SZAKKIFEJEZÉSEK ÉS MEGHATÁROZÁSUK (FOGALMAK) /részletesen az MSZ 2364-200:2002 tárgyalja) Erősáramú (vagy az újabb, a jelenlegi nemzetközi elnevezéshez hasonlóan energiaátviteli ) az a villamos berendezés, amely a villamos áram munkavégző képességének felhasználására (más energiává való átalakítására ) szolgál; továbbá mindaz a villamos berendezés, amely a villamos energiát e berendezések céljára más energiafajtából előállítja, átalakítja, szállítja, illetve elosztja. Tehát nem az áram erőssége, a feszültség vagy teljesítmény nagysága, hanem kizárólag az energiafelhasználás célja különbözteti meg a gyengeáramú berendezésektől! Általános jellemzőjük, hogy ezeknél a berendezéseknél a hatásfok a legfőbb szempont, s nem a villamos jellemzők torzulása. Tagadhatatlan azonban, hogy ezeknél a berendezéseknél általában az őket közvetlenül ellátó hálózat teljesítménye jóval nagyobb szokott lenni, mint a gyengeáramúaknál, s ez fokozza e berendezések veszélyességét. Gyengeáramú (vagy az újabb, a jelenlegi nemzetközi gyakorlathoz hasonló elnevezéssel információátviteli) az a villamos berendezés, amely a villamos áramot nem munkavégzésre, hanem jelátvitelre használja fel, továbbá az ezek célját szolgáló, ezekbe beépített tápegységek. Ezeknél is a berendezés célja a döntő (amit most már a számítógépek és szórakoztató elektronika megjelenésével nem lehet a hiradástechnikára leszűkíteni). Ezek közös jellemzője, hogy e berendezéseknél a torzításmentesség a legfőbb szempont, s nem a hatásfok. E berendezések kisebb veszélyessége általában egyrészt abból származik, hogy a zárlati teljesítményük jóval kisebb, másrészt abból, hogy az itt használt frekvenciák élettanilag kevésbé veszélyesek. Villamos hálózat a villamos energia szállítására és elosztására szolgáló vezetékrendszer, ennek tartozékaival (transzformátorállomások, kapcsolóállomások stb) együtt. A villamos hálózatok lehetnek közcélúak (ezeket a gyakorlati életben áramszolgáltatói hálózatoknak nevezik), amelyeken át a kezelőjének szolgáltatási kötelezettsége van; és lehetnek fogyasztói hálózatok, amelyek a fogyasztók (vagy a fogyasztóknak helyet bérbeadó ingatlantulajdonosok) tulajdonában és kezelésében vannak. Ha a fogyasztói hálózatot áramszolgáltatói hálózat táplálja, akkor a két hálózat közti határt csatlakozási pontnak nevezik. A csatlakozási pont és a fogyasztásmérés helye gyakran nem esik egybe, ilyenkor a fogyasztói hálózat méretlen és mért hálózatot is tartalmaz. Az ipartelepek fogyasztói hálózatát ipari hálózatnak is szokták nevezni. Villamos szerkezet (angolul: electrical equipment, németül: elektrische Betriebsmittel) mindenféle olyan szerkezet, amelyet a villamos energia fejlesztésére, átalakítására, szállítására elosztására vagy felhasználására alkalmaznak, mint például forgógépek, transzformátorok, kapcsoló- és vezérlőkészülékek, mérőkészülékek, védelmi eszközök, vezetékrendszerek szerkezetei, fogyasztókészülékek. Korábban a magyar műszaki nyelvben nem volt ilyen gyűjtőfogalom, most azért kellett ilyet bevezetni, mert különben a nemzetközi és külföldi előírások egyszerűen lefordíthatatlanok lettek volna. Sokan a "szerkezet" kifejezés helyett a "gyártmány" vagy "termék" kifejezést ajánlották, ez azonban azért nem volt alkalmazható, mert a helyszínen összeszerelt egység (pl. biztosító tábla) is ide tartozik, nem csak az előregyártottak. A lényeg az, hogy a "szerkezet" valamilyen önállóan kezelhető (és főként előírásokban önállóan tárgyalható) "egység", függetlenül attól, hogy már fel van-e szerelve, be van-e kötve vagy sem. 1
Villamos berendezés (angolul: electrical installation, németül elektrische Anlagen) Összehangolt jellemzőjű villamos szerkezetek meghatározott célra vagy célokra egymással összekötött együttese. Ez tehát a helyszíni létesítés eredménye. A gyakorlatban ennek mindig van (hálózati vagy saját áramforrással biztosított) villamos betáplálása, a fogalom azonban ezt azért nem mondja ki, mert a létesítés során elkészült, összeszerelt, működőképes együttes már a betáplálás csatlakozása előtt is berendezésnek minősül, tehát a biztonsági előírásokat már ekkor is ki kell elégítenie. Tulajdonképpen mint a létesítés termékét, eredményét villamos létesítménynek is lehetne nevezni, de a "létesítmény" szóval általában az egy célt teljes egészében teljesítő komplett együttest (pl gyár, kórház, lakóház) illetjük, aminek a villamos berendezés lényegében csak segédberendezése. Így "villamos létesítmény"-nek csupán a transzformátorállomásokat, erőműveket nevezzük tehát azokat az együtteseket, amelyek fő-célja teljes egészében a villamosság. Épületvillamossági berendezés az az 1000 V-nál nem nagyobb névleges feszültségű váltakozóáramú, illetve 1500 V-nál nem nagyobb névleges feszültségű egyenáramú villamos berendezés, amely az épület (és nem az ebben elhelyezett fogyasztóberendezések) tartozéka, kezelése és felügyelete nem igényli erősáramú szakember és/vagy helyismerettel rendelkező villamosan kioktatott személyállandó, vagy a karbantartási időszaknál lényegesen gyakoribb jelenlétét. (Korábban és a gyakorlatban sokan még ma is ezt "installációs berendezés"-nek nevezték.) Komplex villamos berendezés az a villamos berendezés, amely nem sorolható egyértelműen sem az erősáramú, sem a gyengeáramú berendezések osztályába. Kezdetben ilyen nem volt, a "klasszikus" erősáramú berendezések mind céljukban, mind kiviteli módjukban, mind szerkezeteikben élesen elkülönültek az akkori "hiradástechnikai" berendezésektől. (Pl. egy erősáramú berendezés segédüzemében védelmi, jelző és automatikai köreiben is csak erősáramú megoldásokat és erősáramú reléket alkalmaztak); ma azonban hová lehetne sorolni pl. egy atomerőmű számítógépes védelmi rendszerét? A "komplex berendezés"-re nincsenek különleges biztonsági előírások, értelemszerűen egyedi megfontolások szerint kell eldönteni, hogy mely résznél alkalmazzák az erősáramú és mely résznél a gyengeáramú berendezések előírásait. (Azonban csak a választási lehetőség szabad, azt nem lehet mondani, hogy mivel a komplex berendezés ezek közül egyik csoportba sem sorolható, tehát egyik előírásrendszert sem veszik figyelembe!) Nagyfeszültség (angolul: high voltage, rövidítve HV; németül Hochspannung) váltakozóáram esetén általában az 1000 V-nál nagyobb névleges feszültség. Ha azonban a rendszer közvetlenül földelt (ami ezeknél a feszültségeknél csak a vasúti vontatási rendszerekben szokásos), akkor a földhöz képest 600 V-nál nagyobb névleges feszültségű rendszerek is nagyfeszültségűek. Egyenáram esetén az 1500 V -os névleges feszültség a határérték. Biztonsági előírások szempontjából nemzetközileg ez a szabványos elnevezés. (Az áramszolgáltatók azonban ugyancsak nemzetközileg ezen belül az 1...35 kv-os rendszereket "középfeszültségű"-nek, a 36...150 kv-osakat nagyfeszültségűnek, s az e felettieket igen nagy feszültségűnek nevezik.) Törpefeszültség (angolul: extra low voltage, rövidítve ELV; németül: Kleinspannung vigyázat! ezt gyakran hibásan szó szerint "kisfeszültség"-nek fordítják!) váltakozóáram esetén 50, egyenáram esetén 120 V-nál nem nagyobb névleges feszültség. Ha biztonsági célt szolgál (és ezért kielégíti az ezek táplálási módjára előírt szigorú feltételeket), akkor érintésvédelmi törpefeszültség (angolul földeletlen törpefeszültségű rendszer esetén safety extra low voltage, rövidítve SELV; földelt rendszer esetén protective extra low voltage, rövidítve PELV ) az elnevezése, ha viszont csak üzemi okból (pl. a félvezető névleges feszültségének megfelelően) alkalmazzák, akkor üzemi törpefeszültség (angolul functional extra low voltage, rövidítve FELV) a neve. 2
Kisfeszültség (angolul: low voltage, rövidítve LV; németül: Niederspannung) a törpefeszültségnél nagyobb, de a nagyfeszültségnél kisebb névleges feszültség. Limitfeszültség (U L ), megengedett érintési feszültség az érintési feszültségnek (az áramkörbe jutott emberre eső feszültségnek az a legnagyobb értéke, amelynek fennmaradása az adott külső befolyásoló körülmények között korlátlan ideig megengedett. (Ez azonban nem jelenti azt, hogy ilyen feszültség különleges körülmények mellett sem okozhat életveszélyt!) Aktív rész minden olyan villamosan vezető vagy vezetőképes rész, amelyet (a szerkezet gyártói, a berendezés létesítői) arra szántak, hogy rendeltetésszerű üzemben feszültség alatt álljon. A nullavezető ilyennek számít, a PEN-vezető (a nullázásos érintésvédelem egyesített védő- és üzemi vezetője azonban nem. Test valamilyen villamos szerkezetnek az a megérinthető villamosan vezetőképes része, amely üzemszerűen nem áll feszültség alatt, de hiba következtében feszültség alá kerülhet. Tehát a villamos szerkezetek fémrészei közül is csak azok, amelyek megérinthetők, s csak akkor, ha számolunk azzal, hogy hiba következtében feszültség alá kerülhetnek! Burkolat a villamos szerkezetnek az a része, amely azt bizonyos külső behatások ellen védi, és bármely irányból az aktív részek közvetlen érintése ellen védelmet nyújt. Védőfedés Olyan szerkezeti rész, mely minden szokásos irányból jövő közvetlen érintés ellen védelmet nyújt. Védőakadály olyan szerkezet, amely az aktív részeknek csupán a véletlen közvetlen érintését akadályozza, de a szándékos érintést nem. Kúszóáramút két, egymástól eltérő potenciálú, üzemszerűen feszültség alatt álló (aktív) rész között vagy egy ilyen rész és a készülék határoló felülete között szigetelés felületén mérhető legkisebb távolság (1. ábra "K") 1. ábra. Villamos szerkezetek "K" kúszóáramútai és "L" légközei Légköz két, egymástól eltérő potenciálú, üzemszerűen feszültség alatt álló (aktív) rész között vagy egy ilyen rész és a készülék határoló felülete között levegőn át mérhető kegkisebb távolság (1. ábra "L") 3
Idegen vezetőképes rész az a villamosan vezetőképes rész, amely nem része a villamos berendezésnek, de alkalmas valamely potenciál általában földpotenciál odavezetésére. Ilyenek általában a fémből készült különböző csővezetékek, fém épületszerkezetek stb. Alapvédelem (korábbi hazai elnevezéssel: érintés elleni védelem, majd közvetlen érintés elleni védelem) személyek vagy háziállatok aktív részekkel való érintkezésének (nagyfeszültségen ezek veszélyes megközelítésének) megakadályozása. Hibavédelem (korábbi és ma is használt hazai elnevezéssel: érintésvédelem, majd közvetett érintés elleni védelem) a testzárlatok (szigetelési hibák) következtében felléphető érintési és lépésfeszültségek által okozott élettani veszélyek megelőzésére, illetve csökkentésére szolgáló műszaki intézkedések összessége. Érintésvédelmi osztály (rövidítve: Év. oszt.) a villamos gyártmánynak az MSZ EN 61140:2003 szerinti besorolása, amely jelzi, hogy a gyártmány milyen érintésvédelmi móddal, illetve milyen érintésvédelmi módokhoz való csatlakoztatásra készült. (Csak azokat a villamos gyártmányokat lehet érintésvédelmi osztályba sorolni, amelyek táphálózatra kapcsolhatók, és azok közül is csak azokat, amelyek üzemszerűen vezető részeinek közvetlen megérintése elleni védelmét maga a gyártmány biztosítja.) 0 érintésvédelmi osztályú az a gyártmány, amelyben a közvetett érintés elleni védelem kizárólag annak alapszigetelésén alapul. Ezek testjén nincs védővezető csatlakoztatására kialakított lehetőség. I. érintésvédelmi osztályú az a gyártmány, amelynek testjén érintésvédelmi védővezető csatlakoztatására kialakított lehetőség (jelölését lásd a 2. ábrán) van; feltéve, hogy a gyártmány a közvetett érintés elleni bármilyen önműködő lekapcsoláson alapuló (védővezetős) érintésvédelmi mód fogadására alkalmas. 2. ábra: Védőkapocs jelölése a kapocs mellett 3. ábra: II. érintésvédelmi osztályú (kettős vagy megerősített szigetelésű) készülék jelölése az adattáblán II. érintésvédelmi osztályú az a gyártmány, amelynek közvetett érintés elleni védelme kizárólag kettős vagy megerősített szigetelésén alapul, s érinthető burkolata nincs ellátva védővezető csatlakoztatására kialakított lehetőséggel. (Jelölését lásd a 3. ábrán) III. érintésvédelmi osztályú az a törpefeszültségű gyártmány, amelyet annak feltételezésével alakítottak ki, hogy közvetett érintés elleni védelmét érintésvédelmi törpefeszültségű táplálással fogják megoldani. (jelölését lásd a 4. ábrán) III 4. ábra: III. érintésvédelmi osztályú (törpefeszültségű) készülék jelölése az adattáblán Érintési feszültség az egyidejűleg érinthető részek között szigetelési hiba következtében fellépő feszültség 4
Egyidejűleg érinthető részek azok a villamosan vezetőképes részek, amelyeket egy személy vagy bizonyos esetekben egy háziállat egyidejűleg érinthet. (nem csupán a villamos berendezések részeit, de az idegen fémszerkezetek pl, géptest, csővezeték részeit is figyelembe véve.) Az MSZ 1600-1:1977 ezt a kézzel elérhető tartományon belül 2 m, azon kívül 1,25 m zsinórtávolsággal határozta meg (lásd 5. ábra), az új MSZ HD 60364-4-41:2007 erre egységesen 2,5 m távolságot ad. 5. ábra: Az egyidejűleg érinthető 6. ábra Kézzel elérhető szerkezetek legnagyobb távolságai tartomány határai Kézzel elérhető tartomány az a térrész, amely a személyek szokásos tartózkodási és közlekedési felületének bármely pontjáról a segédeszköz nélkül bármely irányban kézzel elérhető határokig terjed. Az MSZ HD 60364-4-41:2007 B1 ábra határozza meg, (lásd 6. ábra) Áramkör a berendezés villamos szerkezeteinek azon együttese, amelyek táplálása ugyanazon táppontból és túláramvédelme ugyanazon védőeszközzel van megoldva. Túláram minden olyan áram, amely a megadott (többnyire a névleges) értéket meghaladja. Vezeték esetén a vezetőre (tartósan) megengedett áram tekintendő megadott értéknek. A túláram lehet túlterhelési vagy rövidzárlati áram. Túlterhelési áram az áramkörben villamos hiba nélkül fellépő túláram. Ez általában a fogyasztóknak üzemszerű módban de túlzott terhelésével létrehozott áram, de ide tartozik a fogyasztókészülékek mechanikus hibái (pl. csapágy berágódása) folytán keletkező túláram is. Zárlati áram (rövidzárlati áram) az üzemszerűen egymáshoz képest különböző potenciálon lévő aktív vezetők közötti elhanyagolható impedanciájú érintkezés hatására fellépő túláram. Ez általában szigetelési vagy kapcsolási (kezelési) hibából ered, de mindenképpen áramköri hiba, s semmiképpen nem a fogyasztókészülékek fogyasztásának következménye. Általában valóban sokkal nagyobb, mint a túlterhelési áramok, de nem a túláram nagysága, hanem a keletkezési ok miatt kerül e meghatározás alá. 5
Túlfeszültség a villamos hálózatokon vagy berendezéseken (ezek üzemszerűen feszültség alatt álló pontjain egymás közt vagy a földhöz képest) fellépő, a legnagyobb üzemi feszültség (névleges feszültség + tűrés) csúcsértékét bármilyen rövid időre meghaladó feszültség. Lehet légköri eredetű vagy belső túlfeszültség. Ez utóbbit a hálózati rendszer valamely villamos jellemzőjének hirtelen megváltozása (kapcsolási túlfeszültség), rezonanciajelenség vagy a feszültségszimmetria megbomlása (hálózati nullapont eltolódása) okozza. E legutóbbi kivételével időtartamuk igen rövid, egy nagyon hirtelen (szubtranziens) felfutást egy valamivel lassúbb (de még mindig s nagyságrendű) fokozatos (tranziens) csökkenés követ. Fogyasztókészülék olyan villamos készülék, amelyet a villamos energiának más energiafajtára (pl. fény- hő-, mechanikai energiára) való átalakítása általi hasznosítására szántak. Mozgatható szerkezet olyan szerkezet, amely működése közben is mozgatható, vagy a hálózatra kötött állapotában is könnyen áthelyezhető az egyik helyről a másikra. Ezt az áthelyezhetőséget vagy a szerkezet súlya, vagy rögzített felszerelése vagy a használati útmutatójában lévő tilalma akadályozhatja. Kézben tartott szerkezet olyan mozgatható szerkezet, amelyet arra szántak, hogy a rendes használat alatt kézben tartsák; a motor része lehet ennek a szerkezetnek. Ilyenek például a kézilámpa és a villamos kéziszerszámok, de nem minősül ilyennek az az asztali fúrógép, amelynek karját a fúrás közben tartani kell. Helyhez kötött szerkezet a rögzített vagy olyan nagytömegű szerkezet, amelynek nincs szállításra szánt hordfogantyúja és ezért nem helyezhető könnyen át. A háztartási készülékeknél a 18 kg jelenti ezt a határt. Rögzített szerkezet tartószerkezetre vagy más meghatározott helyre mereven rögzített szerkezet. Leválasztás az a kikapcsolási művelet, amelynek az a célja, hogy biztonsági okokból a teljes berendezést vagy annak meghatározott részét lekapcsolja a hálózatról, illetve minden villamos energiaforrásról. Általában ez az összes üzemi vezető (minden sarok) megszakítását jelenti, és nagyfeszültségen a megszakítási helynek láthatónak is kell lennie. Kisfeszültségen a közvetlenül földelt N nullavezetőt csak az egyfázisú áramkörben történő leválasztás esetén kötelező megszakítani, a közvetlenül földelt kisfeszültségű rendszerek többfázisú áramköreiben megelégszenek a fázisvezetők megszakításával. A PEN vezető megszakítása azonban tilos! A leválasztás nem mindig kapcsoló kikapcsolásával történik, gyakori a dugaszoló kihúzásával végzett leválasztás, s villamos szakemberek a leválasztást végezhetik az olvadóbiztosítók kiemelésével vagy a vezetők más módon (pl. oldható kötések bontásával) való megszakításával is. Kis zárlati áramú nagyfeszültségű berendezés az az 1000 V-nál nagyobb névleges feszültségű berendezés, amelynek zárlati árama az 1000 V-nál nagyobb feszültségű oldalon általában az 1 A-t, nagyfeszültségű vizsgálóberendezés esetén a 10 A-t nem haladja meg. E berendezések csak közvetlenül földelt kisfeszültségű hálózatokról kaphatják táplálásukat, s az 1000 V-nál nagyobb feszültséget saját transzformátorral állítják ebből elő. A leggyakoribb ilyen berendezések a neonreklámok, valamint egyes próbatermi vizsgálóberendezések, de műanyaghegesztő és (ipari, valamint orvosi célú) röntgenberendezéseknél is előfordul. (Ha a nagyfeszültséget a gyártmányon belül állítják elő, s ez nem lép ki a gyártmányból, akkor ez nem berendezés, hanem villamos szerkezet, s így nem tartozik e meghatározás alá.) 6