94 ELEKTRO 3/2013 elektrotechnická praxe Dotyková napětí v elektrických instalacích nad 1 kV AC v sítích vysokého napětí Úvodem V elektrických instalacích vysokého napě-tí (vn) a zejména v instalacích velmi vysoké-ho napětí (vvn) by bylo obtížné a v mnohých případech i nemožné zřídit taková uzemnění, aby dotykové napětí na chráněných částech zařízení těchto instalací nepřevýšilo hodno-ty stanovené pro instalace a zařízení nízké-ho napětí (nn).Vzhledem k tomu, že dotykové napětí na chráněných částech instalací nad 1 kV AC trvá jen omezenou dobu – po dobu výskytu poruchy, připouštějí technické normy oproti zařízení do 1 kV dotyková napětí vyšší. Pro stanovení postupů při určování dotykových napětí se v praxi vychází zejména z těchto technických norem:– ČSN EN 50522:2011 Uzemňování elek-trických instalací nad 1 kV AC,– ČSN EN 61936-1:2011 Elektrické instala-ce nad 1 kV AC – Část 1: Všeobecná pra-vidla,– ČSN EN 50341-1:2002 Elektrická venkov-ní vedení s napětím nad AC 45 kV – Část 1: Všeobecné požadavky – Společné specifi-kace,– IEC/TS 60479-1 ed. 4:2005 Účinky prou-du protékajícího lidským tělem a hospo-dářskými zvířaty – Část 1: Všeobecné as-pekty.Pozn.:Tato mezinárodní norma je v současné době zaváděna do soustavy českých technic-kých norem jako ČSN IEC/TS 60479-1 ed. 2 Účinky proudu na člověka a domácí zvířec-tvo – Část 1: Obecná hlediska.Poznatky citovaných norem podrobně rozpracovává podniková norma energetiky PNE 33 0000-1 ed. 5 Ochrana před úra-zem elektrickým proudem v distribučních soustavách a přenosové soustavě, platná od 1. prosince 2011. Jde o základní bez-pečnostní normu pro navrhování a provoz rozvodných instalací distribučních soustav a přenosové soustavy. Tvoří ucelený sou-bor z hlediska ochrany před úrazem elek-trickým proudem zařízení nn, vn, vvn, zvn a může být v přiměřené míře použita i pro průmyslové a komunální rozvodné sítě do 1 000 i nad 1 000 V AC. Norma neřeší po-žadavky na sítě s napětím do 1 500 a nad 1 500 V DC.Pozn.:V soustavách nad 1 kV AC je pojem elek-trická instalace z hlediska rozsahu chápán jako nadřazený pojmu elektrické zařízení. Citované normy používají termín elektrické zařízení pro jednotlivé – dílčí druhy zaří-zení používaného při výrobě, přenosu nebo rozvodu a užití elektrické energie a soubor těchto zařízení nazývají elektrickou instala-cí. Termín elektrická instalace je stále více uplatňován v souvislosti s instalacemi o na-pětí nad 1 kV.Dotyková napětí pro omezené trvání průtoku proudu v instalacích nad 1 kV AC Prostředky ochrany před úrazem elek-trickým proudem u rozvodných elektrických zařízení bez ohledu na velikost napětí musí splňovat některou z těchto podmínek:– trvale zamezit přístup k živým i neživým částem při provozu elektrického zařízení s napětím vyšším, než je mezní hodnota bezpečného napětí,– omezit proud protékající lidským tělem při dotyku s neživými částmi elektrických za-řízení na úroveň, která není nebezpečná,– omezit dobu, po kterou při dotyku s neži-vými částmi elektrických zařízení protéká proud lidským tělem tak, aby nenastaly ne-bezpečné patofyziologické účinky u zasa-žených osob.Z uvedených podmínek lze odvodit, že příčinou úrazu elektrickým proudem jsou účinky proudu protékajícího lidským tělem v závislosti na jeho velikosti a době trvání. Pro praxi je však velmi obtížné určit jeho mezní hodnotu. Je to tím, že při dotyku ať s živou nebo neživou částí, která je při poruše zařízení pod napětím, nebude známa velikost napětí, které je na zařízení, jehož se člověk dotýká, ale ani hodnota impedance lidské-ho těla a odpor podkladu, na kterém člověk stojí. Proto je pro praxi výhodnější vycházet z mezních hodnot dotykových napětí, kte-ré jsou pro lidské tělo za určitých podmínek ještě bezpečné.Problematika dotykových napětí v elek-trických instalacích nad 1 kV AC úzce sou-visí se způsoby a provedením ochrany neži-vých částí zařízení těchto elektrických insta-lací při jejich poruše.Prostředky a opatření před nebezpečným dotykovým napětím neživých částí instala-cí nad 1 kV zajišťující naplnění uvedených podmínek, a tím i ochranu před úrazem elek-trickým proudem při poruše těchto zařízení, lze vytvořit:– zemněním,– pospojováním (k uvedení na stejný poten-ciál),– izolací (pro případy částí, které je při ob-sluze nutné uchopit rukou),– zábranou (pro zabránění přístupu).Nejčetnější je použití ochrany zemněním, jejíž provedení se liší podle způsobu spoje-ní středu (uzlu) zdroje se zemí (tj. na zvole-né metodě uzemnění uzlu), což má i zásadní vliv na velikosti poruchového proudu a době trvání poruchy. Podle způsobu uzemnění uzlu zdroje se hovoří o:– soustavě (síti), kde není přímo uzemněný nulový bod (uzel),Václav Macháček, ČENES Obr. 1. Konvenční zóny čas/proud účinků střídavých proudů (15 až 100 Hz) na osoby pro dráhu proudu odpovídající dráze z levé ruky do chodidel proud tělem IB 0,1 0,2 0,5 1 2 5 10 20 50 100 200 500 1 000 2 000 5 000 10 000 (mA) trvání průtoku proudu t (ms)10 000 5 000 2 000 1 000 500 200 100 50 20 10 a b c1 c2 c3 AC-4.1 AC-4.2 AC-4.3 AC-1 AC-2 AC-3 AC-4