Elektrotechnika – 1. Bezpečnost

Rád bych začal drobným úvodem. Současný prudký rozvoj elektroniky a také internetu má za následek, že se daleko větší množství laiků samo pouští do výroby a instalace elektrických komponent. Tento trend je silný i v oblasti modelové železnice. Co si však už mnoho lidí neuvědomuje, je to, že skutečně po všech směrech bezpečná instalace vyžaduje pochopení a výrazně hlubší znalosti z teorie elektrotechniky, než by se na první pohled mohlo zdát. Značná část jich na tuto větu odvětí, že na elektrotechnice přece nic není. Všichni jsme ji měli na základní škole. Jsou to jen dva, maximálně tři, dráty a žárovka svítí. Skutečnost je však bohužel jiná.

Jelikož nejen Češi jsou národem spořivých duší a technických koumáků, zastávajících zásadu udělej si sám, lze na mnoha serverech najít doslova stovky zapojení a dokonce i sestavených amatérských výrobků. Bohužel o jejich bezpečnosti lze vést dlouhou polemiku.

Z praxe revizního technika elektro vím, jak to při zanedbání těchto dále uvedených pravidel dopadá a jak důležitá je bezpečnost elektrických zařízení, proto se budu snažit v několika následujících odstavcích objasnit některé z nejdůležitějších principů, které by měl mít na paměti každý, kdo zapojuje elektroinstalaci na kolejišti svépomocí. V tomto článku není prostor postihnout všechny situace, ale budu se snažit zdůraznit ta pravidla, která Vám ušetří čas, zdraví a peníze.

1) Rozvody nízkého napětí na kolejiště nepatří!

Asi to nejdůležitější! Nejste-li zkušeným odborníkem, pak se prosím vyvarujte instalace zásuvek, prodlužovacích přívodů a vypínačů nízkého napětí (v ČR 230/400V AC). Vím, že to většinu lidí (především pak laiků) láká mít zásuvku či vypínač po ruce. Odolejte prosím pokušení. Myslete na to, že většinou jsou s Vámi při Vašem koníčku malé děti, někdy vlastní, jindy cizí. Správně provedené elektrické okruhy nízkého napětí se projektují, počítají a pomocí speciálního nářadí a měřících přístrojů ověřují. Skutečně věřte, že ne každý vodič, kabel nebo instalační krabičku lze použít na konkrétní věc a už vůbec ne každou součástku lze připevňovat na ten či onen podklad bez potřebné distanční mezery nebo izolačního materiálu.

2) Používejte pojistky

Pojistky byly vyvinuty k tomu, aby ochránily elektrické rozvody a i samotná připojená zařízení v případě poruchy. Bohužel většina amatérských elektrikářů a konstruktérů si toto neuvědomuje a ve svých zapojených je nepoužívá. Toto je zásadní chybou! Správně navržené vedení a vhodná pojistka Vám zajistí, že porucha nemusí skočit požárem nebo zničením mnoha zařízení.

Pojistky se dělí na dvě základní varianty:

Pomalé – označené písmenem T nebo na keramických pouzdrech symbolem ulita

Rychlé – označené písmenem F – hlavně k ochraně polovodičů

Každá z těchto variant se vyrábí v různých pouzdrech a proudových hodnotách. V poslední době jsou stále oblíbenější pojistky vratné, které se při nadproudu zahřejí a obvod rozpojí. Po opětovné zchladnutí zase obvod spojí. Záměrně zde neuvádím téma jističů a elektronických pojistek.

3) Používejte správné průřezy vodičů

Každý vodič elektrického proudu má jednu nemilou vlastnost a to elektrický odpor. Tento způsobuje, že část energie, kterou se snažíme dodat od zdroje ke spotřebiči, se přemění na teplo. Obecně platí, že čím menší je průřez vodiče, tím větší je jeho odpor na jednotku délky. Současně také platí, že u kovů odpor s teplotou roste a jeho měrná hodnota se liší pro jednotlivé materiály. Zvonkový drát z hobby marketu, proto nebývá tou nejlepší volbou pro přívodní vedení pro velké kolejiště H0 s desítkami modelů.

4) Na hořlavé materiály se připevňují pouze zařízení k tomu určená

Ne všechna zařízení jsou vhodná k připevnění na nebo dokonce do hořlavého podkladu. Při koupi se lze snadno orientovat pomocí značek, kterými jsou opatřena, a obsluha v každém specializovaném elektru by Vám měla říct, kam je možné daný typ použít.

Pro základní představu o problematice je nutné si uvědomit, že každý materiál má nějaké tepelně izolační vlastnosti a určitý stupeň hořlavosti. Pro zajištění bezpečnosti proti vzniku požáru je proto nutné zjistit o jaký typ materiálu se jedná a následně podle toho postupovat. V případě zájmu o danou problematiku můžeme věnovat celý jeden článek tomuto tématu.

Příklady:

Překližka, dub, buk jsou v třídě reakce na oheň B – podle dříve platné normy C1 – těžce hořlavé čili jsou odolnější. Naproti tomu ale dřevotřískové desky, korek, polystyrén jsou v třídě C3 – lehce hořlavé!

5) Zajistěte správnou ventilaci / chlazení

Téměř absolutně každé elektrické zařízení produkuje alespoň minimální zbytkové odpadní teplo. Některá zařízení mohou dosahovat vyšších povrchových teplot a pro jejich bezpečný provoz je nutné zajistit správnou ventilaci a odstup od hořlavých materiálů. Tyto informace by měl obsahovat návod.

Jen opravdové minimum elektrických plánků a konstrukcí zveřejňovaných na internetu na tuto otázku myslí. Velmi častým případem je zapojení s lineárním stabilizátorem 7805, který má v některých zapojeních autorů teoreticky vyzářit do okolí 5-10W skrze miniaturní chladič. Co je ovšem skutečně zarážející, je fotografie autora, kde je celý takový „výrobek“ přišroubovaný bez distanční mezery přímo na dřevotřískové desce…

6) Kontrolujte pravidelně elektroinstalaci

Kontrolujte pravidelně všechny Vaše elektro rozvody. Vizuální pohled a dotek na kryt, přívodní kabel či izolaci vodičů malého napětí Vám napoví, jestli se zařízení nepřehřívá a nedochází tak k přetěžování.

Kontrolujte hlavně následující:

Dotažení svorek a stav všech spojů – musí být trvanlivé, nesmí být zkorodované, nesmí se nedovoleně zahřívat, nesmí být viditelné stopy po opalování kontaktů

Vizuální stav izolace – na vodiči/kabelech nesmí být porušená izolace, všechny kryty musí být připevněné, nesmí být viditelné stopy po nepřiměřeném vyhřátí

Kontrola ohřevu – přetížení jednotlivých vodičů a zařízení za provozu

Pokud jste tento článek dočetli až sem, tak Vám děkuji za Váš čas a trpělivost. Snad Vám něco přinesl a dal. Na závěr bych pro hnidopichy zdůraznil, že se nejedná o odborné školení v rozsahu vyhlášky č.50/1978 Sb. ani o seminář pro školení elektrotechniků, ale o osvětu pro laiky.

A ještě jedno velmi důležité upozornění k zamyšlení pro všechny domácí bastlíře:

Každý, kdo uvádí na trh elektrické zařízení vlastní nebo i cizí konstrukce nebo na originálním zařízení provádí výrobcem neschválené úpravy se dle zákona č. 22/1997 Sb. stává výrobcem tohoto zařízení se všemi jeho povinnostmi! Například plně odpovídá za škodu způsobenou vadou výrobku…

V případě zájmu si v dalších pokračováních rozebereme jednotlivá opatření, správné technologické postupy, příklady výpočtů a v diskuzích rád zodpovím Vaše dotazy.

Za Moduly Brno

Martin Černý

Vysvětlivky ke zkratkám v textu:

Stejnosměrný proud – [DC]
Střídavý proud – [AC]
Malé napětí – do 50V AC/DC
Nízké napětí – od 50V AC/DC do 1000V AC / 1500V DC

Prameny:

ČSN 33 2312 (Elektrická zařízení v hořlavých látkách a na nich)
ČSN EN 13501-1 Požární klasifikace stavebních výrobků a konstrukcí staveb
ČSN 33 2000-4-41 Elektrotechnické předpisy – Ochrana před úrazem elektrickým proudem
ČSN 73 0862 „Stanovení stupně hořlavosti stavebních hmot“ – již neplatná