HRN EN 60204-1: 10 najvažnijih pravila

Jeste li se ikada zapitali koliko se opasnosti može skrivati u stroju s naizgled jednostavnom električnom instalacijom? Nepravilno odabrana zaštita od električnog udara ili pogrešno označeni vodiči mogu dovesti ne samo do zastoja i oštećenja, nego i do stvarne ugroze zdravlja i života operatera. Upravo zato usklađena norma HRN EN 60204-1 tako precizno definira zahtjeve za električnu opremu strojeva. Njezin je cilj osigurati siguran, pouzdan i učinkovit rad strojeva u industrijskom okruženju. U nastavku ćete pronaći prošireni prikaz deset najvažnijih načela projektiranja strojeva „s električne strane”, uz praktične primjere i komentar kako se to odražava na svakodnevnu uporabu.

Razlika između stanja kvara i havarije – zašto treba štititi već u stanju kvara?

U industriji se često pogrešno izjednačavaju pojmovi stanje kvara i havarija, iako se radi o različitim situacijama s bitno drukčijim posljedicama za sigurnost:

1. Stanje kvara – stroj već ima određeno skriveno oštećenje, npr. vodič s narušenom izolacijom. Ipak, to u svakodnevnom radu ne mora davati nikakve jasne simptome. Stroj i dalje radi, a operater ne mora primijetiti nepravilnosti. To je posebno opasno jer postoji potencijalni izvor strujnog udara, požara ili drugih rizika, a pritom nema očitih upozoravajućih znakova.
2. Havarija – uređaj prestaje raditi, zaustavlja se ili prikazuje jasnu poruku o pogrešci. Iz perspektive radnika to se često dogodi „iznenada”, iako je uzrok bila ranije neprimijećena neispravnost (spomenuto stanje kvara).

Zašto je potrebno osigurati stroj već u fazi kvara? Zato što, kada se kvar ne očituje u svakodnevnoj uporabi, raste vjerojatnost da će se neispravnost razviti u ozbiljniju havariju – a što je još gore, može dovesti do nezgode. Kabel s oštećenom izolacijom klasičan je primjer: nitko ne primijeti sitnu pukotinu jer stroj radi normalno. Tek izravan kontakt s vodičem može imati tragične posljedice, od strujnog udara radnika do kratkog spoja i požara u upravljačkom ormaru. Zato je toliko važno u sustavu zaštite uzeti u obzir moguće skrivene nedostatke te provoditi redovite kontrole kako bi se kvarovi otkrili prije nego što prerastu u havariju s nepovratnim posljedicama.

1. Označavanje vodiča i komponenti

Jedan od temeljnih elemenata projektiranja električnih instalacija u strojevima jest ispravno označavanje vodiča i komponenti. Norma se poziva na IEC 60445, koja definira standarde boja i identifikacijske oznake.

• Zaštitni vodič (PE): žuto-zeleni.
• Neutralni vodič (N): plavi.
• Fazni vodiči (L): najčešće crni, smeđi ili sivi (ovisno o broju faza i usvojenim pravilima).

Nedostatak jasnih oznaka može dovesti do pogrešaka pri servisiranju, osobito kada stroj opslužuju različite osobe ili kada je stroj dio skupa strojeva (npr. montažna linija sastavljena od više modula). Zamislimo situaciju u kojoj serviser dobije shemu koja ne odgovara stvarnim bojama vodiča – rizik od pogreške eksponencijalno raste, što može rezultirati oštećenjem elemenata industrijske automatike ili čak strujnim udarom operatera.

2. Zaštita od električnog udara

Osnovni cilj norme HRN EN 60204-1 jest osigurati da su korisnici strojeva zaštićeni od strujnog udara. U tom kontekstu važnu ulogu imaju:

• Osnovna izolacija: na vodičima i komponentama koje mogu doći pod napon.
• Pojačana izolacija: primjenjuje se, primjerice, u posebno opasnim uvjetima.
• Diferencijalne zaštitne sklopke (RCD): preporučuju se tipovi pravilno prilagođeni karakteristikama mreže i uređaja (npr. tip B kod pogona s frekvencijskim pretvaračem).

Primjerice, na stroju za pakiranje hrane može doći do oštećenja izolacije vodiča zbog intenzivnih vibracija. Ako je sustav diferencijalne zaštite pravilno odabran, napajanje će se brzo isključiti, čime se čovjeka štiti od strujnog udara i sprječavaju ozbiljniji kvarovi.

3. Sklopovi za zaustavljanje u nuždi

Tipkala za zaustavljanje u nuždi, često nazvana „gljive za nuždu”, moraju biti lako dostupna i dobro vidljiva. U normi HRN EN 60204-1 mogu se pronaći upućivanja na ISO 13850, koja između ostalog definira zahtjeve povezane s ergonomijom.

• Boje: u pravilu crvena tipka na žutoj podlozi.
• Položaj: na dohvat ruke operatera; moguće je i rasporediti tipkala na različitim dijelovima stroja.

Nemogućnost brze reakcije u slučaju kvara može dovesti do ozbiljnih incidenata, osobito na proizvodnim linijama, gdje strojevi rade automatizirano i velikom brzinom. Ispravno projektirano dvouručno upravljanje često je ključno i na posebno opasnim strojevima (npr. preše ili strojevi za obradu drva).

4. Uzemljenje i izjednačavanje potencijala

Bez pravilnog uzemljenja i izjednačavanja potencijala teško je govoriti o funkcionalnoj sigurnosti strojeva. Svaki vodljivi dio stroja s kojim čovjek potencijalno može doći u dodir treba biti spojen na sustav uzemljenja.

• Praktičan primjer: na CNC obradnom stroju koji generira jaka elektromagnetska smetanja, neispravno uzemljenje uzrokuje pogreške u očitanjima senzora, što se odražava na lošu kvalitetu obrade.
• Osim toga: te se smetnje mogu prenositi na druge uređaje u tvornici, stvarajući domino-efekt tehnoloških problema.

Izjednačavanje potencijala važno je i u kontekstu elektromagnetske kompatibilnosti (EMC), jer predstavlja jedan od temelja strojarske norme koja se odnosi na sigurnost električne instalacije.

5. Zaštita od kratkih spojeva i preopterećenja

Svaki strujni krug u stroju treba biti zaštićen pravilno odabranom nadstrujnom zaštitom (npr. osiguračem ili nadstrujnim prekidačem). Nepravilan odabir zaštite može rezultirati:

• Neplaniranim isključenjem instalacije pri manjim preopterećenjima (što uzrokuje zastoje).
• Neisključenjem strujnog kruga pri kratkom spoju, što u ekstremnim slučajevima može dovesti do požara.

Pretpostavimo hipotetski tiskarski stroj s nekoliko pogonskih motora – ako zaštite nisu pravilno odabrane, kratki spoj na jednom motoru može oštetiti cijeli razvodni ormar i izložiti tvrtku velikim gubicima. U kontekstu minimalnih zahtjeva zaštite na radu za strojeve i tehničku opremu, propis predviđa i kazne za izostanak odgovarajuće zaštite.

6. Potpuna električna dokumentacija

Bez pouzdane i ažurne tehničke dokumentacije teško je održavati stroj u odgovarajućem tehničkom stanju. Dokumentacija treba obuhvaćati:

• Električne sheme (s oznakama vodiča i komponenti).
• Popise dijelova (npr. tipove releja, sklopnika, sigurnosnih senzora).
• Upute za uporabu i održavanje (koje navode kako postupiti u slučaju kvara ili zamjene sklopova).

U praksi, izostanak potpune dokumentacije znači duge zastoje pri pokušajima dijagnostike problema, kao i rizik od kršenja propisa. Za tvrtke koje se bave modernizacijom strojeva ili njihovim sigurnosnim auditom, nedostatak jasnih informacija o izvornim sklopovima može znatno produljiti cijeli proces.

7. Ergonomija i preglednost instalacije

Norma HRN EN 60204-1 naglašava da električna instalacija mora biti projektirana tako da osigura jednostavan pristup komponentama te smanji rizik od ljudskih pogrešaka. Na ergonomiju utječu, među ostalim:

• Raspored elemenata u upravljačkom ormaru: dovoljno prostora za vodiče, ventilacija komponenti, logično grupiranje opreme.
• Označavanje opreme: jasni opisi tipkala, sklopnika, sigurnosnih releja ili I/O modula.
• Vođenje kabela: izbjegavanje ispreplitanja energetskih i signalnih vodiča u istom kabelskom kanalu.

Posljednja točka posebno je važna ako u stroju postoje kabeli velike snage (npr. za napajanje motora, pretvarača) te mjerni vodiči od senzora. Jaki signali iz energetskih ili motornih kabela mogu unositi smetnje u upravljačke i mjerne kabele, uzrokujući pogrešna očitanja i neplanirane zastoje. U skladu s načelima projektiranja i sigurnosti strojeva:

• Energetske i signalne vodiče treba voditi u odvojenim kabelskim kanalima ili na različitim razinama kanala.
• Za niskostrujne signale primjenjuje se odgovarajuće oklapanje, a oklop kabela treba biti pravilno uzemljen.
• Treba održavati minimalne razmake između energetskih i signalnih kabela, osobito pri visokim frekvencijama (npr. u sustavima s frekvencijskim pretvaračima).

Zanemarivanje ovih pravila može rezultirati „neobjašnjivim” alarmima, nepravilnim radom senzora i u konačnici dovesti do pogrešnih upravljačkih odluka (npr. zaustavljanja stroja zbog pogrešne indikacije, pa čak i do situacija koje ugrožavaju sigurnost rukovatelja).

8. Rasvjeta unutrašnjosti strojeva

Često zanemareno, ali iznimno važno područje jest rasvjeta unutrašnjosti strojeva (npr. radne komore, servisnih zona). Norma navodi da na mjestima gdje su potrebna podešavanja ili održavanje treba osigurati osvijetljenost od najmanje 300 lx.

• Nedovoljna rasvjeta znači veći rizik od pogreške pri zamjeni alata, promjeni parametara ili procjeni stupnja istrošenosti komponenti.
• Primjer: u kemijskom reaktoru (dio procesnog postrojenja) slaba rasvjeta može dovesti do pogrešne procjene razine tvari, a posljedično i do curenja.

Dobro projektirana rasvjeta nije samo pitanje ispunjavanja normi, nego i dodatni čimbenik sigurnosti i učinkovitosti rada.

9. Zaštita od elektromagnetskih smetnji (EMC)

U vremenu raširene automatizacije i široko korištenih komunikacijskih mreža (npr. komunikacijski protokoli u industrijskoj automatizaciji poput PROFIBUS-a, EtherCAT-a ili SAFETYNET-a) pravilno projektiranje i zaštita od elektromagnetskih smetnji nužni su.

• EMC filtri i oklopljeni kabeli pomažu svesti interferencije na minimum.
• Segmentacija kabelskih trasa (odvajanje energetskih od signalnih vodova) sprječava međusobno prodiranje smetnji.

U praksi, kod strojeva sa sustavom detekcije nedostataka, nepravilno vođenje kabela može uzrokovati pogrešna očitanja senzora, što dovodi do pogrešne klasifikacije gotovih proizvoda. Također treba imati na umu da direktiva o elektromagnetskoj kompatibilnosti (EMC) zahtijeva da svaki stroj ispunjava određene granice emisija i otpornosti na smetnje.

10. Ispitivanje i verifikacija električne instalacije

Zadnji, ali ništa manje važan korak jest temeljito ispitivanje cijele instalacije prije stavljanja stroja na tržište ili ponovnog puštanja u rad nakon preinaka. To uključuje:

• Mjerenje otpora izolacije te kontinuiteta zaštitnih vodiča.
• Provjeru rada zaštitnih uređaja (FID sklopke, nadstrujni prekidači, sigurnosni relej itd.).
• Simulacije izvanrednih stanja (npr. pritisak tipke za hitno zaustavljanje i procjena reakcije sustava).

Izostavljanje ovih ispitivanja može dovesti do situacije u kojoj prvo ozbiljno kratko spajanje otkrije skrivene pogreške, završavajući opasnim incidentom. Osim toga, ako se želi dobiti CE certifikacija strojeva ili provesti postupak ocjene sukladnosti strojeva, pravilni zapisnici s ispitivanja čine dokumentaciju koja potvrđuje ispunjenje zahtjeva.

Siguran rad i usklađenost s propisima

Poštivanje načela sadržanih u normi HRN EN 60204-1 nije samo formalni zahtjev povezan s Direktivom o strojevima ili novom Uredbom EU o strojevima 2023/1230, nego prije svega jamstvo sigurnog rada operatera i pouzdanosti strojeva. Dobro projektirana i dokumentirana električna instalacija:

1. Štiti zdravlje i život ljudi – minimiziranjem opasnosti povezanih s električnim udarom ili kvarom sustava napajanja.
2. Osigurava učinkovitost – zahvaljujući dobroj organizaciji kabela, pravilnom odabiru zaštite i ispravnom uzemljenju stroj radi stabilnije i lakše ga je servisirati.
3. Smanjuje troškove – manje zastoja u proizvodnji te manji rizik skupih popravaka ili potraživanja.

Primjenu navedenih smjernica vrijedno je poduprijeti edukacijama i konzultacijama sa stručnjacima u području projektiranja i izrade strojeva, osobito kod naprednijih tehnologija. Dobro osposobljen tim inženjera već u fazi koncepta može predvidjeti najčešće zamke, što se odražava na kraće vrijeme uvođenja i brže ostvarenje poslovnih ciljeva.

Zapamtite – briga o standardima HRN EN 60204-1 ulaganje je u sigurnost, neometanu proizvodnju i pozitivan imidž brenda. Ako postoje nedoumice, vrijedi razmotriti provedbu sigurnosnog audita, konzultirati se s ovlaštenim predstavnikom proizvođača (u slučaju uvezenih strojeva) ili provesti dodatnu analizu rizika. Na taj način dobivamo sigurnost da je naš stroj ne samo usklađen sa zakonom, nego prije svega – siguran u svakodnevnoj uporabi.