ČSN EN 60204-1ED.2:2007 - ověření shody - elektrická zařízení strojů

LOGO FIRMY

Sídlo firmy

Linka barvy dvojitá – LB2

______________________________________________

OVĚŘENÍ SHODY

provedení strojního zařízení s požadavky

ČSN EN 60204-1 ed. 2:2007

Bezpečnost strojních zařízení – Elektrická zařízení strojů –

Část 1 : Všeobecné požadavky

• bezpečnost osob a majetku;

• shodnost reakce na řídicí signál;

• snadnost údržby.

Tato norma definuje technické zásady, které pomohou konstruktérům dosáhnout bezpečné konstrukce strojního zařízení.

Tato evropská norma se má používat společně s EN ISO 12100-1 při posuzování řešení specifického problému. Tyto dvě části EN ISO 12100 mohou být použity nezávisle na jiných dokumentech nebo jako základ pro přípravu dalších norem typu A nebo norem typu B a C.

Tato norma se nezabývá poškozením domácích zvířat, majetku nebo prostředí.

Pro účely této normy mezinárodní platí termíny a definice uvedené v EN ISO 12100-1:2003.

Opatření zabudovaná v konstrukci jsou prvním a nejdůležitějším krokem v procesu snižování rizika, protože zabudovaná ochranná opatření vlastní charakteru stroje zůstávají vždy účinná, kdežto zkušenosti ukazují, že i dokonce správně navržená bezpečnostní ochrana může selhat nebo může být obcházena a informace pro používání nemusí být dodrženy.

Opatření zabudovaná v konstrukci jsou dosažena vyloučením nebezpečí nebo snížením rizik vhodnou volbou konstrukčních vlastností samotného stroje a/nebo vzájemným působením mezi ohroženými osobami a strojem.

POZNÁMKA: Pokud nejsou opatření zabudovaná v konstrukci dostatečná (viz metodu tří kroků v kapitole 5 EN ISO 12100-1:2003), uvádí kapitola 5 bezpečnostní ochranu a doplňková ochranná opatření k dosažení cílů snížení rizika.

Těmito faktory mohou být například:

• navržení tvaru strojního zařízení k maximalizování přímého sledování pracovních prostorů a nebezpečných prostorů z místa ovládání, např. omezení zacloněných míst, a pokud je to nezbytné, volba a umístění prostředků nepřímého sledování (např. zrcadla), s přihlédnutím k vlastnostem lidského zraku, zvláště pokud bezpečný provoz vyžaduje trvalé přímé ovládání obsluhou, například:

• pojížděcí a pracovní prostor mobilních strojů;

• prostor pohybu zdvihaných břemen nebo kabiny strojního zařízení pro zdvihání osob;

• prostor dotyku nástroje ručního nářadí nebo rukama vedeného stroje se zpracovávaným materiálem;

• tvar a vzájemné umístění mechanických částí (součástí) například nebezpečí stlačení a střihu se zamezí zvětšením minimální mezery mezi pohybujícími se částmi buď tak, že uvažovaná část lidského těla může bezpečně vstoupit do mezery nebo zmenšením mezery tak, že se žádná část lidského těla do ní nemůže dostat (viz ISO 13852, ISO 13853, ISO 13854);

• odstranění ostrých hran a rohů, vyčnívajících částí, pokud to umožňuje jejich účel, nesmí mít v přístupné části strojního zařízení žádné ostré hrany, ostré úhly, drsné plochy, vyčnívající části, které mohou způsobit zranění, a nesmí mít žádné otvory, které mohou „zachytit“ části lidského těla nebo oděvu; zejména se musí srazit, zahnout nebo zaoblit hrany plechů; otevřené konce trubek, které by mohly být příčinou „zachycení“, se musí zakrýt atd.;

• navržení tvaru stroje k dosažení vhodné pracovní polohy a přístupnosti ručních ovládačů (ovládačů).

Těmito hledisky mohou být například:

• omezení působící síly na dostatečně nízkou hodnotu tak, že ovládaná část nevytváří mechanické nebezpečí;

• omezení hmotnosti a/nebo rychlosti pohyblivých prvků a tím i jejich kinetické energie;

• omezení emisí působením na vlastnosti zdroje;

• opatření pro snížení emise hluku u zdroje (viz ISO/TR 11688-1);

• opatření ke snížení emise vibrací u zdroje včetně např. přerozdělení nebo přidání hmotnosti a změny parametrů, např. frekvence a/nebo amplitudy pohybů (u ručního nářadí a strojního zařízení vedeného rukama, viz CR 1030-1);

• opatření ke snížení emise nebezpečných látek včetně např. použití méně nebezpečných látek nebo použití procesů snižujících prašnost;

• opatření ke snížení emisí záření včetně např. vyloučení zdrojů nebezpečného záření, omezení výkonu vyzařování na nejnižší hodnotu, která je dostatečná pro vlastní funkci stroje, navržení zdroje tak, že paprsek je soustředěn na cíl, zvětšením vzdálenosti mezi zdrojem a obsluhou nebo poskytnutím dálkového ovládání strojního zařízení;

• opatření pro snížení emise neionizujícího záření jsou uvedena v 5.4.5 (viz také EN 12198-1 až EN 12198-3)

Tyto všeobecné technické znalosti mohou být odvozeny od technických specifikací pro konstrukci (např. normy, konstrukční předpisy, výpočtová pravidla). Ty mají být použity při řešení:

• omezení namáhání použitím správného výpočtu, výroby a způsobů upevnění pokud jde například o šroubové spoje, svařované spoje;

• omezení namáhání zamezením přetížení (např. „tavné“ zátky, pojistné ventily, pojistné lomové prvky, zařízení omezující krouticí moment);

• předcházení únavě materiálu u střídavě namáhaných prvků (zejména cyklická namáhání),

• statické a dynamické vyvážení rotujících prvků;

• odolnosti proti korozi, stárnutí, odírání a opotřebení;

• tvrdosti, tvárnosti, křehkosti;

• homogenity;

• toxicity;

• hořlavosti plamenem;

• hluku;

• vibrací;

• nebezpečných látek;

• záření.

Jedno nebo více nebezpečí může být vyloučeno nebo mohou být snížena rizika volbou technologie pro použití v určitých aplikacích, například:

1. a) u strojů, u kterých se předpokládá používání ve výbušných prostředích:

   • plně pneumatický nebo hydraulický řídicí systém a pohony stroje;

   • „jiskrově bezpečná“ elektrická zařízení (viz EN 50020);

1. b) pro určité produkty, které mají být zpracovány, jako jsou například rozpouštědla: zařízení zajišťující, že teplota zůstane značně pod bodem vzplanutí;

1. c) alternativní zařízení k zamezení vysoké hladiny hluku, například:

   • elektrické zařízení místo zařízení pneumatického;

   • za určitých podmínek řezání vodním paprskem místo mechanických zařízení.

Jestliže pohybující se mechanická součást současně pohybuje jinou součástí, a to buď přímo, nebo prostřednictvím tuhých prvků, jsou tyto součásti spojeny pozitivním (nuceným) způsobem (nebo pozitivně - nuceně).

Příkladem toho je pozitivní (nucené) vypnutí spínacích zařízení v elektrickém obvodu (viz IEC 60947-5-1a 5.7 v ISO 14119:1998).

POZNÁMKA: Kde se mechanická součást pohybuje, a tak umožňuje, aby se jiná součást volně pohybovala (např. gravitací, silou pružiny), není to pozitivní (nucené) mechanické působení první součástí na druhou.

Stroje musí být konstruovány tak, aby měly dostatečnou stabilitu, aby bylo umožněno používat je bezpečně v jejich stanovených podmínkách používání.

• geometrii (tvar) základu;

• rozložení hmotnosti včetně nákladu;

• dynamické síly vzniklé pohyby částí stroje, samotného stroje, nebo prvků držených strojem, které mohou vést k převrácení;

• vibrace;

• kolísání těžiště;

• vlastnosti nosné plochy v případě pojíždění nebo instalace na různých místech používání stroje (např. kvalita půdy, sklon);

• vnější síly (např. tlak větru, ruční síly).

Stabilita musí být uvažována ve všech fázích životnosti stroje včetně manipulace, pojíždění, instalace, používání, vyřazení z provozu a likvidace.

Další ochranná opatření pro stabilitu týkající se bezpečnostní ochrany jsou uvedena v 5.2.6.

Při konstrukci stroje musí být uváženy následující faktory údržby:

• přístupnost s přihlédnutím k prostředí a k rozměrům lidského těla včetně velikosti pracovních oděvů a používaných nástrojů;

• snadná manipulace s přihlédnutím k lidských schopnostem;

• omezení počtu speciálního nářadí a vybavení.

• byly jasně viditelné a identifikovatelné, a kde je to nutné, příslušně označeny (viz 5.4*);

• mohly být bezpečně ovládány bez zaváhání nebo ztráty času a bez dvojznačnosti (např. standardní rozmístění ovládačů snižuje možnost chyby při přechodu obsluhy z jednoho stroje na druhý stroj podobného typu, který provádí stejný typ činnosti);

• jejich umístění (u tlačítek) a pohyb (u pák a ručních kol) byl v souladu s jejich účinkem (viz IEC 61310-3);

• jejich ovládání nemohlo způsobit další riziko.

• vyhovovaly parametrům a charakteristikám lidského vnímání;

• zobrazené (sdělované) informace bylo možno bez obtíží nalézt, identifikovat a interpretovat, tzn. že mají být trvanlivé, zřetelné a s ohledem na požadavky obsluhy a předpokládané používání jednoznačné a srozumitelné;

• je mohla obsluha z místa obsluhy vnímat.

• maximální jmenovitý tlak v obvodech nemůže být překročen (např. pomocí prostředků omezujících tlak);

• nemůže vzniknout žádné nebezpečí z tlakových rázů nebo vzrůstem tlaku, nebo poklesy a ztrátami tlaku nebo ztrátami podtlaku;

• nemůže dojít k vystříknutí nebezpečného média nebo nemůže nastat náhlý nebezpečný pohyb hadice (šlehnutí) následkem poruch součásti nebo netěsností;

• vzdušníky a vzduchojemy nebo podobné nádrže (takové, jako jsou v hydropneumatických zásobnících) vyhovují konstrukčním předpisům pro tyto prvky;

• všechny prvky zařízení, zvláště trubky a hadice, jsou chráněny před škodlivými vnějšími vlivy;

• zásobníky a podobné tlakové nádoby (např. hydropneumatické zásobníky) jsou, jak je to jen možné, po odpojení dodávky energie od stroje automaticky odtlakovány (viz 5.5.4), a pokud to není možné, jsou zajištěny prostředky pro jejich odpojení, místní odtlakování a indikaci tlaku (viz také kapitolu 5 ISO 14118:2000);

• všechny prvky, které po odpojení stroje od zdroje jeho energie zůstanou pod tlakem, jsou vybaveny jasně označenými vypouštěcími zařízeními a varovným označením (štítkem), které upozorňuje na nutnost odstranění tlaku z těchto prvků dříve, než se bude provádět jakékoli seřizování nebo údržba stroje.

• nevhodná konstrukce nebo modifikace (nahodilé nebo záměrné) logiky řídicího systému;

• dočasné nebo trvalé selhání nebo porucha jedné součásti nebo několika součástí řídicího systému;

• kolísání nebo porucha dodávky energie do řídicího systému;

• špatná volba, konstrukce a umístění ovládacích zařízení.

• neúmyslné/neočekávané spuštění (viz ISO 14118);

• nezadaná změna rychlosti;

• nemožnost zastavení pohybujících se částí;

• vypadnutí nebo vymrštění pohybujících se částí stroje nebo obrobku upnutého ve stroji;

• činnost stroje vyplývající z neúčinnosti (vyřazení nebo poruchy) ochranných zařízení.

• systematickou analýzu podmínek spuštění a zastavení;

• opatření pro specifické provozní režimy (např. spuštění po normálním zastavení, opětné spuštění po přerušení cyklu nebo po nouzovém zastavení, odstranění obrobků, které jsou ve stroji, činnost části stroje v případě poruchy prvku stroje atd.);

• jasné sdělení (zobrazení) závad;

• opatření k zamezení náhodného vzniku povelů neočekávaného spuštění (např. ochranou spouštěcího zařízení), které mohou způsobit nebezpečné chování stroje (viz ISO 14118:2000, obrázek 1);

• udržení povelů zastavení (např. blokováním) k zamezení opětného spuštění, které by mohlo vést k nebezpečnému chování stroje (viz ISO 14118:2000, obrázek 1).

• rychlost pojíždění mobilních strojních zařízení ovládaných pěším řidičem, kromě strojních zařízení ovládaných dálkově, musí být přizpůsobena rychlosti chůze;

• rozsah, rychlost, zrychlení a zpomalení pohybů výtahových kabin a zařízení pro zdvihání osob musí být omezeny na bezpečné hodnoty, s přihlédnutím k celkové době reakce obsluhy a stroje;

• rozsah pohybů částí strojního zařízení pro zdvihání břemen musí být udržen ve stanovených mezích.

POZNÁMKA: V určitých případech (např. u vysokonapěťových spínacích přístrojů) nemůže být tento princip použit. V takových případech mají být použita jiná opatření tak, aby se dosáhlo pro zastavení nebo zpomalení stejné bezpečnostní úrovně.

• musí zůstat zachována funkce zastavení strojního zařízení;

• všechna zařízení, u nichž je pro bezpečnost požadována trvalá činnost, musí pracovat účinným způsobem, aby byla zachována bezpečnost (např. jištění, upínací zařízení, chladicí nebo vyhřívací zařízení, řízení s posilovačem samojízdných mobilních strojních zařízení);

• části strojního zařízení nebo obrobků a/nebo břemena držená strojním zařízením, která jsou náchylná k pohybu, který je výsledkem potenciální energie, musí být zajištěna po dobu, která je nezbytná k jejich uvedení do bezpečného stavu (např. bezpečnému spuštění).

• zastavení nebezpečného procesu;

• zamezení opětnému spuštění tohoto procesu po prvním zastavení, které následovalo po poruše;

• spuštění poplachu.

POZNÁMKA: Oba návrhy IEC 62061 a ISO 13849-1, které platí pro bezpečnost strojních zařízení, uvádějí návod, který je použitelný u programovatelných elektronických řídicích systémů.

K zajištění toho, že byly dosaženy stanovené vlastnosti (např. úroveň bezpečnostní integrity (SIL) podle IEC 61508) pro každou bezpečnostní funkci, by měl být programovatelný elektronický řídicí systém instalován a ověřen.

Ověření zahrnuje zkoušení a analýzu (např. statickou, dynamickou nebo analýzu poruch) k prokázání, že všechny části vzájemně správně vykonávají bezpečnostní funkci a že se nevyskytují žádné neúmyslné funkce.

• konstrukčního omezení (např. uspořádání systému, jeho schopnost tolerovat závady, jeho chování při zjištění závady);

• volby (a/nebo navržení) vybavení a zařízení s přiměřenou pravděpodobností nahodilé nebezpečné poruchy hardwaru;

• včlenění opatření a techniky do hardwaru k odstranění systematických poruch a ke kontrole systematických závad.

• zámků;

• hesel pro oprávněné osoby.

1. a) Ruční ovládací zařízení musí být konstruována a umístěna podle příslušných ergonomických zásad, které jsou uvedeny v 4.8.7.

1. b) Ovládací zařízení pro zastavení musí být umístěno v blízkosti každého ovládacího zařízení pro spuštění.

1. c) Ruční ovládače musí být umístěny mimo dosah nebezpečných prostorů (viz IEC 61310-3:1999, kapitolu 4), kromě určitých nezbytných ovládačů, které musí být umístěny uvnitř nebezpečného prostoru, jako je zařízení nouzového zastavení nebo programovací panel.

1. d) Kdykoliv je to možné, musí být ovládací zařízení a místa ovládání umístěna tak, že je obsluha schopna sledovat pracovní nebo nebezpečný prostor.

1. e) Pokud je možné spustit některý nebezpečný prvek několika ovládači, musí být řídicí obvod uspořádán tak, že je v daném okamžiku funkční pouze jeden ovládač. To platí zejména pro stroje, které mohou být ovládány ručně mj. pomocí přenosné ovládací jednotky (například programovací panel), se kterou může obsluha vstoupit do nebezpečných prostorů.

1. f) Ovládače musí být konstruovány nebo chráněny tak, že jejich účinek, pokud vzniká riziko, nemůže vzniknout bez záměrného působení na ovládač (viz ISO 9355-1 a ISO 447).

1. g) Pro funkce stroje, jejichž bezpečná činnost závisí na trvalém přímém ovládání obsluhou, musí být přijata opatření k zajištění přítomnosti obsluhy na místě ovládání, např. navržením a umístěním ovládacích zařízení.

1. h) Pokud nejsou při bezdrátovém ovládání přijaty správné ovládací signály, včetně ztráty komunikace, musí dojít k automatickému zastavení (viz 9.2.7 EN 60204-1:1997).

• vyřazuje z činnosti všechny ostatní ovládací režimy;

• dovoluje činnost nebezpečných prvků pouze nepřetržitým ovládáním souhlasného povelového ovládacího zařízení, ovládacího zařízení vyžadujícího nepřetržité působení na ovládací prvek (tipovacího ovládacího zařízení) nebo dvouručního ovládacího zařízení;

• dovoluje činnost nebezpečných prvků pouze za podmínek sníženého rizika (např. snížená rychlost, snížený výkon/síla, krokování – např. pomocí krokovacího ovládacího zařízení).

• omezení přístupu do nebezpečného prostoru, pokud je to možné;

• ovládač nouzového zastavení v bezprostředním dosahu obsluhy;

• přenosná ovládací jednotka (programovací panel) a/nebo místní ovládače (umožňující výhled na ovládané prvky).

(Viz 9.2.4, EN 60204-1:1997.)

POZNÁMKA: Tyto systémy nejen zlepšují schopnost a udržovatelnost strojního zařízení, ale také snižují ohrožení zaměstnanců údržby nebezpečími.

Bezpečnost strojního zařízení není závislá pouze na spolehlivosti řídicích systémů, ale také na spolehlivosti všech částí stroje.

Stálá činnost bezpečnostních funkcí je základem pro bezpečné používání stroje. To může být dosaženo:

„Spolehlivé součásti“ znamenají součásti, které jsou schopné odolávat všem nesprávným funkcím a namáháním, která jsou spojena s používáním zařízení v podmínkách předpokládaného používání (včetně podmínek prostředí), po stanovenou dobu nebo pro stanovený počet činností, s malou pravděpodobností poruch způsobujících nebezpečná selhání stroje. Součásti musí být voleny s přihlédnutím ke všem faktorům uvedeným výše (viz také 4.13).

POZNÁMKA 1: „Spolehlivé součásti“ nejsou synonymem pro „osvědčené součásti“ (viz 6.2.2 ISO 13849-1:1999).

POZNÁMKA 2: Podmínky prostředí, které je nutno uvážit, jsou například: náraz, vibrace, chlad, teplo, vlhkost, prach, korozivní a/nebo abrazivní látky, statická elektřina, magnetická a elektrická pole.

Nesprávné funkce, které mohou být vytvářeny těmito podmínkami, jsou např. poruchy izolace, přechodné nebo trvalé poruchy ve funkci součástí řídicího systému.

Součásti nebo systémy s „definovaným režimem poruchy“ jsou takové součásti nebo systémy, ve kterých je převládající režim poruchy předem znám a které mohou být používány tak, že taková porucha nevede k nebezpečné změně funkce stroje.

POZNÁMKA: V některých případech budou nezbytná další opatření k omezení negativních účinků takové poruchy.

Různé druhy ochranných krytů a ochranných zařízení jsou definovány v EN ISO 12100-1:2003, 3.25 a 3.26.

Musí se uvážit požadavky k ochraně míst ovládání a prostorů zásahu, aby byla zajištěna kombinovaná ochrana proti několika nebezpečím, která mohou zahrnovat:

• nebezpečí pádu nebo vymrštění předmětů (např. ochranná konstrukce proti padajícím předmětům);

• nebezpečí emise (např. ochrana proti hluku, vibracím, záření, škodlivým látkám);

• nebezpečí způsobená prostředím (např. ochrana proti teplu, chladu, špatnému počasí);

• nebezpečí způsobená převrhnutím nebo převrácením strojního zařízení (např. ochranná konstrukce proti převrácení nebo převrhnutí).

Konstrukce těchto chráněných pracovních míst (např. kabin) musí vzít v úvahu ergonomické zásady týkající se viditelnosti, osvětlení, atmosférických podmínek, přístupu, poloh těla.

1. a) pevný ochranný kryt (viz také ISO 14120);

1. b) ochranný kryt s blokováním a jištěním nebo bez jištění ochranného krytu (viz také ISO 14119, ISO 14120 a 5.3.2.3 této normy);

1. c) samočinně se zavírající ochranný kryt (viz 3.3.2 ISO 14120:2002);

1. d) snímací ochranné zařízení, např. elektrické snímací ochranné zařízení (viz IEC 61496-1, IEC 61496– 2) nebo rohož citlivá na tlak (viz ISO 13856-1).

Tam, kde je vyžadován přístup do nebezpečného prostoru během normálního provozu strojního zařízení, mají být bezpečnostní zařízení volena z následujících možností:

1. ochranný kryt s blokováním a jištěním nebo bez jištění ochranného krytu (viz také ISO 14119, ISO 14120 a 5.3.2.3 této normy);

2. snímací ochranné zařízení, např. elektrické snímací ochranné zařízení (viz IEC 61496-1, IEC 61496-2);

3. nastavitelný ochranný kryt;

4. samočinně se zavírající ochranný kryt (viz 3.3.2 ISO 14120:2002);

5. dvouruční ovládací zařízení (viz ISO 13851);

6. ochranný kryt s blokováním se spouštěcí funkcí (ovládací ochranný kryt) (viz 5.3.2.5 této normy).

POZNÁMKA: Odpojení a uvolnění energie při zastavení stroje (viz 5.5.4; viz také 4.1 a kapitolu 5 ISO 14118:2000) zajišťuje nejvyšší úroveň bezpečnosti při provádění úkolů (zvláště údržby a oprav), které nevyžadují, aby stroj zůstal připojen ke svému zdroji energie.

• světelné clony;