Szabványok

Navigálás a változó előírások tengerében IV.

2012/9. lapszám | Rátai Attila |  18 486 |

Figylem! Ez a cikk 12 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).

Ködös terület: SELV/PELV, de oszlik a homály...

Mi is az a védelmi mód törpefeszültséggel?

Olyan érintésvédelmi mód, amely a SELV (Safety Extra Low Voltage – biztonsági törpefeszültség) vagy a PELV (Protection Extra Low Voltage – védelmi törpefeszültség) törpefeszültségű rendszerek egyikéből áll. A lényeg leegyszerűsítve, hogy a villamos szerkezetre olyan alacsony feszültséget engedünk, amely nem (annyira) veszélyes a felhasználóra. Ez alapesetben 120 V egyen- és 50 V váltakozó feszültség. (A szabvány által előírt követelmények ezeket a feszültségszinteket csökkenthetik.) Míg a SELV készülékek testeit tilos, addig a PELV készülékek testeit megengedett összekötni a földdel vagy a védővezetővel. Ebből több dolog következik. A SELV áramköröket, csatlakozókat, készülékeket nem kell (sőt tilos) védővezetővel ellátni.

Mitől is lesz a SELV/PELV megbízható érintésvédelmi mód?

Három dolog követeltetik meg: a. SELV vagy PELV rendszerekben a feszültség korlátozása az I-es feszültségsáv felső határértékére, azaz 50 V váltakozó feszültségre és 120 V egyenfeszültségre. b. A SELV vagy PELV rendszer védőelválasztása a SELV vagy PELV áramkörön kívüli minden más áramkörtől, illetve alapszigetelés a SELV vagy PELV rendszer és más SELV vagy PELV rendszerek között. c. Csak a SELV rendszer esetében alapszigetelés a SELV rendszer és a föld között.

Leegyszerűsítve:

1. Megfelelő tápforrás.
2. Megfelelő áramköri kialakítás és készülékek.
3. SELV rendszerek esetében szükséges az alapszigetelés a SELV rendszer és a föld között.

Alapvédelem és hibavédelem

A szabvány szerint az alapvédelem és hibavédelem három pont együttes teljesülése esetén tekinthető biztosítottnak.

• I. a névleges feszültség nem lehet nagyobb az I-es feszültségsáv felső határértékénél;
• II. a táplálás az MSZ HD 60364-4-41 414.3. szakaszában felsorolt tápforrások valamelyikéből történik;
• III. az MSZ HD 60364-4-41 414.4. szakasz előírásai maradéktalanul teljesülnek. Ezek érintik az áramkörök, illetve rendszerek
  1. vezetékrendszereit,
  2. csatlakozódugóit és csatlakozóaljzatait,
  3. a SELV áramkörök földfüggetlen- ségének garantálását és
  4. közvetlen érintés elleni védelmét (alapvédelmét).

I. Feszültségszintek I-es feszültségsáv

Alapesetben az I-es feszültségsáv 120 V egyen- és 50 V váltakozó feszültség. [1] Egy SELV/PELV áramkör névleges feszültsége ezeknél nem lehet nagyobb.

II. A tápforrás

Az MSZ HD 60364-4-41:2007 részletesen tárgyalja a SELV rendszerek táplálására felhasználható tápforrások fajtáit és a velük szemben támasztott követelményeket. Ez lehet a) EN 61558-2-6 szerinti biztonsági transzformátor, b) ezzel egyenértékű biztonsági szintű tápforrás (például motorgenerátor, egyenértékű szigetelésű tekercseléssel) c) elektrokémiai tápforrás (akkumulátor) vagy más, nagyobb feszültségű áramköröktől független tápforrás (például diesel-generátor), d) a vonatkozó szabványok előírásait (hiba, véletlen érintés stb. esetén is) maradéktalanul kielégítő elektronikus eszközök. (A szabvány megjegyzi, hogy a kisfeszültségről táplált mobil tápforrásokat úgy kell szerelni vagy kiválasztani, hogy megfeleljenek a kettős vagy megerősített érintésvédelmi mód követelményeinek.) Mi az érintésvédelmi felülvizsgáló feladata a SELV/PELV tápforrással kapcsolatban? Egyrészt szemrevételezéssel meg kell győződnie épségéről. Továbbá meg kell győződnie arról, hogy ha transzformátort alkalmaztak, az megfelel-e az EN 61558-2.6 követelményeinek, illetve más tápforrás használata esetén az MSZ HD 60364-4-41-ben említett követelmények teljesüléséről. Ehhez ellenőriznie kell a szükséges jelek meglétét az adattáblán (nem elég pusztán a CE jel megléte!), esetleg a termék dokumentációját. Másrészt méréses vizsgálatnak is alá kell vetni a tápforrást. Miért? Először is a kimeneten a feszültség tartósan nem haladhatja meg a I-es feszültségsáv értékét. Másrészt szigetelési problémák miatt nem kerülhet a szekunder kimenetre a primer kör feszültsége. Ebből következik, hogy a szemrevételezésen és a tápforrás megfelelő kiválasztásának ellenőrzésén kívül az üresjárati feszültséget is meg kell mérni. Ezen kívül szükséges a biztonsági elválasztó transzformátorként felhasznált tápforrás szigetelési ellenállásának megmérése. A mérést a primer–vastest, a szekunder–vastest és a primer–szekunder között kell elvégezni. Amennyiben a transzformátor kettős szigetelésű, természetesen a mérést elég csak a primer–szekunder között elvégezni. Az eredmény akkor megfelelő, ha mindhárom esetben a szigetelési ellenállás minimum 2 MOhm. Természetesen, ha a transzformátor védővezetőt igénylő védelmi módú szerkezet, a felülvizsgálónak a védővezető bekötésének szemrevételezéssel való ellenőrzése mellett a védelem hatásosságát is ellenőriznie kell az alkalmazott kioldószervtől függően. Fontos, hogy a belső telepes szerkezet (elemlámpa, zsebrádió stb.) nem törpefeszültségű védelmi módú (III. érintésvédelmi osztályú) készülék. Azonban ha külső tápláló csatlakozója van, akkor SELV készülék, ha a csatlakozó tápvezeték is törpefeszültségű. Amennyiben a tápforrás, amely kisfeszültségű, a készülékbe van beépítve, a készülék csak I., illetve II. érintésvédelmi osztályú lehet, III. érintésvédelmi osztályú semmiképp. [2]

III. Az áramkör és rendszer kialakítása

A SELV/PELV áramkörök és a rendszer kialakításánál a következőket kell figyelembe venni:

1. A SELV/PELV áramköröknek alapszigeteléssel kell rendelkezniük más SELV/PELV áramkörök között.
2. A SELV/PELV áramköröket a legnagyobb feszültségnek megfelelő kettős vagy megerősített szigeteléssel vagy alapszigeteléssel és védőárnyékolással megvalósított védőelkülönítéssel kell ellátni más nem SELV/PELV áramkörök aktív részeitől.
3. A SELV áramköröknek rendelkezniük kell alapszigeteléssel az aktív részek és a föld között, míg a PELV áramköröket és/vagy PELV áramkörökről táplált szerkezetek testeit földelni lehet. (Ez földcsatlakozással vagy a tápforrásban lévő földelt védővezetőt felhasználva lehet megoldani.)

A lényeg nyilvánvaló: hiába a megfelelő törpefeszültségű tápforrás, ha más, nagyobb feszültségű áramkörökből bejut a nemkívánatos feszültség.  

Védőelkülönítés kicsit bővebben

Az MSZ HD 60364-4-41:2007 részletesen leírja az ide vonatkozó követelményeket. Mivel kénytelen voltam átrágni magam a szabványhivatkozás hivatkozásainak hivatkozásain, boszszúból megosztom kollégáimmal, mit sikerült kihámoznom. Remélem – azon túl, hogy a SELV/PELV áramkörök érintésvédelmi szabványossági felülvizsgálatának elvégzéséhez nélkülözhetetlen ezen ismeretek elsajátítása – már csak szolidaritásból is elolvassák. A szabvány több lehetőséget sorol fel. Mindegyik lehetőség abból indul ki, hogy más áramkörök aktív részei – amelyektől a mi SELV/ PELV áramkörünket el akarjuk különíteni – rendelkeznek alapszigeteléssel.

1. Fizikai elkülönítés alkalmazásával.
2. A SELV/PELV áramkörök alapszigetelt vezetőinek legyen nemfémes köpenye vagy szigetelő burkolata.
3. A SELV/PELV áramkörök vezetői legyenek földelt fémköpennyel vagy földelt fémárnyékolással elkülönítve az I-es sávnál nagyobb feszültségű áramkörök vezetőitől.
4. I-es sávnál nagyobb feszültségű áramkörök vezetői lehetnek ugyanabban a többerű vezetékben vagy más vezetékcsoportban is, ha a SELV/PELV áramkörök vezetői az abban előforduló legnagyobb feszültségre vannak szigetelve. Ebben az esetben a más áramkörök vezetékrendszereinek meg kell felelniük az MSZ HD 60364-4-41 412.2.4.1 szakaszának. Mi ez a szakasz? Tulajdonképpen annyi, hogy 1) a kábel- és vezetékrendszer névleges feszültsége nem kisebb a rendszer névleges feszültségénél, legalább 300/500 V, és 2) az alapszigetelés mechanikai védelmét kábel vagy vezeték nemfémes köpenye vagy nyitható vagy zárt, nemfémes vezetékcsatorna, illetve nemfémes védőcső biztosítja.

Szemrevételezésen és szükség esetén a hálózatok elemeinek dokumentációjának átvizsgálásán kívül a felülvizsgálónak méréseket is kell végeznie. Az MSZ HD 60364-6 61.3.4. pontjai szerint a SELV/PELV áramkörök elválasztásának megfelelőségét a villamos berendezés szigetelési ellenállásmérésének előírásai szerint (MSZ HD 60364-6 61.3.3. pontja – előző lapszámunkban részletesen tárgyaltuk) kell elvégezni. SELV áramkörök esetében az aktív részek elválasztását más áramkörök aktív részeitől és a földtől (védővezetőtől), PELV áramkörök esetében az aktív részek elválasztását más áramkörök aktív részeitől a szigetelési ellenállás mérésével kell igazolni.

A csatlakozók

A felülvizsgálónak ellenőriznie kell a következő előírásokat is:

• 1. A SELV/PELV rendszerek csatlakozódugóit ne lehessen más feszültségrendszerek csatlakozóaljzataiba bedugni.
• 2. A SELV/PELV rendszerek csatlakozóaljzataiba ne lehessen más feszültségrendszerek csatlakozódugóit bedugni.
• 3. A SELV-áramkörök csatlakozódugóinak és aljzatainak ne legyen védőérintkezője.

Földmentesség

Nem antitermészetvédő vagyok, csak a védelmi mód: SELV törpefeszültség további kritériumait szeretném megemlíteni. Nem véletlenül maradt le a PELV. Ugyanis – bár a cikkben már többször is utaltunk rá – A SELV áramkörök által táplált villamos szerkezetek testeit nem szabad sem a földdel, sem más áramkörök védővezetőivel vagy testeivel összekötni. (PELV által táplált szerkezetek testeinél, illetve PELV áramköröknél ez megengedett.)

Alapvédelem szükségessége

Ha a névleges feszültség meghaladja a 25 V AC-t vagy a 60 V DC-t, illetve, ha a berendezés folyadékba merül, akkor szigeteléssel, védőfedéssel vagy burkolattal kell megoldani az áramkörök alapvédelmét. Ezeket az MSZ HD 60364-4-41 A1 és A2 fejezetei részletesen kifejtik. A következő esetekben nincs szükség alapvédelemre: Normál száraz körülmények esetén olyan SELV áramköröknél, amelyeknek a névleges feszültsége nem haladja meg a 25 V AC, és 60 V DC szintet; és olyan PELV áramköröknél, amelyek esetében az előbb leírt feszültségszintek mellett a testek és/vagy aktív részek védővezetőn keresztül a fő földelőkapocshoz csatlakoznak. Minden más esetben akkor nincs szükség alapvédelemre, ha a SELV/PELV-áramkör névleges feszültsége nem haladja meg a 12 V AC vagy 30 V DC szintet.

Bakik

Egy gyakorlatban sokszor elszúrt gyakorlati példával lehet szemléltetni a SELV érintésvédelmi mód lényegét. Egyre inkább terjed a LED-es világítás. Viszonylag olcsók a gipszkartonba pattintható lámpatestek. Kínálnak az árusok kereket, mattot, négyszögletest, mintást, és adják hozzá az MR16 (GU5.3) foglalatot, 12 V-ra. Azonban sokszor GU10-es, ami 230 V-os, foglalat kerül a lámpatestbe. A probléma az, hogy ezek SELV érintésvédelmi módba tartozó szerkezetek, nincs védővezetőjük. Pedig kellene, mivel nem is kettős vagy megerősített szigetelésűek. Ha meghibásodás esetén 230 V kerül a burkolatra, nem fog a kioldószerv megszólalni. Abba már bele sem merek gondolni, hogy valaki fürdőszobába I-es, II-es sávba rak ilyet.

Tanulság: egy érintésvédelmi vizsgálatnál fontos ellenőrizni, hogy nem lett-e SELV érintésvédelmi módú készülék védővezetőt igénylő szerkezet helyett felhasználva. Egy másik érdekesség: a boltban megkapom a törpefeszültségű kütyüt és hozzá a trafót is. Még a biztonsági kivitel jele is rajta van. Az elosztóban fenn a sínre pattintható dugalj, még a vezeték is elég hosszú. Kütyü az elosztó tetejére, a trafó madzagja az elosztóban lévő kábelcsatornába a többi vezeték közé, ne lógjon már, még szólnak érte. De emlékszünk még a védőelkülönítés vastagon szedett pontjára: „I-es sávnál nagyobb feszültségű áramkörök vezetői lehetnek ugyanabban a többerű vezetékben vagy más vezetékcsoportban is, ha a SELV/PELV áramkörök vezetői az abban előforduló legnagyobb feszültségre vannak szigetelve.” Egy utolsó példa, bár a lehetőségek tárháza, a találékonyságból kifolyólag – sajnos – kimeríthetetlen. Fürdőhelyiségben I-es sávban meghitt LED-es törpefeszültségű világítás. Figyeltünk arra, hogy a tápforrás a II-es sávon kívül legyen!

Az alvó oroszlán

Törpefeszültség – no problem, mondhatnánk. Nyalogassa csak az igen tisztelt ügyfél, legfeljebb csak a haja áll égnek. Azonban a legkisebb hiba – ne is beszéljünk nemtörődömségről – is végzetes lehet. Emlékezzünk rá, hogy 12 V váltakozó, 30 V egyenfeszültség alatt még alapvédelemre sincs szükség! Villanyvasút? Ki kockáztatná meg, hogy a 4 éves Pistike a 230 V-os sínre tenyereljen rá? Vagy azt, hogy az asszony a 160 V-on lévő kaputelefont nyomogassa esőben? Mi a helyzet a SELV világítással a fürdőszobában I-es sávban? Egy kis vízfröccs a 95 V-os lámpatestre, amikor nedves testtel bíró lényünket már 20 V is az örök vadászmezőkre transzportálhatja… Nem vagyok sem pedagógus, sem pszichológus, sem ügyvéd, de felelős érintésvédelmi felülvizsgálónak levonulni a terepről létesített SELV/PELV vizsgálat nélkül… Hát nem tudom, melyikre lenne szüksége. Ha megtörtént a baj, akkor az utolsó kettőre biztos.

---