvýšeným rizikom ohrozenia osôb.

Lehota pre zložité prostredie sa rovná najkratšej lehote z lehôt pre jednoduché
prostredie, z ktorých je zložité prostredie zložené.
12
ODBORNÉ PREHLIADKY A SKÚŠKY ELEKTRICKÝCH
ZARIADENÍ - REVÍZIE ELEKTRICKÝCH ZARIADENÍ
PODKLADY NA VYKONÁVANIE REVÍZIÍ
Podklady, potrebné na vykonanie východiskovej revízie sú:
•
dokumentácia elektrického zariadenia, zodpovedajúca skutočnému vyhotoveniu,
•
protokoly o určení druhu prostredí a vonkajších vplyvov, pokiaľ nie sú súčasťou dokumentácie,
•
písomné doklady o vykonávaní východiskových revízií častí elektrického zariadenia,
•
záznamy o kontrolách, skúškach a meraniach vykonaných na elektrických zariadeniachpred jeho
uvedením do prevádzky,
•
doklady stanovené príslušným predpisom, umožňujúce vynechať z revíznej povinnosti tie časti EZ,
ktoré majú doklad o zhode ich parametrov s technicko-bezpečnostnými predpismi (vyhlásenie o zhode,
protokol o kusovej skúške a pod.),
•
doklady o revíziách vykonaných po častiach podľa čl. 2.2 STN 33 1500,
•
písomné záznamy o vykonaných kontrolách a prijatých opatreniach.
12
ODBORNÉ PREHLIADKY A SKÚŠKY ELEKTRICKÝCH
ZARIADENÍ - REVÍZIE ELEKTRICKÝCH ZARIADENÍ
PODKLADY NA VYKONÁVANIE REVÍZIÍ
Podklady na vykonanie pravidelnej revízie sú:
•
ako podklady uvedené pre východiskovú revíziu v bodoch a) a b),
•
zásady pre údržbu elektrického zariadenia, t. j. vykonávanie revízií, kontrol,
skúšok a meraní,
•
záznamy s výsledkami vykonaných kontrol podľa poriadku preventívnej údržby s podpisom povereného
pracovníka,
•
správa o predchádzajúcej revízii,
•
záznamy o vykonaných kontrolách,
•
doklady o vykonávaní dozoru príslušnými orgánmi technického dozoru.
12
ODBORNÉ PREHLIADKY A SKÚŠKY ELEKTRICKÝCH
ZARIADENÍ - REVÍZIE ELEKTRICKÝCH ZARIADENÍ
Postupy pri vykonávaní revízií:

Postupy pri východiskovej revízii podrobne stanovuje dosiaľ (do
09.09) platná STN 33 2000-6-61: 2004. Na ustanovenia tejto normy
sa odvoláva aj nová norma 33 2000-6: 2007 Elektrické inštalácie
nízkeho napätia Časť 6: Revízia.

Postupy pri periodických revíziách stanovuje STN ES 59009 (33
1620): 2004 Prehliadky a skúšanie elektrických inštalácií v obytných
budovách.
12
ODBORNÉ PREHLIADKY A SKÚŠKY ELEKTRICKÝCH
ZARIADENÍ - REVÍZIE ELEKTRICKÝCH ZARIADENÍ
Správa o revízii:

Správa o revízii má byť podrobná a má obsahovať stručný
technický popis zariadenia a jeho stavu v dobe revízie, tak aby
bolo možné porovnať ho so stavom pri predchádzajúcich alebo
následnej pravidelnej revízii.

V revíznej správe sa má uviesť súpis všetkých zistených závad
a nedostatkov s odkazom na zákonnú úpravu alebo normu, ktorej
odporúčanie je porušené.
12
ODBORNÉ PREHLIADKY A SKÚŠKY ELEKTRICKÝCH
ZARIADENÍ - REVÍZIE ELEKTRICKÝCH ZARIADENÍ
V revíznej správe je potrebné uviesť:

dátum začatia a ukončenia revízie,

meno elektrotechnika špecialistu,

číslo osvedčenia elektrotechnika špecialistu,

rozsah revízie (ohraničenie zariadenia),

jednoznačný záver (EZ je spôsobilé, spôsobilé s podmienkami resp. nespôsobilé bezpečnej
prevádzky),

súpis použitých meracích prístrojov a zariadení,

termín ďalšej pravidelnej revízie,

namerané hodnoty (v prílohe),

podpis a pečiatku elektrotechnika špecialistu.
12
ODBORNÉ PREHLIADKY A SKÚŠKY ELEKTRICKÝCH
ZARIADENÍ - REVÍZIE ELEKTRICKÝCH ZARIADENÍ
Uloženie revíznych správ:

Revízna správa musí byť uložená u prevádzkovateľa
alebo majiteľa elektrického zariadenia a prístupná orgánom
štátneho odborného dozoru.

Správa o východiskovej revízii musí byť uložená trvalo až do
zrušenia elektrického zariadenia.

Správa o pravidelnej revízii musí byť uložená najmenej do
vyhotovenia nasledujúcej správy o pravidelnej revízii.
12
ODBORNÉ PREHLIADKY A SKÚŠKY ELEKTRICKÝCH
ZARIADENÍ - REVÍZIE ELEKTRICKÝCH ZARIADENÍ
ODBORNÁ SPÔSOBILOSŤ OSÔB NA VÝKON REVÍZIÍ ELEKTRICKÝCH
ZARIADENÍ

Revíziu vykonáva odborne spôsobilá osoba v rozsahu a lehotách určených
bezpečnostnotechnickými požiadavkami daného elektrického zariadenia.

Odborne spôsobilou osobou na vykonávanie revízií vyhradených technických
zariadení elektrických je elektrotechnik špecialista.

Elektrotechnik špecialista je osoba, ktorá však nezodpovedá za prevádzku
elektrických zariadení.

Elektrotechnik špecialista je v zmysle právnych predpisov povinný zakročiť,
v prípade potreby neodkladnej potreby zákroku na odvrátenie hroziacej škody alebo
ohrozenia života alebo zdravia.
12
ODBORNÉ PREHLIADKY A SKÚŠKY ELEKTRICKÝCH
ZARIADENÍ - REVÍZIE ELEKTRICKÝCH ZARIADENÍ
REVÍZIE A KONTROLY ELEKTRICKÉHO RUČNÉHO NÁRADIA

Pre kontroly a revízie elektrického ručného náradia platí norma STN 33 1600:
1996.

Účelom tejto normy je stanoviť odlišné požiadavky na revízie a kontroly náradia
počas jeho používania od požiadaviek základnej STN 33 1500:2007.

Kontrola náradia je činnosť, pri ktorej sa prehliadkou a skúšaním zisťuje stav
náradia.

Revízia náradia je súhrn úkonov, pri ktorých sa prehliadkou, meraním a skúšaním
zisťuje stav náradia z hľadiska jeho bezpečnosti.

Súčasťou revízie náradia je vypracovanie dokladu o revízii.
12
ODBORNÉ PREHLIADKY A SKÚŠKY ELEKTRICKÝCH
ZARIADENÍ - REVÍZIE ELEKTRICKÝCH ZARIADENÍ
Revízie elektrického ručného náradia
Podľa pracovného využitia (ako často a ako dlho sa používa) sa náradie zaraďuje do troch skupín:
a) skupina A - s náradím sa pracuje len občas (do 100 prevádzkových hodín ročne),
b) skupina B - s náradím sa pracuje často krátkodobo (od 100 do 250 prevádzkových hodín ročne),
c) skupina C - s náradím sa pracuje často dlhšie (viac ako 250 prevádzkových hodín za rok).
Pri revízii náradia sa zisťuje:




a) stav náradia a jeho súčastí,
b) pripojenie ochranného vodiča (len pri náradí triedy ochrany I),
c) izolačný odpor,
d) chod náradia.
12
ODBORNÉ PREHLIADKY A SKÚŠKY ELEKTRICKÝCH
ZARIADENÍ - REVÍZIE ELEKTRICKÝCH ZARIADENÍ
Lehoty vykonávania revízií elektrického ručného náradia
Revízie náradia sa vykonávajú:


pravidelne, najneskôr v lehotách stanovených v tab.
pri každej predpokladanej alebo zistenej poruche (napr. pri podozrení
z poškodenia prúdom, nárazom, tekutinou alebo inými vplyvmi).
12
ODBORNÉ PREHLIADKY A SKÚŠKY ELEKTRICKÝCH
ZARIADENÍ - REVÍZIE ELEKTRICKÝCH ZARIADENÍ
Pri meraní počas revízie:
a)
Ochranný vodič musí byť spoľahlivo pripojený. Odpor ochranného vodiča, meraný medzi
ochranným kontaktom vidlice a prístupnými kovovými časťami nesmie byť väčší ako 0,2  pri
dĺžke pohyblivého prívodu do 3 metrov. K tejto dovolenej hodnote odporu sa pripočítava na
každé ďalšie 3 m dĺžky pohyblivého prívodu hodnota 0,1 .
b) Izolačný odpor sa zisťuje pomocou meračov izolačného odporu. Meria sa jednosmerným
prúdom. Merací prístroj musí byť schopný poskytovať napätie 500 V pri zaťažení prúdom 1 mA
od 5 do 10 s.
Izolačný odpor nesmie byť menší ako:
2 M pri základnej izolácii, 5 M pri prídavnej izolácii a 7 M pri zosilnenej izolácii.
12
ODBORNÉ PREHLIADKY A SKÚŠKY ELEKTRICKÝCH
ZARIADENÍ - REVÍZIE ELEKTRICKÝCH ZARIADENÍ
Doklad o revízii náradia musí obsahovať:
- dátum revízie náradia,
- jej výsledok (dobrý stav - chybný stav - medzný stav - vyžaduje opravu),
- lehotu, kedy musí byť zariadenia podrobené ďalšej revízii,
- meno a podpis povereného pracovníka.
Doklad o revízii náradia musí byť uložený najmenej do
vyhotovenia dokladu o nasledujúcej revízii náradia u prevádzkovateľa
náradia a prístupný orgánom štátneho odborného dozoru.
12
ODBORNÉ PREHLIADKY A SKÚŠKY ELEKTRICKÝCH
ZARIADENÍ - REVÍZIE ELEKTRICKÝCH ZARIADENÍ
Oprávnenie na vykonávanie revízií a kontrol elektrického ručného náradia

Revízie náradia v zmysle tejto normy môže vykonávať poverený
samostatný elektrotechnik alebo poučený zamestnanec, ak pracuje s
dohľadom minimálne samostatného elektrotechnika (podľa Vyhlášky
MPSVaR SR č.718/2002 Z. z.).

Revízie náradia podľa tejto normy môže vykonávať ktorýkoľvek odborný
závod alebo oprávnená osoba, musí však vyhotoviť doklad o vykonanej
revízii náradia.

Kontrolu náradia môže vykonávať poverený poučený
zamestnanec.