Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 11/2016 vyšlo tiskem
7. 11. 2016. V elektronické verzi na webu od 1. 12. 2016. 

Téma: Rozváděče a rozváděčová technika; Točivé stroje a výkonová elektronika

Hlavní článek
Lithiové trakční akumulátory pro elektromobilitu

Aktuality

Svítící fasáda FEL ČVUT nabídne veřejnosti interaktivní program s názvem Creative Colours of FEL Dne 13. prosince v 16.30 hodin se v pražských Dejvicích veřejnosti představí interaktivní…

Fakulta elektrotechnická je na špici excelentního výzkumu na ČVUT Expertní panely Rady vlády pro výzkum, vývoj, inovace (RVVI) vybraly ve II. pilíři…

Švýcaři v referendu odmítli uzavřít jaderné elektrárny dříve V referendu hlasovalo 45 procent obyvatel, z toho 54,2 procent voličů řeklo návrhu na…

Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. 11. 2016 den otevřených dveří Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. listopadu od 8.30 hodin Den otevřených…

Calliope mini – multifunkční deska Calliope mini poskytuje kreativní možnosti pro každého. A nezáleží na tom, zda jde o…

Ocenění v soutěži České hlavičky získal za elektromagnetický urychlovač student FEL ČVUT Student programu Elektronika a komunikace Fakulty elektrotechnické ČVUT v Praze Vojtěch…

Více aktualit

Elektrické rozvody v léčebných solných jeskyních

Elektrické rozvody v léčebných solných jeskyních

Ing. Karel Dvořáček

1. Úvod

V poslední době se stále více rozšiřuje poskytování terapie založené na pobytu v umělé solné jeskyni. Tyto „jeskyně“ jsou vytvořeny ve vnitřním prostoru budov, do kterého jsou umístěny segmenty soli. Vnitřní obložení jeskyní je vybudováno z rozličných druhů solí, přičemž převažuje sůl kamenná. Dalším stupněm jsou solné jeskyně tvořené výhradně solí z Mrtvého moře. Důležitým faktorem je způsob provozu těchto léčebných jeskyní. Jedním z nejúčinnějších je použití ventilačního systému, který vhání vzduch solnými stěnami a zabezpečuje tak v jeskyni ideálně ionizované ovzduší. Při teplotě 20 až 23 °C a relativní vlhkosti přibližně 40 % se toto ovzduší obohacuje o minerály, které se v soli nacházejí. V jeskyni vládne výjimečné mikroklima s bakteriologickou čistotou. Takovéto čisté ionizované ovzduší obohacené o mnohé minerály pomáhá zlepšovat psychickou kondici člověka a napomáhá i při léčbě mnoha nemocí. Nyní se však věnujme postupu návrhu elektrických rozvodů pro takovéto jeskyně.

2. Výchozí podklady pro návrh elektrických rozvodů

Na počátku jsou (ostatně jako u jakéhokoliv jiného projektu) údaje od investora a provozovatele. Obvyklé informace v této oblasti jsou:

  • provozní teplota solné jeskyně je 20 až 23 °C,
  • provozní vlhkost je asi 40 %,
  • dospělé osoby budou během procedury uloženy na lehátkách, předpokládá se minimální pohyb,
  • děti si během procedury mohou na zemi hrát s krystaly soli,
  • základní konstrukce, na níž jsou stěnové (popř. i stropní) solné bloky upevněny, je obvykle dřevěná,
  • prostředí má být po celou dobu trvání kúry relaxační (včetně uklidňující hudby).

3. Využitelné normativní podklady

Využití současné ČSN 33 2140 (1986): Elektrotechnické předpisy; Elektrický rozvod v místnostech pro lékařské účely je v tomto případě omezeno tím, že tato norma, byť byla v době vzniku vysoce pokroková, je nyní zastaralá a již nenavazuje na soubor ČSN 33 2000. Při porovnání s TNI 33 2140, která dává informaci o současných požadavcích na elektrické rozvody ve zdravotnictví tak, jak jsou připravovány do HD 60364-7-710, je zřejmé, že nejblíže požadavkům na elektroinstalaci v solných jeskyních je skupina „masážní místnosti“, tedy skupina 0, tzn. relativně „mírné“ požadavky na elektrické rozvody. Nejdůležitější požadavky vyplývající z tohoto zařazení jsou:

  • v každé místnosti musí být minimálně jedno svítidlo připojené na důležité obvody; pozn.: s ohledem na specifický provoz solných jeskyní lze předpokládat, že za dostatečné je možné považovat i bezpečnostní osvětlení určené pro opuštění této prostory,

  • při užití sítě TN musí být rozvod od napájecího rozváděče proveden jako TN-S,

  • ochrana automatickým odpojením od zdroje – požadavky pro zdravotnické prostory skupiny 0 jsou totožné s požadavky uvedenými v ČSN 33 2000-4-41,

  • nesmí být použito FELV,

  • ochrana zábranou ani polohou není dovolena; pozn.: zákaz platí jen pro prostory přístupné pacientům,

  • přípojnice doplňujícího pospojování musí být umístěna ve zdravotnických prostorech nebo v jejich blízkosti; v každém rozváděči nebo v jeho blízkosti musí být umístěna přípojnice doplňujícího pospojování, k níž musí být připojeny vodiče doplňujícího pospojování a vodiče ochranného uzemnění; vodiče musí být označeny a umístěny přehledně a tak, aby mohly být jednotlivě odpojovány,

  • rozváděče musí odpovídat normám řady ČSN EN 60439 (35 7107): Rozváděče nn – Část 1: Typově zkoušené a částečně typově zkoušené rozváděče; skříně rozváděčů musí být z ocelového plechu, minimální krytí je IP31;

  • elektrická zařízení, která mají být použita v solné jeskyni a pro která výrobce přesně nestanovil, jaké prostředí (zdravotnický prostor) pro ně musí být vytvořeno, musí být vybrána a instalována v souladu s požadavky tabulky 51 A, ČSN 33 2000-5-51: Elektrická instalace budov – Část 5-51: Výběr a stavba elektrických zařízení – Všeobecné předpisy. Tato norma udává nutné charakteristiky zařízení s ohledem na vnější vlivy, jimž může být zařízení vystaveno. Uvedené charakteristiky zařízení musí být dány stupněm ochrany nebo odkazem na soulad se zkouškami. Přestože vlastnosti zařízení vymezené jeho konstrukcí neodpovídají vnějším vlivům v daném místě, může být toto zařízení použito pod podmínkou, že bude během montáže zavedena přiměřená doplňující ochrana. Ta nesmí nepříznivě ovlivňovat provoz takto chráněného zařízení. O typu ochrany před vnějšími vlivy rozhoduje skutečnost, zda různé vnější vlivy působí současně a jeden účinek může záviset na druhém (může se zvyšovat nebo i ovlivňovat), nebo účinky těchto vlivů mohou být navzájem nezávislé. Zařízení je podle působení vnějších vlivů nutné volit nejen s ohledem na jeho řádnou funkci, ale také s ohledem na zajištění spolehlivosti v souladu s ochrannými opatřeními pro zajištění bezpečnosti obsaženými v obecných pravidlech uvedených v ČSN 33 2000. Ochranná opatření zajištěná konstrukcí zařízení platí pouze pro ty podmínky působení vnějších vlivů, pro které byly na příslušném zařízení provedeny stanovené zkoušky.

4. Určení vnějších vlivů

Jako základ pro návrh elektroinstalace v solné jeskyni je třeba stanovit i vnější vlivy působící v solné jeskyni. V tab. 1 jsou údaje získané od investora.

Tab. 1. Určení vnějších vlivů v navržené solné jeskyni

Získaný údaj od investora

Kód podle ČSN 33 2000-3

Normální podle ČSN 33 2000-5-51 ZA.1.4 (512.2.4)

Poznámka

teplota od 5 do 23 °C

AA5

ano

 

relativní vlhkost do 50 %

AB5

ano

 

AC1

ano

   

suchá údržba

AD1

ano

 

předpokládá se hra dětí s hrudkami soli

AE2

ano

ochrana krytem IP3X

vyložení prostoru solnými bloky

AF4

ne

výskyt vysoce korozivního prostředí

osoby na lehátkách, hry dětí

AG1

ano

 

AH1

ano

 

nejsou podmínky

AK1

ano

 
 

AL1

ano

 
 

AM1

ano

 
 

AN1

ano

 
 

AP1

ano

 
 

AQ1

ano

 

proudění vzduchu pomalé, nesmí rušit

AR1

ano

 
 

AS

nevyskytuje se

 

předpokládá se více hrajících si dětí současně

BA2

ne

zajištění elektrického zařízení proti nebezpečnému dotyku; omezení povrchové te ploty na přístupných částech elektrického zařízení

 

BC2

ano

 

počet osob limitován, snadný únik

BD1

ano

 
 

BE1

ano

 

dřevěná nosná konstrukce

CA2

ne

využití požadavkù ČSN 33 2000-4-482

 

CB1

ano

 

Z určených vnitřních vlivů vyplývá pro elektrická zařízení tento závěr:

  • Užité elektrické zařízení bude mít ochranu krytem alespoň IP3X.

  • Elektrická zařízení musí odolávat extrémní korozní agresivitě prostředí, vyvolané přítomnými agresivními látkami. V tomto prostředí se mají umísťovat jen elektrická zařízení nutná z technologických důvodů. Není-li odolnost materiálu v daném prostředí dostačující, musí být provedena dodatečná ochrana (pokovením, nátěrem apod.). Elektrické stroje, přístroje a svítidla musí vykazovat ochranu krytem alespoň IP54. Kryty elektrických předmětů musí být korozně odolné nebo musí být chráněny vhodnou povrchovou ochranou. Šrouby, které je nutné během života zařízení a jeho provozu uvolňovat, musí být korozivzdorné nebo opatřené vhodnou povrchovou ochranou pokovením.

  • Vedení mají být přednostně kabelová s měděnými jádry, jestliže na měď negativně nepůsobí přítomné agresivní látky. Konce jader mají být pocínovány a spoje po montáži potřeny konzervačním tukem nebo zalakovány. Slaněné konce vodičů se nedoporučuje cínovat. Při kladení kabelů se v tomto prostředí nesmějí vytvářet ostré ohyby a nelze pláště kabelů vystavovat přídavnému namáhání. Dovolené poloměry ohybů kabelů se doporučuje zvětšovat na dvojnásobek.

  • Rozváděče se v tomto prostředí zásadně neumísťují.

  • Ruční svítidla musí být provedena jako elektrické předměty třídy ochrany III na napětí nejvýše 24 V.

  • Zvláštní pozornost je nutné věnovat spojům různých kovových materiálů. Místa styku musí být před montáží elektrických zařízení opatřena dostatečnou ochrannou vrstvou, aby se zabránilo vzniku korozních mikročlánků.

  • Elektrické obvody pro napájení zařízení v sauně musí být vybaveny proudovými chrániči s vybavovacím reziduálním proudem do 30 mA.

5. Výběr elektrického zařízení a provedení elektrických rozvodů

Při výběru elektrického zařízení a provedení elektrických rozvodů se vychází z investorových požadavků na vybavení solné jeskyně a materiálových možností daných specifikou prostředí, do kterého mají být použity. S ohledem na zvýšené požadavky na elektrické zařízení, vyplývající z již uvedených abnormálních vlivů, byl rozsah tohoto zařízení redukován na nutné minimum.

5.1 Světelné rozvody
Podle požadavku investora byla zvolena svítidla z odolného materiálu, která svým provedením vyhovovala i vysoce korozivním prostředím. Jako příklad vhodných svítidel byl vybrán typ Esperia Inox 304 135, osazený dvěmi zářivkovými trubicemi 35 W, jejichž stupeň ochrany krytem je IP65. Tato svítidla lze montovat na hořlavý podklad s označením F a jsou klasifikována i z hlediska pevnosti – IK 09. Obvod těchto svítidel je vybaven proudovým chráničem s vypínacím reziduálním proudem 30 mA se zpožděním. V místnosti (solné jeskyni) je nad vchodem umístěno svítidlo nouzového osvětlení napájené SELV 12 V, jehož fungování je denně kontrolováno. Kdyby tato solná jeskyně byla součástí dalšího léčebného zařízení, bylo by vhodnější napájení umělého osvětlení s využitím UPS.

Bylo rozhodnuto, že pro navození vhodné nálady se použijí zářivky s vhodnou barvou světla. Jestliže by z jakéhokoliv důvodu nebylo možné použít zářivky, předsadí se barevné filtry před svítidla. S ohledem na účinky chromoterapie byly doporučeny tyto barvy:

žlutá – působí proti depresi, podporuje tvorbu svalové energie, stimuluje některé nervy a příznivě působí na pleť,
zelená – uklidňuje, pomáhá snižovat krevní tlak, napomáhá zpevnění svalů, tlumí bolesti, pomáhá při neurologických potížích, uvolňuje napětí.

Osvětlení se ovládá klasickými spínači umístěnými v recepci. Zapnutý stav a funkce osvětlení jsou signalizovány kontrolkou.

5.2 Zásuvkové rozvody
Uvnitř solné jeskyně nejsou umístěny zásuvky. Zásuvky určené pro údržbu jsou instalovány u vstupu do solné jeskyně a jsou po dobu přítomnosti osob podrobujících se terapii odpojeny od zdroje. Tyto obvody jsou chráněny proudovými chrániči s vybavovacím reziduálním proudem 30 mA.

5.3 Pevně připojené spotřebiče
Uvnitř solné jeskyně nejsou žádné pevně připojené elektrické spotřebiče, kromě elektrického podlahového vytápění (viz dále). Ventilátory určené pro vhánění vzduchu do prostoru jeskyně (přes zabudované solné desky) jsou mimo prostor solné jeskyně a jsou izolačně odděleny a zabezpečeny proti negativnímu působení soli.

5.4 Elektrické podlahové vytápění
Pro zajištění tepelné pohody uvnitř solné jeskyně bylo navrženo použití samoregulačních kabelů odolávajících agresivnímu prostředí (např. T2 Red od výrobce Raychem). Toto řešení vylučuje možné provozní problémy s ovládacími termostaty. Obvody napájející tyto topné kabely jsou chráněny proudovými chrániči s vybavovacím reziduálním proudem 30 mA. Topné kabely je třeba k napájecím kabelům připojit mimo prostor solné jeskyně. Bylo navrženo umístit v prostoru jeskyně kontrolní teploměr s přenosem údajů na kontrolní panel na rozvodnici v recepci provozovny.

5.5 Napájení elektrických obvodů pro solnou jeskyni
Pro umístění jisticích přístrojů byla navržena samostatná rozvodnice, která je rovněž v recepci provozovatele solné jeskyně. S ohledem na dřevěnou nosnou konstrukci je v ní zabudován i proudový chránič s vybavovacím reziduálním proudem 300 mA. Tento chránič funguje i jako hlavní vypínač této rozvodnice.

V rozvodnici je přípojnice doplňujícího pospojování, ke které musí být připojeny vodiče doplňujícího pospojování a vodiče ochranného uzemnění.

Na rozvodnici byly soustředěny:

  • signálka o funkci osvětlení v prostoru solné jeskyně a
  • panel zobrazující teplotu snímanou kontrolním teploměrem v jeskyni.

6. Závěr

Je zřejmé, že pro samostatný provoz (nikoliv v komplexu zdravotnického zařízení) je nutné zajistit ekvivalent požadavku, že „v každé místnosti musí být minimálně jedno svítidlo připojené na důležité obvody“, např. použitím nouzového osvětlení. Avšak při striktním požadavku příslušného hygienika na zachování existence „důležitého obvodu“ schopného napájet jedno svítidlo lze předpokládat nutnost využít pro toto svítidlo napájení ze zdroje UPS.

Celý příspěvek lze ve formátu PDF stáhnout zde