Třída izolace, nebo také třída ochrany elektrického předmětu, udává, jakým způsobem je u zařízení dosaženo bezpečnosti (ochrany proti úrazu elektrickým proudem). Podle míry ochrany se rozlišují třídy 0, I, II a III.
Prostředky zvýšené ochrany
Prostředky zvýšené ochrany musí zajišťovat jak základní ochranu, tak ochranu při poruše. Takové prostředky ochrany jsou specifikovány níže. Jakékoli další prostředky zvýšené ochrany jak pro základní ochranu, tak pro ochranu při poruše, musí vyhovovat požadavkům čl. 4.1 normy ČSN EN 61140 ed. 3. Základní ochrana je zajištěna základní izolací, ochrana při poruše přídavnou izolací nebo základní ochrana i ochrana při poruše jsou zajištěny zesílenou izolací mezi nebezpečnými živými částmi a přístupnými částmi.
Ochranná impedance
Ochranná impedance musí spolehlivě omezovat dotykový proud na hodnoty uvedené v čl. 5.2.7 normy ČSN EN 61140 ed. 3. Ochranná impedance musí vyhovět elektrickému namáhání stanovenému pro izolaci, kterou přemosťuje.
Zdroj omezeného proudu
Zdroj omezeného proudu musí být navržen tak, aby nemohl dodávat dotykové proudy přesahující hodnoty uvedené v čl. 5.2.7 normy ČSN EN 61140 ed. 3. Tento požadavek platí také pro pravděpodobné poruchy jedné součástky zdroje omezeného proudu.
Zesílená izolace
Zesílená izolace musí být navržena tak, aby byla schopna odolávat elektrickému, tepelnému a mechanickému namáhání a vlivům prostředí se stejnou spolehlivostí ochrany, jako dvojitá izolace (základní izolace a přídavná izolace). To vyžaduje náročnější návrh a zkoušky, než jsou stanoveny pro základní izolaci (viz ČSN EN 60664-1 ed. 3).
Čtěte také: Betonová komínová dvířka – kompletní průvodce
Třídy izolace
Zařízení s třídou izolace I
Zařízení s třídou izolace I má všude alespoň základní izolaci, má ochrannou svorku pro připojení ochranného vodiče na neživou část. Pohyblivý přívod musí být trojžilový.
- Elektrické zařízení, které má pouze základní izolaci, musí být doplněno přídavnou izolací v průběhu výstavby (montáže) elektrické instalace.
- Elektrické zařízení připravené k provozu, jehož vodivé části jsou od živých částí odděleny pouze základní izolací, musí být uzavřena v izolačním krytu zajišťujícím stupeň ochrany alespoň IPXXB nebo IP2X.
Zařízení s třídou izolace II (Dvojitá izolace)
Zařízení s třídou izolace II má všude dvojitou nebo zesílenou izolaci, nemá zařízení k připojení ochranného vodiče, protože není potřebný. Celý povrch je z izolantu, nebo pro větší mechanickou pevnost může mít některé části kovové, ale vždy musí být oddělené od živých částí dvojitou nebo zesílenou izolací. Pohyblivý přívod je dvoužilový.
II - dvojitá izolace je bezpečnostní opatření používané v elektrických zařízeních, které poskytuje dodatečnou ochranu proti úrazu elektrickým proudem. Dvojitá izolace je klíčovým prvkem v designu elektrických zařízení, zejména těch, která jsou určena pro použití v domácnostech a průmyslových prostředích. Tato technologie zajišťuje, že i když jedna vrstva izolace selže, druhá vrstva stále poskytuje ochranu.
II - dvojitá izolace funguje na principu dvou oddělených vrstev ochrany. První vrstva je základní izolace, která obklopuje elektrické vodiče. Druhá vrstva je dodatečná ochrana, která zajišťuje, že i v případě poškození první vrstvy zůstává zařízení bezpečné.
Jednou z hlavních výhod dvojité izolace je zvýšená bezpečnost bez nutnosti uzemnění zařízení. To je obzvláště užitečné v prostředích, kde uzemnění není snadno dostupné.
Čtěte také: Jak na efektivní dvojitou izolaci stropu
Na viditelném místě povrchu a vnitřku krytu musí být umístěna značka. Kromě případu, kdy tento způsob ochrany je jako jediný uplatněn v celé instalaci, musí mít obvod napájející jednotlivá zařízení třídy ochrany II ochranný vodič vedený ke každému bodu instalace a každému bodu připojení. Mají odpovídající mechanickou ochranu základní izolace zajištěnou některým nebo některými z následujících způsobů:
- nekovový plášť kabelu nebo
- nekovové lišty nebo kanály nebo nekovové instalační trubky odpovídající příslušným normám.
Zařízení s třídou izolace III
Zařízení s třídou izolace III je určeno pro připojení ke zdroji bezpečného malého napětí, to znamená že je konstruován pro napájení ze zdroje SELV. Zařízení musí být tedy navrženo tak, aby jej bylo možné připojit pouze ke jmenovitému napětí, které nepřesáhne 50V střídavých nebo 120V stejnosměrných. Pohyblivý přívod je dvoužilový a je opatřen nezáměnnou vidlicí.
Harmonizované normy pro kabely
HD 22 se vztahuje na pevné a ohebné kabely s izolací a případným pláštěm, jejíchž základem je pryž, navržené na napětí U0/U do 450/750 V, používané v energetických rozvodech s jmenovitým napětím nepřekračujícím 450/750 V střídavého proudu. Tato Část 1 určuje všeobecné požadavky na kabely. Zkušební metody určuje Část 2 tohoto HD, HD 405 Část 1 a EN 60811. Jednotlivé typy kabelů jsou specifikovány v Části 3 tohoto HD a dalšími, které jsou dále označeny jako předmětové normy. Kódové značení těchto typů kabelů je v souladu s HD 361. V tomto harmonizačním dokumentu jsou normalizovány kabely a šňůry, které jsou bezpečné a spolehlivé při správném použití, stanovení charakteristik a výrobních podmínek přímo nebo nepřímo ovlivňujících bezpečnost a přesné určení zkoušek.
Společné značení (
Typy směsí izolací a plášťů
Jsou pozměněny definice jednotlivých typů směsí a připojena definice zesítěného polyvinylchloridu a zesítěné silikonové pryže. Kategorie, ve které je směs zařazena podle svých vlastností, je určena předepsanými zkouškami. Značení typu se nevztahuje přímo ke složení směsi.
Čtěte také: Průvodce kročejovou izolací
Příklady typů izolačních směsí:
- Typ EI 4: Pro kabely izolované běžnou ethylen-propylenovou pryžovou směsí.
- Typ EI 5 a EI 8: Pro kabely izolované zesítěnou směsí polyolefinového základu mající nízkou hladinu emisních korozivních plynů, když hoří, a jsou vhodné pro použití v kabelech, které, když hoří, mají nízkou emisi dýmu. Typ EI 8 je pro ohebné kabely.
- Typ EI 6 a EI 7: Pro kabely izolované ethylen propylenovou pryží nebo ekvivalentním syntetickým elastomerem. Typ EI 6 je pro kabely s požadavkem na dopravu při nízké teplotě - 40 °C.
Zkušební požadavky na tyto směsi jsou uvedeny v tabulce 1. Nejvyšší teploty při zkratu jsou dány pro každou izolační směs v tabulce 1.
Příklady typů plášťových směsí:
- Typ EM 2: Pro kabely s pláštěm z polychloroprenové směsi nebo jiného ekvivalentního syntetického elastomeru.
- Typ EM 3: Pro kabely s pláštěm z etylenpropylenové pryžové směsi nebo jiného ekvivalentního syntetického elastomeru.
- Typ EM 4: Pro kabely s pláštěm vulkanizovaným EVA nebo jiným ekvivalentním syntetickým elastomerem.
- Typ EM 5: Pro obal svařovacích kabelů.
- Typ EM 6: Pro kabely izolované směsí EI 7 a pláštěm z ethylen-propylenové pryže nebo ekvivalentního syntetického elastomeru.
- Typ EM 7: Pro kabely izolované směsí EI 7 a pláštěm z chlorosulfonového polyetylénu nebo syntetického elastomeru.
- Typ EM 8: Pro ohebné kabely s pláštěm zesítěné směsi polyolefinového základu s nízkou emisí korozivních plynů.
Požadavky na tyto směsi jsou uvedeny v tabulce 2.
Plášť musí být vytlačovaný a skládat se z jedné nebo dvou vrstev podle toho, jak pro jednotlivé typy určují předmětové normy. Plášť musí být snadno odstranitelný bez poškození žil. Pod pláštěm může být použita páska nebo fólie. V některých případech, uvedených v předmětových normách, může plášť pronikat do prostorů mezi žilami a tvořit tak výplň (podle 5.3.2). Každá vrstva dvouvrstvého pláště musí být zkoušena odděleně zkušební metodou a s požadavky, jak pro daný typ směsi uvádí Část 1, tabulka 2.
Jmenovité napětí kabelu
Jmenovité napětí kabelu je referenční napětí, na které je kabel navržen a které slouží k definici elektrických zkoušek. U0 je efektivní hodnota napětí mezi kterýmkoliv izolovaným jádrem a "zemí" (kovovým krytím kabelu nebo okolním prostředím). U je efektivní hodnota napětí mezi kterýmikoliv dvěma fázovými jádry vícežilového kabelu nebo v soustavě jednožilových kabelů. Při použití kabelu v elektrické síti se střídavým proudem musí být jmenovité napětí kabelu vyšší nebo rovno jmenovitému napětí sítě. Tato podmínka se vztahuje na hodnotu U0 i hodnotu U. Při použití kabelu v elektrické síti se stejnosměrným napětím musí být jmenovité napětí kabelu takové, aby jmenovité napětí sítě nebylo vyšší než 1,5násobek jmenovitého napětí (U) kabelu.
Značení kabelů
Následující obrázek ukazuje příklad značení na plášti kabelu. Tištěné označení musí být trvanlivé. Tato podmínka se kontroluje zkouškou danou článkem 1.8 Části 2. Všechna značení musí být čitelná. Barvy identifikačních nití musí být snadno rozeznatelné, případně, musí být rozeznatelné po očištění benzínem nebo jiným vhodným rozpouštědlem. Pokud se použije společné značky (
Značení žil kabelů se provádí použitím barevné izolace nebo barvou povrchu žil. Každá žíla vícežilového kabelu musí mít pouze jednu barvu, s výjimkou žil značených kombinací zelená/žlutá. Ve vícežilových kabelech se barvy zelené a žluté nesmí použít samostatně. Barvy musí být snadno rozlišitelné a trvanlivé. Trvanlivost se kontroluje zkouškou podle 1.8 Části 2. Barvy žil a jejich poloha pro ohebné kabely a šňůry musí být podle HD 308.
Rozdělení barev pro žíly:
- Pro značení vodičů typu H05G a H05Z lze použít těchto barev: černá, modrá, hnědá, šedá, oranžová, světle růžová, červená, tyrkysová, fialová, bílá, zelená a žlutá. Jakékoli dvoubarevné kombinace z předcházejících barev jsou povoleny. Rozdělení barev kombinace zelená/žlutá musí vyhovovat 4.3 Části 1.
- Pro značení vodičů typu H07G a H07Z lze použít těchto barev: černá, modrá, hnědá, šedá, oranžová, růžová, červená, tyrkysová, fialová a bílá. Dvoubarevné kombinace se nesmí použít kromě kombinace zelená/žlutá, rozdělení barev kombinace zelená/žlutá musí vyhovovat 4.3 Části 1.
Rozdělení barev pro žílu značenou barevnou kombinací zelená/žlutá, musí (podle HD 308) splňovat následující podmínky: na každých 15 mm délky žíly musí mít minimálně 30 % povrchu a maximálně 70 % povrchu žíly jednu barvu a na zbývající části povrchu druhou barvu. Kombinací barev zelená/žlutá se výhradně značí ochranný vodič. Barvou světle modrou se značí nulový nebo střední vodič. V obvodu, kde není neutrální nebo střední vodič, se světle modrá barva používá pro značení kterýchkoli žil, nesmí se však použít pro ochranný vodič. Značení žil mnohažilových ohebných kabelů číslicemi musí být v souladu s HD 186. Pro speciální typy kabelů podle tohoto HD je dovoleno jiné značení.
Jádra kabelů
Jádra musí být ze žíhané mědi. Dráty mohou být holé nebo pocínované, pokud předmětové normy nestanoví jinak. Pocínované dráty musí být pokryty účinnou vrstvou cínu. Maximální průměry drátů ohebných jader a minimální počet drátů pevných jader musí být podle HD 383, pokud předmětová norma neurčuje jinak. Mezi jádrem a izolací může nebo musí být použit separátor, pokud to povoluje nebo vyžaduje předmětová norma. Splnění požadavků 5.1.1 a 5.1.2 Části 1 včetně požadavků HD 383 musí být kontrolováno prohlídkou a měřením. Odpor každého jádra při 20 °C musí odpovídat HD 383 pro danou třídu jader, pokud není v předmětových normách stanoveno jinak. Splnění této podmínky se kontroluje zkouškou podle 2.1 Části 2, tohoto HD. Aby se zabránilo vzájemnému působení izolace a holého měděného jádra, musí nepocínovaná jádra vyhovovat zkoušce pájitelnosti podle 1.12, Části 2 tohoto HD, pokud předmětová norma neurčuje jinak.
Izolace kabelů
Izolace musí být v těsném styku s jádrem nebo separátorem. V předmětových normách se pro každý typ kabelu uvádí, zda izolace musí být v jedné nebo více vrstvách a zda bude nebo nebude pokryta krycí páskou. Odstranit izolaci musí být možné bez poškození samotné izolace, jádra, pocínování nebo jiného pokovení jádra, pokud je použité. Splnění se ověřuje prohlídkou a ruční zkouškou. Průměrná tloušťka izolace nesmí být menší než jmenovitá tloušťka předepsaná pro daný typ a průřez kabelu v předmětových normách. V jednotlivých místech smí být tloušťka izolace menší než jmenovitá, nejvýše však o 0,1 mm + 10 % jmenovité hodnoty. Splnění této podmínky se zkouší podle 1.9 Části 2 tohoto HD. Izolace musí mít vyhovující mechanickou pevnost a tažnost v tepelném rozmezí, kterému je vystavována při normálním používání. Splnění této podmínky se ověřuje zkouškami uvedenými v tabulce 1. Používané metody zkoušek a požadované výsledky jsou uvedeny v tabulce 1.
Výplně a opletení
Mezi jednotlivými složkami výplně a izolací a/nebo pláštěm nesmí docházet k vzájemnému ovlivnění. Pro každý typ kabelu příslušné předmětové normy stanoví, zda v kabelu jsou výplně nebo zda plášť smí pronikat mezi žíly a tvořit tak výplň (podle 5.5.2). Výplně zaplní prostory mezi žilami a utvoří tím kruhový tvar. Výplně se nesmí lepit na žíly a musí být odstranitelné bez poškození izolace. Sestava žil a výplní mohou držet pohromadě za pomoci fólie nebo pásky. Středová výplň, pokud je, musí odpovídat článku 5.3.1. Vlákna, tvořící textilní opletení, musí být z materiálu požadovaného pro daný typ kabelu předmětovou normou. Kde je předmětovou normou požadované textilní opletení, vlákna mohou být z přírodních materiálů (bavlna, upravená bavlna, hedvábí) nebo syntetických materiálů (polyamid, atd.) nebo též ze skla nebo ekvivalentního materiálu. Opletení musí mít rovnoměrnou vazbu, bez uzlů a mezer. Opletení ze skleněných vláken musí být upraveno za pomoci vhodného materiálu tak, aby se netřepilo.
Harmonizované normy pro technické izolace
Do oboru technických izolací přinesl rok 2012 velké změny v legislativě, s celou řadou nových harmonizovaných norem. Nesou označení ČSN EN 14303 až 14309, 14313 a 14314. Dosud obvyklá stavebně technická osvědčení (STO) tedy ztrácejí platnost. Detailněji se zaměříme na normu ČSN EN 14303, která se zabývá výrobky z minerální vlny, polystyrenu (EPS), polyetylenové pěny (PEF) a fenolické pěny (PF).
Změny v terminologii a zkouškách
Mnohé pojmy byly nahrazeny. Rozměrová stabilita se nahrazuje stálostí vlastností při stárnutí. Zkoušky mezní teploty se nahrazují měřením nejvyšší provozní teploty. Mezi základní deklarované vlastnosti patří tepelná vodivost, tolerance lineárních rozměrů a reakce na oheň. Měření tepelné vodivosti se provádí pro rovinné desky (podle ČSN EN 12667) a pro izolační pouzdra a segmenty (podle ČSN EN ISO 8497). Deklarovaná hodnota tepelné vodivosti je určena vyšetřeným vzorkem a podmínkami panujícími při laboratorním měření.
Tepelná vodivost
Pro práci projektanta slouží tepelná vodivost návrhová. Ta je vhodná pro použití s provozními podmínkami technických zařízení budov a průmyslových instalací. Výrobci jsou povinni uvádět ve svých technických listech návrhovou tepelnou vodivost, která se liší od obvykle uváděné hodnoty. Cílem je zamezit výrobcům uvádět pouze historicky nejlepší naměřené výsledky.
Na hodnotu tepelné vodivosti mají vliv různé faktory:
- Nelinearita závislosti součinitele tepelné vodivosti na teplotě: Její vliv se vyjadřuje součinitelem FDq.
- Vlhkost: Vyjadřuje se převodním součinitelem Fm.
- Stárnutí: Vyjadřuje se převodním součinitelem Fa.
- Stlačení použité v aplikaci: Vyjadřuje se převodním součinitelem FC.
- Vliv konvekce: Vyjadřuje se převodním součinitelem Fc.
- Vliv tloušťky materiálu: Když je tepelná vodivost izolace zjištěna na vzorku s tloušťkou menší než s jakou je navržena.
- Vliv otevřených spár: Vyjadřuje se převodním součinitelem Fj.
- Tepelné mosty: Které jsou běžnou součástí izolačního systému (např. spony, hliníkové opláštění atd.), jsou zavedeny hodnotou Dl.
Reakce na oheň
Pojem reakce na oheň není nový. Norma ČSN EN 13501-1, na rozdíl od dřívější ČSN 730862, je zaměřena na širší problematiku požární bezpečnosti. Zabývá se stavebními výrobky a podlahovinami a také stanovením reakce na oheň pro izolační pouzdra. Kvalifikační třídy jsou značeny písmeny A1 až F pro stavební výrobky a A1fl až Ffl pro podlahoviny. Pro izolační pouzdra se používají třídy A1L až FL.
Rozměrová stabilita a tolerance
Velikost výrobku, tedy rozměry, patří k jeho primárním znakům. Je definována jmenovitými rozměry při standardních podmínkách měření. Ta je stanovena tolerancemi ve třídě resp. v úrovni od T1 do T9 pro měření tlouštěk. Způsob definice rozměru výrobku tímto způsobem může vyvolat problémy při jeho praktické aplikaci, pokud nebude tloušťka zjištěna při výrobě podle normy.
Další deklarované vlastnosti
Mezi tyto vlastnosti lze uvést např. ionty chloridu (CL) - požadavek na izolaci u nerezových potrubí, aj. Pro dosažení jednotnosti je určena symbolika a forma uvádění příslušných znaků, například CL 10 - limitní obsah chloridových iontů do 10 mg/kg (požadavek na výrobek v AS kvalitě). Aby byl výsledek výpočtu na straně větší bezpečnosti, musí projektant vždy použít horší z hodnot.
Značka CE
V roce 2012 se legislativní podmínky pro technické izolace změnily kvůli povinné certifikaci dle ČSN EN 14303. Na základě splnění příslušných technických a právních norem, může být etiketa opatřena značkou CE. Vlastnosti výrobků, které musejí být uvedeny na etiketě výrobku se značkou CE, jsou pevně stanoveny v harmonizovaných výrobkových normách.
Výrobci a dodavatelé stavebních výrobků, kteří dovážejí nebo uvádějí výrobky na trh, musí vynaložit hodně úsilí, aby získali potřebné certifikáty a mohli uvést výrobky na trh a mají platné označení shody CE. Tím zajistí, že izolace splňují požadavky během životnosti stavby, jak jim to ukládá stavební zákon. Projektanti, kteří navrhují technické izolace, musí pečlivě vyhodnotit značení a deklarované vlastnosti, aby zajistili soulad požadavků zařízení a vlastností izolací.
[1] ČSN EN 14303: 2010.
[2] ČSN EN 12667: 2001.
[3] ČSN EN ISO 8497: 1998.
[4] ČSN EN ISO 13787: 2003.
[5] ČSN EN ISO 23993: 2011.
[6] ČSN EN 14706: 2006. Stanovení nejvyšší provozní teploty.
[7] ČSN EN 14707: 2008. Stanovení nejvyšší provozní teploty předem tvarované izolace potrubí.
[8] ČSN EN 13501-1: 2010. 1: Klasifikace podle výsledků zkoušek reakce na oheň.
[9] AGI Q 132: 2006. Mineral Wool - Insulation Material for Industrial Installation.
tags: #csn #361550 #dvojita #izolace