Impedance poruchové smyčky a proudový chránič

Jedním z nejdůležitějších způsobů ochrany před nepříznivými účinky elektrického proudu je samočinné odpojení elektrického obvodu od zdroje v případě, kdy se vlivem poruchy izolace dostane nebezpečné napětí na neživé části obvodu. Tím dojde ke změně v síti, obvykle k průtoku poruchového proudu jinou cestou, než pracovními vodiči, což uvede do činnosti jistící prvek, který odpojí elektrický obvod od zdroje.

Impedance poruchové smyčky
Pokud dochází u sítí TN a TT k průtoku poruchového proudu obvodem, jehož součástí je PE vodič nebo uzemnění, je nutno zajistit, aby odpor tohoto obvodu nebyl natolik velký, že způsobí omezení poruchového proudu na hodnotu, která již nedokáže vybavit jistící prvek (jistič nebo pojistku). Z toho důvodu je nutno při revizích elektrických instalací měřit odpor uzemnění (TT) nebo odpor PE obvodu (TN) a zjistit, zda je dostatečně malý, aby poruchový proud jím protékající způsobil bezpečné vybavení jistícího prvku v předepsaném čase.

Odpor, který ochranný obvod klade průchodu poruchového proudu, je nazýván impedancí poruchové smyčky, neboť nemusí obsahovat pouze reálnou (odporovou) složku, ale i induktivní nebo výjimečně i kapacitní složku. V praxi ovšem bývají tyto složky většinou tak malé, že je lze vzhledem k velikosti činného odporu zanedbat. Přestože tedy naprostá většina měřicích přístrojů měří pouze odpor ochranného obvodu a nikoliv skutečnou impedanci, je pro toto měření vžitý a v normách i uváděný pojem "měření impedance poruchové smyčky".

Proudový chránič
Pro vybavení jističů nebo pojistek je třeba, aby poruchový proud dosáhl dostatečné velikosti – jednotek nebo i desítek ampérů. Zpravidla nestačí náhodné uzemnění živé části, např. dotykem člověka, ale je nutno, aby se poruchový proud uzavřel obvodem s daleko menším odporem přes PE obvod (TN), uzemnění (TT) nebo mezi pracovními vodiči. Proudový chránič naopak reaguje na podstatně menší proudy (desítky nebo stovky miliampérů), které ovšem musí odtékat mimo živou část elektrického zařízení. Lze tedy říci, že proudový chránič zareaguje, i když impedance poruchové smyčky bude značná.

Pozn.: Impedance by v obvodech s chrániči mohla být teoreticky tak vysoká, aby při průchodu poruchového (unikajícího) proudu, který ještě nezpůsobí vybavení chrániče, nevzniklo na částech spojených s PE obvodem nebezpečné dotykové napětí. Pro instalaci v normálním prostoru, kde je stanoveno bezpečné napětí 50V a je použit proudový chránič s reziduálním proudem 30mA, by tedy impedance mohla dosahovat hodnoty až Z = 50V/0,03A = 1.667Ω, aniž by v instalaci za chráničem vzniklo nebezpečí úrazu elektrickým proudem.

Přesto však takovou možnost výkladu použití ochrany proudovým chráničem normy nepřipouští. V ČSN 33 2000-4-41 ed. 2 je použití proudového chrániče jednoznačně označeno za ochranu doplňkovou, která má pouze zlepšit jiná opatření na ochranu před úrazem elektrickým proudem nebo za zvýšenou v kombinaci např. se samočinným odpojením od zdroje (kap. 415.1.).

ČSN 33 200-6 potom stanovuje, že měření impedance smyčky sice není nutno provádět z důvodu ověření podmínky samočinného odpojení od zdroje chráničem, ovšem je nutno tímto měřením ověřit, zda k samočinnému odpojení dojde i při poruše před chráničem a zda je zajištěna spojitost vodičů obvodu.

Pozn.: Výše zmíněná norma pro výchozí revize doporučuje, aby se měřením impedance navíc ověřila i spojitost obvodu pracovních vodičů L – N. Odhalí se tím např. možné velké odpory uvolněných svorek a kontaktů v instalaci, které by při průchodu většího proudu svým zahříváním zvyšovaly riziko vzniku požáru.