Článek odráží zkušenosti ze zkoušek bezpečností elektrických zařízení. Vychází z praxe při zkouškách především na spotřebičích pro domácnost, na měřicích, řídicích a laboratorních zařízeních, na zařízeních informační technologie, svítidlech, rozvaděčích a podobně. Seznamuje s požadavky norem, nikoliv však vyčerpávajícím způsobem. Především se ale snaží podat informaci o nejčastějších chybách v konstrukci elektrických spotřebičů z hlediska elektrické bezpečnosti.

Časté chyby a nejasnosti

Za naprosto nejčastější chybu, která se následně promítá do všech oblastí typových zkoušek, považuji projektování elektrického zařízení bez toho, že by již samotný projekt vycházel z požadavků konkrétní normy nebo norem. Především malí výrobci nebo dovozci ještě před zahájením zkoušek mnohdy ani netuší, jaká výrobková norma se na jejich zařízení vlastně vztahuje.

Každá tato norma má, oproti jiným, svá specifika a odlišnosti. Mohou se lišit požadavky na zkušební napětí při zkoušce elektrické pevnosti, přípustné hodnoty teplot, mechanické požadavky, požadavky na dokumentaci dodávanou se zařízením koncovému uživateli a tak dále.

1. Značení a návody

Spolu s výrobkem se musí uživateli dostat určité informace a upozornění, týkající se bezpečnosti. Ty jsou uvedeny jednak značením přímo na zařízení, většinou na „štítku", a dále v návodu.

Takzvané štítky musí splňovat požadavky na odolnost značení vůči chemikáliím a vodě. Nesmí se smazat text a štítek se nesmí odlepovat. Štítek, vytištěný běžnou tiskárnou na fólii, většinou neobstojí. Štítek musí být umístěn na hlavní části zařízení a tak, aby byl viditelný po namontování. Ale jak už jsem předeslal, každá norma má své specifické požadavky, takže někdy může být štítek na vnitřní straně krytu, někdy musí být některé údaje viditelné pouze před namontováním a tak dále.

Obecně má být na spotřebiči vyznačeno především:

• jmenovité napětí;
• jmenovitý proud nebo jmenovitý příkon;
• příslušná značka pro stejnosměrný proud (viz příloha 2, N V č. 17/2003 Sb.);
• jmenovitý kmitočet nebo značka stejnosměrného proudu;
• jméno výrobce nebo registrovaná značka;
• označení modelu nebo typu;
• symbol označující zařízení třídy ochrany II (pouze u zařízení třídy ochrany II);
• údaje jmenovitého proudu a typu pojistky;
• stupeň ochrany krytem (pokud je jiný než IP20).

Protože obsah štítku mnohdy neodpovídá všem požadavkům dané normy, osobně doporučuji, pokud takový postup zkušebna umožňuje, dodat do zkoušek návrh štítku v elektronické podobě a spolu s ním štítek s libovolným obsahem, ale vyrobený technologií, kterou budete používat. Zkouška odolnosti značení prokáže správnost zvolené technologie. Obsah štítku v elektronické podobě se dá lehce upravit.

Někdy se u výrobků, především u výrobků zahraničního původu, setkávám s nesprávným použitím označení „CAT II", které je většinou v blízkosti značky dvojité izolace (viz obrázek 1).

Obr. 1

Nevypátral jsem, zda bývá takto použité označení CAT II použito pro vysvětlení značky dvojité izolace, nebo je to informace o kategorii přepětí v instalaci. Každopádně jediné správné použití označení CAT II (případně CAT I, CAT III, CAT IV) je označení kategorie měření u měřicích zařízení. V jeho blízkosti musí být také uvedeno jmenovité napětí nebo proud. Bližší informace o použití tohoto značení uvádí ČSN EN 61010-1.

Také značka shody CE je zaměňována za značku „China Export", která jako by té naší, evropské, z oka vypadla! Rozdíl je ale patrný na první pohled. Evropská značka shody má písmena C a E podstatně dál od sebe (viz obr. 2).

Obr. 2

Grafickou podobu značky CE je možno najít v Nařízení evropského parlamentu a rady (es) č. 765/2008.

Poměrně často jsou přípojná místa označena chybně, nebo nejsou vůbec označena. K označení přípojného místa pro ochranný vodič se také někdy chybně používá označení „PE" na místo grafické značky.

Mnohdy nebývá uveden stupeň krytí (pokud je jiný než IP 20).

V blízkosti vyměnitelných pojistek, především u pojistek, které může vyměňovat uživatel, často chybí údaj o charakteristice a jmenovitém proudu pojistky.

Téměř každý návod, který je se dodán zařízením do zkoušek, je třeba doplnit. V normách bývá kapitola, která souhrnně stanovuje, co musí být v dokumentaci uvedeno, ale další požadavky bývají ještě roztroušeny po mnoha článcích v různých kapitolách normy.

Proto doporučuji pro účely zkoušek vytvořit návod pouze v elektronické podobě a do tisku ho předat až po provedení typových zkoušek.

2. Použití součástek a materiálů

Nejčastější chybou bývá nesoulad v použití součástek z hlediska jejich pracovních teplot deklarovaných výrobcem a teplot, ve kterých jsou reálně použity. Při výběru součástek je třeba počítat s tím, že součástka bude pracovat za teplotních podmínek uvnitř zařízení, při nejvyšším zatížení a při nejvyšších provozních teplotách.

Někdy bývá podceňován výběr materiálu různých izolačních podložek z hlediska jejich hořlavosti a teplotní odolnosti.

Velice často bývají naddimenzovány použité pojistky v zařízeních.

3. Ochrana před úrazem elektrickým proudem

Nejčastější nedostatky, týkající se ochrany před úrazem elektrickým proudem, jsem zahrnul do dalších kapitol tohoto článku. Dodržování potřebných vzdušných vzdáleností a povrchových cest, stejně jako správné provedení ochranného spojení, dělá výrobcům někdy problémy. Často je třeba volné vnitřní vodiče v blízkosti svorkovnice dodatečně stáhnout do svazku, což je vlastně ochrana proti vypadnutí některého z vodičů ze svorky. Dále se stále ještě setkáváme se zpevněním konce lankového vodiče pájkou, před jeho uchycením ve svorce. Takto upravený konec vodiče se nesmí použít kvůli tečení měkké pájky za studena, kdy se spoj po čase může uvolnit a ztratí kontakt, nebo v horším případě vytvoří ve svorce takzvaný nedokonalý spoj, který může být i příčinou vzniku vysokých teplot. Otázkou zůstává použití takto zpevněných vodičů v pružných svorkách, které stále vytvářejí styčný tlak. Tuto variantu, kterou osobně považuji za bezproblémovou, jsem zatím v normách neobjevil. Vnitřní vodiče se základní izolací bývají někdy nesprávně vedeny v blízkosti živých částí nebo se jich přímo dotýkají.

4. Ochrana před mechanickým nebezpečím

Nedostatky v mechanickém provedení a mechanické odolnosti se vyskytují zřídka. U zařízení s kovovým krytem, nebo jinými kovovými konstrukčními částmi, se někdy objeví ostré hrany, které jsou přístupné většinou při údržbě nebo opravách. Výrobci zařízení, určených pro montáž na stěnu, si někdy neuvědomí, že upevňovací prostředky musí odolávat působení síly, rovné několikanásobku hmotnosti zařízení, která působí na upevněné zařízení směrem dolů. V těchto případech je důležité uvádět do návodů také postup montáže a stanovit, jaké montážní prostředky se mají použít.

5. Oteplení a ochrana před šířením požáru

Tuto problematiku jsem podrobněji rozebíral v předchozích článcích a nepokládám za nutné ji zde znovu otevírat. Připomenu jen význam rozmístění součástek, vytvářejících značné množství tepla a úlohu, kterou v odvádění tepla sehrávají kryty.

6. Ostatní

Mezi další opomenutí, se kterými je možné se opakovaně setkávat, je například neřešení možnosti opačného vložení baterií, které může uživatel sám vyměňovat. V některých případech by mohlo dojít k explozi (takový případ ale z praxe neznám) nebo k úniku chemikálií. Obdobou je možnost přepólování napájecího zdroje. V zařízení, které je možné napájet buď z baterií, nebo z adaptéru, se může stát, že při vložení baterií, které nejsou určeny pro dobíjení, jsou přesto nabíjeny, pokud je připojen adaptér a baterie zůstanou v zařízení. Dalším nedostatkem někdy bývá možnost opačného vložení odnímatelného krytu nebo jeho části zpět do zařízení. Toto opomenutí v konstrukci může mít za následek například otočení svorkovnic vůči jejich označení na krytu, zmenšení vzdušných vzdáleností nebo nechtěný vodivý dotyk některých součástí. Také kryty, které jsou konstrukčně určeny pouze pro odejmutí za pomoci nástroje, mohou být v některých případech, při troše snahy, odejmuty pouze rukou. Stává se to především u plastových krytů, jejichž spojení spoléhá na plastové (zaskakovací) zámky.

Na závěr této kapitoly bych jen připomenul, že prakticky vše, co normy požadují, vyplývá ze zkušeností, které se v průběhu používání a vývoje elektrických zařízení nasbíraly.

... pokračování příště.