Niestety to są słowa osób, które zarobkowo zajmują się elektryką, ale nigdy nie edukowały się w kwestiach ochrony przed porażeniem prądem elektrycznym. A to, że dane urządzenie przez wiele lat nie spowodowało czyjeś utraty zdrowia lub życia nie znaczy, że DZIŚ do tego nie dojdzie.

Pozwolę sobie dla lepszej wizualizacji porównać ten problem do urządzeń stricte mechanicznych. Powiedzmy, że mamy bardzo duży i mocny silnik napędzający maszynę. Pewien Janusz pracuje przy niej od 35 lat bez wypadku, mimo iż zwracano mu uwagę, że maszyna ma nieosłonięte dość duże obracające się części, które mogą wciągnąć człowieka. Niestety Janusz nie posłuchał i dzień przed przejściem na emeryturę wyświadczył ZUS-owi przysługę stając się mielonką.

Jaki to ma związek z urządzeniami elektrycznymi? Bardzo duży. Ile razy dotykałaś/dotykałeś metalowej obudowy pralki, lodówki lub innego urządzenia? Skąd możesz wiedzieć, że w danej chwili nie ma na niej napięcia? Napięcie na metalowych przedmiotach ma to do siebie, że w znaczącej większości wypadków jest niewidoczne – nie daje żadnych znaków ostrzegawczych. Wiele osób powie, że ich wiele razy mniej lub bardziej “kopnął” prąd i żyją. A co mówią Ci, którym się nie udało?

Za te osoby przemówi rodzina oraz prokurator, który wraz z biegłym oceni, jak bardzo niewystarczająca była wiedza “elektryka”. Znów pewnym osobom zapali się czerwona lampka i powiedzą: ale elektrycy kończą szkołę i mają egzaminy na uprawnienia. Zgadza się, zazwyczaj wszyscy kończą podstawówkę oraz na egzaminie mają pytanie o… nazwisko. Obecne zmiany prawne spowodowały, że jest wiele instytucji mogących przeprowadzać egzaminy bez jakichkolwiek wymogów dotyczących pytań, które są zadawane ustnie – dlatego też nie ma najmniejszych dowodów na ilość posiadanej wiedzy u osoby, która otrzymała świadectwo kwalifikacyjne, zwane potocznie uprawnieniami. Jeśli ktoś nie wierzy, że jest to nagminny proceder to niech popyta w środowisku elektryków – tego faktu nie da się ukryć.

Co ma do tego nieszczęsna lodówka, pralka czy np. maszyna z silnikiem elektrycznym?

Od wielu dekad popełniane są te same błędy i bardzo rzadko media to nagłaśniają. W innych swoich artykułach wspominałem sprzątaczkę w hotelu, którą poraził prąd podczas pracy, gdy dotknęła lodówkę w jednym z pokoi hotelowych. Jej prąd nie zabił, ale skończyła ze sparaliżowaną ręką. Na co komu dwie ręce, skoro można żyć z tylko jedną?

Tak więc, dlaczego tyle urządzeń ma metalową obudowę, skoro inne mogą być plastikowe? Cofając się do czasów elektryfikacji, kiedy żarówki zastępowały świece i lampy gazowe, to raz, że napięcia były znacznie mniejsze, a dwa, że wówczas prąd elektryczny służył głównie do zasilania oświetlenia. Z czasem pojawiły radia lampowe, pralki, lodówki i inne urządzenia. Równocześnie zwiększyło się zapotrzebowanie na moc, co spowodowało konieczność stosowania wyższych napięć – zarówno w przesyle, jak i w sieciach odbiorczych nN (zwykle 100-500V).

Gdyby tak obudowę całej lodówki stworzyć z nieprzewodzącego tworzywa, to co się stanie gdy pojawi się wilgoć? Raczej ciężko znaleźć pralkę lub lodówkę które nigdy nie widziały wody. Oczywiście lepiej zastosować metalową i uziemioną obudowę. Jednak, czy to uziemienie jest lekiem na całe zło?

Ktoś kto zna prawo Ohma i zna pojęcie impedancji, to szybko się domyśli że to nie jest idealne rozwiązanie. Uziemienie, jak sama nazwa wskazuje, pochodzi dosłownie z ziemi. Polega to na wyrównaniu ładunku z podłożem i ścianami, za pomocą ziemi. Co gdy dojdzie do trwałego połączenia przewodu fazowego (pod napięciem) z przewodem PE? To już zależy od układu sieci oraz tego czy instalacja została wykonana prawidłowo. Obecnie pokutuje bardzo częsty błąd wśród elektromonterów, który polega na tym, że przewody PE łączą się z uziemieniem budynku i niczym innym, przy czym twierdzą iż wykonali układ “TN-S”, co jest kompletną nieprawdą, gdyż osobne uziemienie dotyczy układów TT i ewentualnie IT, a nie TN. W takim przypadku zwarcie L-PE w znaczącej większości wypadków spowoduje iż popłynie niedostatecznie duży prąd aby doszło do zadziałania zabezpieczenia (bezpiecznika mówiąc potocznie) a niebezpieczne napięcie będzie się utrzymywać na wszystkich obudowach wszystkich urządzeń, przez wiele długich godzin. Rozwiązaniem jest zapewnienie warunku SWZ oraz wykonywanie (ustawowo obowiązkowych) 5-letnich przeglądów instalacji.

Z powyższych względów, polecam nie oszczędzać na elektrykach i nie dokonywać wyboru wyłącznie ze względu na cenę – to równocześnie powoduje, że będziemy mieć tykającą bombę zamiast instalacji i zarówno kreuje większy podaż “elektryków” z “30 letnim doświadczeniem” – jak wiadomo popyt kreuje podaż. Jeśli zamierzasz być elektrykiem, lub jesteś inwestorem chcącym mieszkać bezpiecznie, to koniecznie zainteresuj się układami sieci i klasami ochronności – nie jest to “rocket science” i nie jest to wiedza tajemna, tylko coś niebywale prostego, pod warunkiem że ktoś chce zrozumieć, zamiast jak najszybciej i jak najtaniej zrobić.

Klasa ochronności 0.

Klasa 0 (słownie: zero) to izolacja podstawowa, czyli izolacja która nie stanowi praktycznie wystarczającego zabezpieczenia przed tzw. dotykiem bezpośrednim. Bardzo często zalicza się do niej stare rozdzielnie elektryczne bez obudowy chroniącej rozdzielnice pod napięciem, do których wstęp jest tylko dla osób wykwalifikowanych. W obu wypadkach wymagane jest odizolowanie od podłoża – zazwyczaj poprzez dywaniki i chodniki elektroizolacyjne. Obecnie nie stosuje się jej już w urządzeniach i instalacjach przeznaczonych dla osób niewykwalifikowanych.

Klasa ochronności I.

Pierwsza klasa ochronności – wcale nie znaczy, że jest najlepsza. W tej klasie ochronności urządzenia elementy przewodzące dostępne dla użytkownika, połączone są z zaciskiem ochronnym (najczęściej przez “otwór” na bolec w wtyczce), który docelowo jest połączony z PE instalacji. Jeśli (jakimś cudem) instalacja spełnia warunek SWZ (Samoczynne Wyłączanie Zasilania) to zwarcie lub nawet upływność spowoduje tak szybkie zadziałanie zabezpieczeń w instalacji, że nawet jeśli dojdzie do porażenia, to będzie ono na tyle krótkie, że osoba porażona nie powinna utracić zdrowia ani życia.

Klasa ochronności II.

Druga klasa ochronności stanowi izolację podwójną (izolacja podstawowa oraz dodatkowa) lub wzmocnioną. Od tych urządzeń wymaga się braku styku ochronnego oraz oznaczenia za pomocą kwadratu w kwadracie, jak na zdjęciu powyżej. Te urządzenia z reguły nie chronią przed porażeniem w przypadku wilgoci lub kontaktu z cieczą – za wyjątkiem urządzeń oznaczonych odpowiednim stopniem ochrony IP.

Klasa ochronności III.

Trzecia klasa ochronności to urządzenia zasilane napięciem bardzo niskim (ELV) które nie jest wyższe niż napięcie dotykowe dopuszczalne długotrwale (dawniej zwane jako napięcie bezpieczne). Z reguły można do nich zaliczyć większość urządzeń zasilanych bateryjnie lub z zasilacza SELV lub PELV. Jako napięcie dopuszczalne długotrwale, niezależnie od warunków środowiskowych uznaje się maksymalnie 12V AC lub 30V DC, jednak w praktyce często stosuje się jeszcze niższe napięcia – zwłaszcza w kopalniach i w urządzeniach medycznych. Symbol tej klasy można zobaczyć poniżej:

Czy zastosowanie odpowiedniej klasy ochronności jest wystarczające?

Typowy Kowalski wyrwie się z tłumu i krzyknie, że przecież nie ma o co się bać, bo przecież są różnicówki. Owszem są, ale po pierwsze: nie wszędzie, po drugie: zwykle złego typu (nieco tańszy typ AC zamiast A), a po trzecie: mało kto zleca przegląd instalacji wraz z pomiarami RCD, nie wspominając o przyciśnięciu przycisku test, który służy do pobieżnego sprawdzenia czy wyłącznik różnicowo-prądowy wciąż działa poprawnie – a tak się składa, że to jest najbardziej awaryjny element instalacji, który jak przestanie funkcjonować prawidłowo, to wychodzi na jaw dopiero jak dojdzie do poważniejszej tragedii.

Niezależnie od tego czy posiadamy sprawną RCD, czy nie, to kluczem do bezpieczeństwa jest poprawnie wykonana instalacja wraz z poprawną eksploatacją – do czego zalicza się rzetelnie wykonywane przeglądy (przeglądy a nie “pomiary”). W polskiej praktyce instalacja jest wykonana przez pseudo-elektryka który edukację zdobywał przez Youtube, uprawnienia “kupił”, RCD i SWZ nie ma, lub jest niewłaściwa oraz na koniec zwykły Kowalski który kupił w markecie najtańszy przedłużacz bez bolca, którym podłączył pralkę stojącą tuż obok metalowej i uziemionej wanny. Taki właśnie standard panuje w Polsce oraz w krajach na wschód od Polski.

Artykuł Klasy ochronności urządzeń elektrycznych pochodzi z serwisu Elektryka Prąd Nie Tyka - instalacje elektryczne w praktyce.

Skąd się biorą przepięcia?

Przepięcie następuje, kiedy do instalacji elektrycznej dostaje się krótkotrwały ładunek prądu piorunowego kilkaset razy przekraczający jej wytrzymałość.  Gwałtownie zwiększa to napięcie w instalacji i uszkadza wszelkie napotkane urządzenia elektryczne. Gdy takie napięcie pojawia się na elementach nieuziemionych, może skutkować pożarem. Przepięcia elektryczne mają 2 główne przyczyny – zewnętrzne i wewnętrzne.  Pierwsze powstają, kiedy piorun uderza bezpośrednio w budynek, instalację odgromową lub fotowoltaiczną. Może je także spowodować wyładowanie w pobliski budynek, pomieszczenie gospodarcze lub urządzenia zewnętrzne, np. antenę telewizyjną czy oświetlenie ogrodowe. Przepięcia wewnętrzne powodowane są niewłaściwym uruchomieniem lub działaniem urządzeń i przepływem prądu zwarciowego.

3 klasy zabezpieczeń dla ochrony urządzeń

Wrażliwe urządzenia elektryczne wymagają szczególnej ochrony. Dobór konkretnych zabezpieczeń zależy od rodzaju budynku (dom jednorodzinny, blok mieszkaniowy) oraz tego, czy montowane są w rozdzielnicy i czy zabezpieczona ma zostać także wrażliwa elektronika.

Nowoczesne zabezpieczenia instalacji niskiego napięcia dzielą się na 3 klasy:

• klasa I (dawniej B) – ograniczniki do ochrony przed bezpośrednim wyładowaniem w budynek. Bazują na technologii iskiernikowej lub warystorowej,
• klasa II (dawniej C) – ograniczniki do ochrony przed przepięciami pośrednimi i negatywnymi skutkami uruchomienia urządzeń. Zazwyczaj bazują na technologii warystorowej. Stosowane są również przy zabezpieczaniu rozległych instalacji, gdy przewody między rozdzielnicą główną a kolejnymi są dłuższe niż 10-15 metrów,
• klasa III (dawnej D) – ograniczniki wygładzające napięcie, montowane przy wrażliwych urządzeniach takich, jak sprzęt RTV/AGD, piece CO czy routery. Zazwyczaj bazują na technologii warystorowej.

Poniższa tabela wskazuje, jaki poziom zabezpieczeń jest wymagany do właściwej ochrony konkretnych urządzeń elektrycznych przed przepięciami:

Jak dobierać zabezpieczenia – przykładowe rozwiązania

Przepięcia w rozdzielnicy (tablicy mieszkaniowej)

Tablice mieszkaniowe to pierwsze miejsce, w którym prąd piorunowy może wywołać przepięcie łączeniowe. Najczęściej wykorzystuje się w nich ogranicznik klasy I i II (dawniej B+C). Aparaty te bada się na zgodność z 2 klasami ochrony, co oznacza, że mieszkańcy i ich sprzęt są chronieni przed pośrednim oraz bezpośrednim wpływem prądu piorunowego. Taki aparat spełnia wymogi zarówno prawne, jak i te stawiane przez ubezpieczycieli w zakresie kompleksowej ochrony.

Przepięcia w rozdzielnicy (tablicy) w mieszkaniu w bloku wielorodzinnym

Wspomniany ogranicznik klasy I i II znajduje się w rozdzielnicach głównych we wszystkich domach i blokach oddanych do użytku po 2002 r. Jednak przewody idące z rozdzielnicy głównej do lokali są bardzo długie, a przez to efekt tłumienia może być ograniczony. Dlatego optymalna ochrona wymaga zastosowania dodatkowego ogranicznika klasy II, np. aparatu SPCT2-280/4 EATON w tablicy mieszkaniowej w każdym mieszkaniu w bloku.

Możliwe, że starsze budynki nie zostały wyposażone w żaden ogranicznik, ze względu na brak wymogu stosowania ograniczników przepięć w momencie ich budowy. W takiej sytuacji, aby ochrona była skuteczna, zaleca się stosowanie aparatu klasy I+II.

Cenny sprzęt domowy

Na przepięcia narażony jest również wrażliwy sprzęt elektroniczny, np. RTV-AGD, Hi-Fi, routery lub komputery. Zapewnienie odpowiedniej ochrony dla tych urządzeń nie zawsze wymaga wizyty specjalisty. Najprostszy sposób to zastosowanie ograniczników przepięć klasy III, które wpinane są bezpośrednio w gniazdko elektryczne zasilające urządzenia. Zabezpieczenia te są dostępne w 2 formach: listew przeciwprzepięciowych oraz box-ów.

Trzeba jednak pamiętać, że samo zabezpieczenie klasy III nie wystarczy. Jego celem jest tłumienie już ograniczonego napięcia, nie jest więc w stanie przyjąć siły bezpośredniego wyładowania. Istotne jest całościowe podejście do ochrony, dlatego w rozdzielnicy elektrycznej powinien znajdować się także ogranicznik wyższej klasy opisywany wyżej.

Autor: Bartłomiej Jaworski
Senior Product Manager, Eaton

Przejdź do produktów Eaton

Artykuł Jak chronić sprzęt domowy przed przepięciami? pochodzi z serwisu Elektryka Prąd Nie Tyka - instalacje elektryczne w praktyce.