Nové normy ČSN (212)
Úvod
V posledním období byly v rámci IEC/TC 64 vydány dvě důležité mezinárodní normy IEC 60479-1 a IEC 60479-2 tvořící soubor IEC 60479 pod společným názvem Účinky proudu na člověka a domácí zvířectvo. Uvedené normy byly do soustavy ČSN zavedeny jako ČSN IEC 60479-1 a ČSN IEC 60479-2.
Tento článek je věnován novým normám ČSN IEC 60479-1 a ČSN IEC 60479-2.
Předmluva
Elektrotechnické předpisy – pravidla pro elektrotechniku jsou specifickou částí souboru elektrotechnických norem zaměřenou na základní požadavky na elektrická zařízení, jejichž znalost je potřebná pro nejširší okruh elektrotechniků.
Základní předpisové normy – pravidla pro elektrotechniku pro elektrická zařízení a elektrické instalace, které tvoří jádro elektrotechnických předpisů, jsou vytvářeny v rámci technické komise IEC/TC 64. a do evropské normalizace jsou zaváděny technickou komisí CLC/TC 64. Jedná se o soubor norem, který má v IEC označení IEC 60364 (dříve IEC 364), v rámci CENELEC HD 60364 (dříve HD 384). Do soustavy ČSN se zavádí jako soubor ČSN 33 2000.
Jako pilotní komise pro otázky bezpečnosti z hlediska úrazu elektrickým proudem byla určena právě již uvedená technická komise IEC/TC 64. Pro ostatní otázky jsou stanoveny další komise. Se zpracováním ostatních otázek, kromě otázek bezpečnosti, nebyly v podstatě problémy. V současné době jsou pro ně vypracovány mezinárodní normy IEC, které jsou většinou bez jakýchkoliv modifikací převzaty jako evropské normy a které je ČR povinna zavést do soustavy ČSN. Do třídy 33 se většinou zařazují podle uspořádání určeného metodickými pokyny.
Nové normy
ČSN IEC 60479-1 Účinky proudu na člověka a domácí zvířectvo – Část 1: Obecná hlediska (prosinec 2019).
Tato norma je českou verzí mezinárodní normy IEC 60479-1:2018. Uvedená norma nahrazuje ČSN IEC/TS 60479-1 z dubna 2013 (bez souběžné platnosti!).
Toto vydání tudíž ruší a nahrazuje ČSN IEC/TS 60479-12013, představuje její technickou revizi a obsahuje následující významné technické změny:
– Obsah IEC TR 60479-3 týkající se hledisek příznačných pro účinky proudů protékajících těly hospodářských zvířat byl zahrnut do nové (normativní) přílohy H.
– Má status základní bezpečnostní publikace v souladu s Pokynem IEC 104.
Daná norma poskytuje základní návod týkající se účinků proudu způsobujícího úraz na lidské bytosti a hospodářská zvířata.
Uvedená norma platí zejména pro meze komorové fibrilace, která je hlavní příčinou úmrtí v důsledku úrazu elektrickým proudem. Rozbor výsledků posledních výzkumných prací z oblasti fyziologie srdce a prahu fibrilace, které byly shromážděny, umožnily lépe pochopit vliv hlavních tělesných parametrů a zejména vliv doby průchodu proudu.
Daná norma obsahuje informace o impedanci těla a mezních hodnotách proudu z hlediska různých fyziologických účinků. Tyto informace mohou být vzájemně zkombinovány, aby se z nich odvodily odhadnuté meze střídavých a stejnosměrných dotykových napětí pro určité dráhy proudu lidským tělem, podmínky vlhkosti a velikosti ploch dotyku kůže v kontaktních místech.
Tato norma se vztahuje zvláště na účinky elektrického proudu. Jestliže se při jakýchkoliv událostech vyhodnocují škodlivé účinky na lidské bytosti a zvířectvo, je nutné brát v úvahu i jiné než elektrické účinky, jako jsou pády, žár, oheň a další. Tyto záležitosti jsou mimo rozsah této normy, ale mohou být ze své podstaty nesmírně závažné.
Poznámka: Další experimentální údaje se projednávají. Jejich příkladem je poslední probíhající experimentální práce na proudu vybuzeném diskrétním Fourierovým spektrem vyvolávajícím srdeční fibrilace. Tato práce je zaměřena na doplnění údajů o faktoru frekvence.
ČSN IEC 60479-1 mj. uvádí:
Znalost účinků střídavého proudu je založena především na zjištěních, vztahujících se na účinky proudu při frekvencích 50 nebo 60 Hz, které jsou v elektrických instalacích nejběžnější. Uvedené hodnoty se však považují za uplatnitelné v rozsahu frekvencí od 15 do 100 Hz, přičemž prahové hodnoty na mezích tohoto rozsahu jsou vyšší než při 50 Hz nebo 60 Hz. V zásadě se při smrtelných úrazech elektrickým proudem za hlavní příčinu způsobující smrt považuje nebezpečí komorové fibrilace.
Úrazy stejnosměrným proudem jsou mnohem méně časté, než by se očekávalo z rozsahu používání stejnosměrného proudu a smrtelné úrazy se vyskytují pouze za velmi nepříznivých podmínek, například v dolech. Děje se tak částečně proto, že u stejnosměrného proudu je odpoutání od uchopených částí méně nesnadné a že u doby trvání zasažení elektrickým proudem delším, než je perioda srdečního cyklu, zůstává práh komorové fibrilace podstatně vyšší než u střídavého proudu.
Vlastní norma je rozdělena do těchto kapitol:
– Rozsah platnosti
– Citované dokumenty
– Termíny a definice
– Elektrická impedance lidského těla a těla hospodářského zvířete
– Účinky sinusového střídavého proudu v rozsahu 15 Hz až 150 kHz
– Účinky stejnosměrného proudu
Dále obsahuje tyto přílohy:
A Měření celkových impedancí lidského těla ZT provedená na živých lidských bytostech a na mrtvolách a statistická analýza jejich výsledků.
B Vliv frekvence na celkovou impedanci lidského těla (ZT)
C Celková rezistance (RT) lidského těla pro stejnosměrný proud
D Příklady výpočtů ZT
E Teorie ventrikulární (komorové) fibrilace
F Veličiny horní meze zranitelnosti a dolní meze zranitelnosti
G Metoda obvodové simulace při vyhodnocování úrazu elektrickým proudem
H Účinky proudů procházejících tělem hospodářského zvířete
ČSN IEC 60479-2 Účinky proudu na člověka a domácí zvířectvo – Část 2: Zvláštní hlediska (duben 2020)
Tato norma je českou verzí mezinárodní normy IEC 60479-2:2019. Uvedená norma nahrazuje ČSN IEC/TS 60479-2 z listopadu 2018 (bez souběžné platnosti!).
Toto vydání tudíž ruší a nahrazuje ČSN IEC/TS 60479-2:2018, představuje její technickou revizi a obsahuje následující významné technické změny:
– mění status z technické specifikace na mezinárodní normu,
– má status základní bezpečnostní publikace v souladu s Pokynem IEC 104.
Daná norma popisuje účinky střídavého proudu sinusového průběhu o frekvenci nad 100 Hz na lidské tělo, kterým tento proud protéká a uvádí účinky proudu protékajícího lidským tělem pro:
– střídavý proud sinusového průběhu s DC složkami,
– střídavý proud sinusového průběhu sfázovým řízením,
– střídavý proud sinusového průběhu s cyklovým řízením.
Uvedená norma popisuje účinky proudů protékajících lidským tělem, které mají tvar jednotlivých nebo vícenásobných po sobě následujících pravoúhlých jednosměrných impulzů, sinusových impulzů a impulzů vznikajících následkem vybíjení kondenzátoru.
ČSN IEC 60479-2 mj. uvádí:
– V moderních elektrických zařízeních se stále více používá elektrická energie ve formě střídavého proudu o frekvencích vyšších než 50/60 Hz. Je to např. v letadlech (400 Hz), v elektrickém nářadí a při elektrickém svařování (většinou do 450 Hz), při elektroterapii (většinou se používá 4 000 až 5 000 Hz) a u spínaných zdrojů silového napájení (20 kHz až 1 MHz).
– Pokud vystavení proudu trvá několik sekund nebo déle a stejnosměrná složka je dostatečně velká, aby se směr okamžitého proudu během každého kmitu neobrátil, potom při kombinaci střídavého a stejnosměrného proudu je pravděpodobnost vzniku komorových fibrilací stejná při vrcholové hodnotě kombinace těchto proudů jako při hodnotě rozkmitu (vrchol-vrchol) čistě sinusového střídavého proudu.
– V závislosti na době trvání zásahu elektrickým proudem a stupni řízení výkonu jsou střídavé proudy s cyklovým řízením stejně nebezpečné nebo méně nebezpečné než střídavé proudy o stejné době trvání zásahu elektrickým proudem a stejné proudové velikosti.
– Impulzy proudů, které jsou od sebe vzájemně odděleny intervalem stejným nebo delším, než 300 ms, nemají kumulativní účinky na srdce a smí se s nimi zacházet jednotlivě, jako kdyby se jednalo o neopakované proudové impulzy.
– Každý proudový impulz je dostatečný co do velikosti a doby trvání k tomu, aby vyvolal vzruch srdeční tkáně, a předpokládá se, že práh komorové fibrilace klesne po každém proudovém impulzu o 35 %, jestliže je oddělený od toho předchozího impulzu dobou <100 ms.
– Kombinace, která je nejdelší v jakémkoliv daném intervalu trvání se nazývá pravděpodobný proud (PC) pro tento interval.
– Jestliže je lidské tělo ponořeno do vody, která vede elektrický proud, je dráha elektrického proudu vodou ovlivněna relativní rezistivitou těla, které není homogenní, a vody.
– Fyziologické účinky proudu tělem, mezi něž patří i strnutí svalů (znehybnění) mohou být zvláště nebezpečné, když je tělo ponořeno, protože to může ohrozit schopnost osoby plavat nebo to může ohrožovat schopnost držet hlavu nad vodou. Následkem těchto účinků na normální ovládání svalů může být utonutí.
Vlastní norma je rozdělena do těchto kapitol:
– Rozsah platnosti
– Citované dokumenty
– Termíny a definice
– Účinky střídavých proudů o frekvencích nad 100 Hz
– Účinky proudů se zvláštními tvary vlny
– Účinky střídavých proudů s fázovým řízením
– Účinky střídavých proudů s cyklovým řízením
– Odhad prahu ekvivalentního proudu pro smíšené frekvence
– Účinky opakovaných impulzů (dávek impulzů) proudu a náhodné složité nepravidelné tvary vln
– Účinky elektrického proudu protékajícího ponořeným lidským tělem
– Účinky jednosměrných jednotlivých krátkodobých proudových impulzů
Dále norma obsahuje přílohu A:
– Analýza náhodného souboru vln nepravidelných tvarů.
(pokračování)