ÉRINTÉSVÉDELEM SZABVÁNYOSSÁGI FELÜLVIZSGÁLÓ I. rész

1. ÉRINTÉSVÉDELEM SZABVÁNYOSSÁGI FELÜLVIZSGÁLÓ I. rész MSZ 2364, MSZ HD 60364 és az MSZ 172-1…4 szabványok figyelembevételével Dr. SZANDTNER Károly BME Villamos Energetika Tanszék, 1111 Budapest Egry József u. 18., tel.: +36-30-9902-265, lakás tel.,fax: 36-1-325-5188, e-mail: sandter.karoly@chello.hu, szandtner.karoly@vet.bme.hu, honlap: www.vet.bme.hu

2. 1. SZABVÁNYOSÍTÁS Szabványosítás Magyarországon: - 1900-ban megalakult a Magyar Elektrotechnikai Egyesület (MEE), Zipernowsky Károly vezetésével; • 1904-ben a MEE-ben villamos szakterületi szabványosítás; • 1906. London az IEC alakuló kongresszusa magyar részvétellel; • 1921. 04. 28. Magyar Ipari Szabványosító Bizottság megalakulása, magyar ipari szabványok gyűjtése és bevezetése; • 1933. 03. Magyar Szabványügyi Intézet (MSZI) megalakulása a kereskedelemügyi miniszter elrendelésével;

3. 1934. Az MSZI és a MEE Szabványbizottsága közötti egyezség alapján a villamos szakterületi szabványokért a MEE felelős; • 1948. Magyar Szabványügyi Intézet államosítása; • 1951. 77/1951.(III.17.) MT. sz. rendelettel megalakul a Magyar Szabványügyi Hivatal (MSZH), MEE átadja a villamos szabványosítást a szakmai minisztériumoknak; • 1995-től korlátozott jogkörrel, köztestületi státuszban a Magyar Szabványügyi Testület látja el a szabvány alkotó, átvevő és bevezető munkát, leválik róla a NAT (Nemzeti Akkreditáló Testület).

4. Szabványok főbb jellemzői korábban: • Kötelező szabványok köre: 1994. 04. 01-ig minden biztonságra vonat-kozó szabvány kötelező volt. Hatósági eltérési engedélyhez kötött szabványok is voltak (engedélyt az MSZH elnök adta ki). Szabvány felépítés: MSZ kibocsátói jel, azonossági szám, évszám jel (a kibocsátási év utolsó két számjegye).

5. Diszpozitív szabványok köre: Hatósági engedélyhez nem kötött szabványok. 1994. 04. 01-ig úgy lehetett ezektől eltérni, hogy az eladási szerződés megkötésekor az ellenérdekeltségű felek (eladó vagy gyártó és vevő) ezekre vonat-kozóan külön megállapodást kötöttek. Ha nem volt kikötés, akkor automatikusan a diszpozitív szabvány volt a szerződés melléklete.

6. Önmagában nem kötelező szabványok: Ezek a szabványok illetve szabvány jel-legű előírások, amelyekhez sorolhatnánk a direktívákat (pl. kisfeszültségű készülékek direktívája), vagy a műszaki irányelveket (MI). Ezek a szabványok azonban az állami szabvánnyal ellentétes előírásokat nem tartalmazhattak.

7. Ágazati szabványok köre: A 19/1976. (VI. 12.) MT. sz. rendelet alapján az ágazati miniszterek, illetve országos hatáskörű szervek vezetői bocsáthattak ki ilyen szabványokat. A szabványok kibocsátási jelzete az ágazatuk kibocsátói számjelét tartalmazza az elején, azaz MSZ-01 … MSZ-18 szabványszám és ezt követő évszám két utolsó jegye.

8. MSZ KGST szabványok: A KGST megszűnésével a KGST szabványok is megszűntek. Ezek nagy része azonban változatlan tartalommal új számot kaptak, illetve visszakapták a KGST előtti jelzőszámukat (pl. az MSZ KGST 291-76 helyett MSZ 12851:1976). • További szabvány jelzések: T = tervezet, M = módosítás, K = kiegé-szítés, KT = kiegészítés tervezet, MI … T = műszaki irányelv tervezet, szabvány/…lap = a lapok száma.

9. Nemzetközi szabványosítás: • ISO International Standard Organization, Nemzetközi Szabványosító Szervezet (1947); • IEC International Electrotechnical Comission, NemzetköziElektrotechnikai Bizottság (1906); • CEN Comité Européen de Normalisation, Európai Szabványügyi Bizottság; • CENELEC Comité Européen de Normalisation Électrotechnikque, Európai Elektrotechnikai Szabványügyi Bizottság; • ETSI Európai Távközlési Szabványügyi Bizottság.

10. Nemzetközi szabványok átvétele: • Az MSZT 1996 óta folyamatosan veszi át és vezeti be a nemzetközi szabványokat. Példák: MSZT/MB 811 „Villamos létesítés és biztonságtechnika” vagy az MSZT/MB 840 „Épületek villamos berendezései” szabványosító bizottsághoz tartozik az MSZ 1585, MSZ 447, MSZ 2364, MSZ HD 60364 stb. szabványok nemzetközi források felhasználásával készített vagy szószerinti fordításos bevezetésű szabványai.

11. A nemzetközi szabványok átvételi illetve megjelenési formái: • Fordításos jóváhagyó közlemény, amely az eredeti szabvány szöveg hiteles és szószerinti fordításával készül (60-80 eFt/oldal). • Címlapos jóváhagyó közlemény, amelynél csak a címlapot fordítják le és kiegészítésképpen leírják azt is, hogy melyik magyar szabvány helyett lett bevezetve (olcsó). • Jegyzékes jóváhagyó közlemény, amely csak a szám és címszerinti felsorolásra szorítkozik (ez a legolcsóbb, de a szakemberek számára nem szimpatikus).

12. 1.1. Törvények • 1978. évi IV. törvény (többször módosítva) a Büntető Törvénykönyvről (BTK); • 1991. évi XLV. törvény (többször módosítva) a mérésügyről; • 1993. évi XCIII. törvény (többször módosítva) a munkavédelemről; • 1995. évi XXVIII. törvény a nemzeti szabványo-sításról; • 1996. évi XXXI. törvény a tűz elleni védekezésről, a műszaki mentésről és a tűzoltóságról.

13. 2001. évi CI. törvény a felnőttképzésről; • 2001. évi CXII. törvény a mérésügyről szóló 1991. évi XLV. törvény és a nemzeti szabványosításról szóló 1995. évi XXVIII. törvény módosításáról; • 2007.évi LXXXVI. törvény a villamos energiáról, végrehajtása: 273/2007. (X. 19.) Korm. rend.

14. 1.2. Kormány rendeletek • 182/1997.(X.17.) Korm. r. A műszaki termékeket vizsgáló, ellenőrző és tanúsító szervezetek kijelöléséről; • 253/1997.(XII.20.) Korm. r. Az országos település-rendezési és építési követelményekről (OTÉK), (módosította: 36/2000. (III.7.) és 182/2008.(VII.14.) Korm.r.); • 297/2005.(XII.23.) és 260/2006.(XII.20.) Korm. r. a Magyar Kereskedelmi Engedélyezési Hivatalról; • 290/2007.(X.31.) Korm. r. építőipari kivitelezési tevékenységről,az építési naplóról és a kivitelezési dokumentáció tartalmáról; • 176/2008.(VI.30.) Korm. r. az épületek energetikai jellemzőinek tanúsításáról.

15. 1.3. Miniszteri rendeletek • 8/1981.(XII.27.) IpM r. a Kommunális Lakóépületek Érintésvédelmi Szabályzatáról (KLÉSZ); • 79/1997.(XII.31.) IKIM r. az egyes villamossági termékek biztonsági követelményeiről és az azok-nak való megfelelőség értékeléséről; • 127/2005.(XII.29.) GKM r. a Magyar Kereskedelmi Engedélyezési Hivatal hatósági jogköreivel össze-függő egyes miniszteri rendeletek módosításáról; • 9/2008.(II.22.) ÖTM r. az Országos Tűzvédelmi Szabályzat kiadásáról (OTSZ). • MEE.SZI 0301:2006 Villamos Biztonsági Szakmai Elvárások (VBSZE).

16. 1.4. Érintésvédelemmel összefüggő szabványok • MSZ 2364/MSZ HD 60364 sorozat: Kisfeszültségű villamos berendezések; • Érintésvédelmi szabályzat: • MSZ 172-1:1986+1M:1989 Kisfeszültségű erősáramú villamos berendezések; • MSZ 172-2:1994 1000 V-nál nagyobb feszültségű, nem közvetlenül földelt berendezések; • MSZ 172-3:1973 1000 V-nál nagyobb feszültségű, közvetlenül földelt berendezések; • MSZ 172-4:1978 1000 V-nál nagyobb feszültségű, kis zárlati áramú berendezések;

17. MSZ 1600 sorozat: Létesítési biztonsági sza-bályzat 1000 V-nál nem nagyobb feszültségű erősáramú villamos berendezések számára; • MSZ1:2002 Szabványos villamos feszültségek; • MSZ HD 193 S2:1999 Feszültségsávok épületek villamos berendezéseihez; • MSZ EN 50110-1:2005 Villamos berendezések üzemeltetése; • MSZ 1585:2009 Villamos üzemi szabályzat

18. Érintésvédelmi vizsgálati módszerek: • MSZ 4851-1:1988 Általános szabályok és a védővezető állapotának vizsgálata • MSZ 4851-2:1990 A földelési ellenállás és a faj-lagos talajellenállás mérése • MSZ 4851-3:1989 Védővezetős érintésvédelmi módok mérési módszerei • MSZ 4851-4:1989 Feszültség védőkapcsolás ellenőrzése • MSZ 4851-5:1991Védővezető nélküli érintésvé-delmi módok vizsgálati módszerei • MSZ 4851-6:1973 1000 v-nál nagyobb feszült-ségű, erősáramú villamos berendezések külön-leges vizsgálati előírásai

19. MSZ EN 60742:1998 Elválasztó transzformá-torok és biztonsági elválasztó transzformátorok; • MSZ 447:2009 Közcélú kisfeszültségű hálózatra kapcsolás; • MSZ 2040:1995 Egészségügyi intézmények villamos berendezéseinek létesítése; • MSZ 04—64:1990 Építkezési felvonulási villamos berendezés követelményei • MSZ EN 50160:2008 A közcélú elosztóhálóza-tokon szolgáltatott villamos energia feszültség-jellemzői

20. 1.5. Áramütés védelem • Áramütés: Ha az emberi testnek két külön-böző helye feszültség alatt álló vezetőkkel érintkezik, akkor áram (Ie) folyik át rajta. • Károsodás: Az ember károsodása attól függ, hogy mekkora az Ie áram értéke, mekkora a frekvenciája és mekkora a behatás időtartama. Lényeges továbbá az áramút kialakulása is, mert az árameloszlás az egyes belső szervek-ben nem egyenletes. • Az áramút egyik lehetséges kialakulására mutat példát a következő ábra:

21. Emberi test a villamos áramkörben

22. Az ábrán feltüntetett ellenállások: • -Rt = törzs ellenállása, • -Rjk, Rbk jobb és bal kar ellenállása, • -Rjl, Rbl jobb és bal láb ellenállása, • -Rbőr1, Rbőr2 az áramvezetőkkel érintkező bőrfe- lületek ellenállása, • -Rá1, Rá2 átmeneti ellenállások, amelyek a test érintkező felületeit takarja (burkolja). • Az emberi test belső ellenállása az ábrán látható áramút esetében: Rbelső = Rbl + Rt + Rbk. • Az ember összes ellenállása: Re = Rbelső + Rbőr1 + Rbőr2.

23. Az áramkörben lévő testnél az ábrán feltüntettük a bizonytalan értékű Rá1 és Rá2 ellenállásokat is. Ilyen ellenállás pl. a talpponti szétterjedési ellenállás, a lábbeli és kesztyű ellenállása stb. Az átmeneti ellenállások összetevőinek néhány tájékoztató értéke: talpponti ellenállás általában 150 , száraz bőrtalp 80 k, nedves bőrtalp 450 , gumitalp ellenállása az anyagában lévő koromtól függ.

24. Az ábrán bejelölt áramkörben kialakuló áram: I = U/(Re + Rá1 + Rá2). • Amennyiben az átmeneti ellenállásokat elhanyagoljuk, azaz a biztonság irányában kívánunk tévedni, akkor adott U feszültség esetén az Ie összáram nagysága csak az emberi test - gyakorlatilag ohmosnak tekinthető – összes ellenállásától (Re) függ és így írható, hogy: Ie = I = U/Re.

25. 1.5.1. Az emberi test ellenállása • Az emberi test Re összes ellenállásának nagy-sága pontosan nem adható meg, mert igen sok tényezőtől függ. Ilyen tényező például az emberi testtel érintkező elektród nagysága, anyagminősége és elhelyezkedése, a bőrfe-lület állapota, a feszültség nagysága, a beha-tás időtartama stb. Sokkal nagyobb, pl. a vas-tag, elszarusodott és ruhától fedetlen bőr el-lenállása, mint a finom, vékony, szőrtüszővel borított, verejték- és faggyú miriggyel telített bőré. Függ továbbá a nedvességtől és feszültségtől is (lásd a következő ábrát):

26. Az emberi test ellenállása a feszültség függvényében, paraméter a bőr állapota

27. A diagramok értékeléseként a következő megállapítások tehetők: - - Az emberi test ellenállása - a bőr felület állapotától függetlenül - a feszültség növekedé-sével csökken. -- Az emberi test ellenállása száraz bőrfelület esetén nagyobb, mint nedves (pl. izzadt) álla-potban. • A feszültség növelésével a bőr fokozatosan elveszti szigetelőképességét, így durva közelí-téssel, nagy átlagban Re = 1000  = 1 k emberi test ellenállással számolhatunk az érintésvédelem, illetve az áramütés elleni védelem létesítésekor.

28. A felsorolt megállapítások és jelenségek a bőr ellen-állásának változásával magyarázhatók. a hámréte-get tartalmazó bőr ellenállása sokkal nagyobb a belső szövetek ellenállásánál, pl. egy négyzetcenti-méteren 10 ... 100 k értéket érhet el. Az áram ki- és belépési helyein a nagy ellenállású bőrön lép fel a legnagyobb áramsűrűség és ezzel egyidejűleg a nagy fajlagos teljesítménysűrűség. Ez a jelenség igen nagy hő fejlődéssel, a bőrfelületek átégésével és elszenesedésével (ún. áramjegy vagy stigma kia-lakulásával) járhat együtt, amely a feszültség és ez-zel együtt az áram növekedésével egyre nagyobb mértékűvé válik. Másik hatással is kell számolni. A feszültség nagy része ugyanis a nagy ellenállású és kis vastagságú bőrrészeken esik, ezért a nagy tére-rősség átütések következnek be, előidézve ezzel a bőr szigetelőképességének romlását.

29. 1.5.2. Az áram élettani hatásai • A villamos áramnak az emberi test szöveteire, sejtjeire három fő hatása van: • Az áram hőhatása a szövetekben. Visszafor-díthatatlan károsodásra vezet, ha a sejtek hőérzé-keny molekulái - különösen a fehérje molekulák - "megfőnek". Ez a hatás a testhő-mérséklet 5 0C hőmérséklet növekedése esetén már létrejön. a veszélyhelyzetet fokozza, hogy helyi károsodással is számolnunk kell, mert a hőmérséklet az áramsűrűség- és a fajlagos ellenálláseloszlásnak megfelelően egyenlőtlenül oszlik el az egyes belső szervekben.

30. -Az elektrolízis a testnedvekben, az egyen-áram és a kis frekvenciájú váltakozó áram hatására. A hőhatás és az elektrolízis az egész testre kiter-jedő villamos sérülésekkel járhat együtt. A hőha-tás következtében pl. a bőrön a korábban említett áramjegyek léphetnek fel; metallizációs ártalom léphet fel (fémgőzök, fémsók hatolnak a bőrbe); az izmok megfőnek és nedvesség tartalmuk gőzzé válik; a csontok a hirtelen hőtágulás miatt megrepednek; a a vérerek törékennyé válnak és vérzések lépnek fel.

31. A A nagyságú bioáramok vezérelte sejteket, szöveteket (pl. idegek, vázizmok, sima izomzat, szívizom) ért ingerhatások lépnek fel, ha a sejtek ingerküszöbét túllépő áramok folynak át rajtuk. Ezeknek a pszichológiai és élettani hatásoknak a fokozatait méréssel, kísérletekkel és számításokkal határozták meg, a testen átfolyó összáram neme és nagysága függvényében.

32. -Általában öt fokozatot lehet elkülöníteni a növekvő veszélyességű ingerhatások alapján, amelyek a következők: • = érzetküszöb vagy rázásérzet, • = elengedési, azaz izomgörcsöt előidéző áram, • = légzési zavarok, azaz görcs a rekeszizmokban, • = szívkamraremegés vagy kamrai fibrilláció, • = pillanatos agyhalál. • A felsorolt fokozatokhoz tartozó áramértékek az egyes embereknél különbözőek, sűrűségfügg-vényük Gauss-eloszlást követ, így a jellegzetes áramértékeket csak valószínűségi alapon lehet megadni.

33. Érzetküszöb az az áramerősség határ, amelyet az emberek általában érzékelnek. Ennél nagyobb áramerősség már rázásérzetet okoz, amely nem veszélyes csak kellemetlen hatást vált ki. Az f = 50 Hz frekvenciájú váltakozó árammal végzett mérések eredményeit a következő ábra mutatja be, amelyen bejelöltük az 50 %-os valószínűségi értékeket. Ezek az értékek nők esetén 0,7 mA, a férfiaknál pedig 1,1 mA. A nők tehát érzékenyebbek a fellépő áramhatásra, mint a férfiak.

34. Érzetküszöb függése az áramerősségtől

35. Elengedési áramerősség:az áramerősséget tovább növelve ehatárig már olyan mérvű fájdalmas izomgörcsöt idéz elő a végtagokban, hogy az ember önerejéből már nem tud kikap-csolódni az áramkörből, ha pl. az áramvezetőt megmarkolja. Ez a görcs a nagyobb áramok esetén is fennmarad és a behatás idejének növekedése miatt a balesetes halálát is okoz-hatja. Az f = 50 Hz frekvenciájú váltakozó áram-mal végzett mérések eredményei alapján felraj-zolt diagram a következő ábrán látható, amelyen bejelöltük az 50 %-os valószínűségi értékeket. Ezek az értékek nők esetén 10,5 mA, a férfiak-nál pedig 15,9 mA.

36. Elengedési küszöb függése az áramerősségtől

37. Frekvenciafüggés: Az érzetküszöb és az elengedési áram-erősség 50%-os értékeit az áram frekven-ciájának függvényében mérték. Megállapították, hogy az érzetküszöb 20 Hz-nél a legkisebb és ennél nagyobb frekvenciáknál rohamosan nő (egyen feszültségnél is nagyobb). Hasonlóan alakul az elengedési áramerősség is, a minimum a 20 … 100 Hz tartományban van (lásd a következő ábrát).

38. Elengedési áram frekvenciafüggése

39. Légzési zavarok, görcs a rekeszizmok-ban: Az emberen átfolyó összáram növeke-désével először az izomgörcs átterjed a rekeszizmokra és leáll a légzés, eszmé-letvesztés és ájulás lép fel. Ilyenkor csak az elsősegélynyújtás (befújásos lélegez-tetés) segíthet, ugyanis ennek elmaradása esetén beáll a halál.

40. Szívkamraremegés, kamrai fibrilláció Az emberen átfolyó további áramnövekedés esetén létrejön az ún. szívkamraremegés vagy más néven a kamrai fibrilláció. Ezen legveszé-lyesebb ingerhatás kialakulásakor a szívben szapora mozgás jön létre. Ilyenkor a szív sem a kis-, sem a nagyvérkörben nem keringeti a vért, tehát a szívműködés és a gázcsere leáll. A bale-setest ekkor csak az igen gyors (4 percen belüli) orvosi beavatkozás mentheti meg, amikor is a szívműködést mesterségesen pótolják. A kamrai fibrilláció veszélye akkor a legnagyobb, ha az(Ikf) áram a szív anatómiai tengelyével párhuzamo-san folyik át.

41. Kamrai fibrillációt kiváltó áramerősség (bal kéz-bal láb áramút esetében)

42. Amennyiben az emberi test nem bal kéz és bal láb úzján, hanem más körülmények között kapcsolódik be az áramkörbe, akkor a test tömeg függvényében leolvasható áramértékeket a következő felsorolás szerinti ún. rizikófakto-rokkal (kr) kell elosztani: • -mell - hát áramút kr = 1,73, • -mell - bal kéz áramút kr = 1,68, • -jobb kéz - bal láb áramút kr = 1,36, • -bal kéz – lábak áramút kr = 1,07, • -bal kéz – jobb kéz áramút kr = 0,46.

43. Elrendezési vázlat az emberen átfolyó zárlati áram számításához

44. Vázlat a kisfeszültségű szabadvezeték szerelési baleset bemutatására

45. Hibafeszültség és érintési feszültség értelmezése

46. 2. Az érintésvédelem fogalma,felülvizsgálata 2.1. Érintésvédelem Közvetett érintés elleni védelem  hibavédelem (hiba esetén)  hagyományos elnevezésű „érintésvédelem” Közvetlen érintés elleni védelem  alapvédelem (üzemszerűen feszültség alatt álló részek védelme) Szabványok: MSZ 172, MSZ 1600, MSZ EN 2364, MSZ HD 60364, MSZ 1585

47. A villamos szabványrendszer változásaMSZ 2364 Épületek villamos berendezéseinek létesítése

48. Néhány lényegesebb tartalmi változás • Kisfeszültség • 1994. január 1-től MSZ-1:1993 440/230 V • Az MSZ 2364 első két szabványa lényegi változást nem tartalmaz, de a 200-as nemzetközi elektrotechnikai szótár, több nyelven • Alapfogalmakban változások (táblázat)

49. Táblázat

50. Az áramütés elleni védelem alapelvei: Alapvető érintésvédelmi módok: alapszigetelés Védőfedések vagy burkolatok Védőakadályok Kézzel elérhető tartományon kívüli helyezés Feszültségkorlátozás Tartós áram és töltés korlátozása Potenciálvezérlés (nagyfeszült.) XXXII. O. Hiba védelmi intézkedések: Kiegészítő szigetelés Védő egyenpotenciálú összekötés Védőernyőzés Jelzés és kikapcsolás (nagyfesz.) A táplálás önműködő lekapcsolása Egyszerű elválasztás A környezet elszigetelése potenciálvezérlés MSZ EN 61140:2003 Áramütés elleni védelem. A villamos berendezésekre és a villamos szerkezetekre vonatkozó közös szempontok