Elektrika.cz, reportážní portál instalační elektrotechniky, vyhlášky, schémata zapojení .

O Zákoně 250/2021 ...

Poslechněte si velice dobře připravenou přednášku Petra Létala, SOLIDTEAM, ...

Ochrana potrubních ...

Potrubí jsou „žílami“ dnešních průmyslových společností. Na ...
 
Oddíly
reklama
Bleskovky
Bazar
Poptávka, koupím ...
Nabídka, prodám ....
Nabídka, prodám ....
Nabídka, prodám ....
Nabídka, prodám ....
Nabídka, prodám ....
Osobní nástroje
FUTURE okénko - V nejbližších dnech se zde dočtete ...
  • Nejen já, i mnoho dalších, se domnívají, že by se nestalo nic zásadního. Starší elektrotechnici se stále odvolávají na dobu, kdy technické normy stály podstatně méně a navíc jejich šíření nebylo zakázáno zákonem jako dnes. Pokud si všimneme jakým ...
  • Na jaře tohoto roku byl představen automatický přepínač zdrojů TrueONE. ABB uvádí, že jde o první zařízení toho druhu na světě. Skládá se z přepínače a záskokové jednotky v jednom kompaktním celku. TrueONE najde využití tam, kde je potřebné zajistit ...

Rozdíl mezi sítěmi TN-C a TN-S


Document Actions
Článek
Jaký je rozdíl mezi sítěmi TN-C a TN-S? Co říká norma ČSN 33 2000-4-41 ed.2:2007 o automatickém odpojení? Jaké prvky se používají pro zajištění automatického odpojení? A během jaké doby je nutné zajistit automatické odpojení v sítích TN 230/400V? To se dozvíte v tomto článku.
Michal Kříž, ze dne: 18.12.2014
reklama


Ochrana před úrazem elektrickým proudem zajišťovaná při poruše automatickým odpojením má v sítích TN velkou tradici. Sítě TN se začaly uplatňovat z toho důvodu, že automatické odpojení v nich mohlo být zajištěno bez problémů běžnými nadproudovými jisticími prvky. Principem automatického odpojení v síti TN je totiž to, že chráněná neživá část je spojena prostřednictvím ochranného vodiče PE (v síti TN-S) nebo vodiče PEN (v síti TN-C) přímo s uzemněným uzlem zdroje. Ten je vlastně protipólem fázových vývodů, na nichž je napětí. Při poruše na napájeném zařízení, tj. při průrazu izolace mezi živou a neživou částí, tak dojde k jednofázovému zkratu (viz obrázek 37). To se totiž fázový vývod zdroje, kterým je fázový vodič, spojí prostřednictvím poruchy s neživou částí a tím prostřednictvím vodiče PE nebo PEN s uzemněným středem (tj. s opačným pólem než je fázový vývod) zdroje. Pokud je jištění fázových vodičů správně navrženo, takovýto zkrat je bez problémů a včas odpojen (obvykle maximálně do několika desetin sekundy). Při poruše prochází proud cestou, která se skládá ze zdroje, fázového (nebo obecně pracovního) vodiče, místa poruchy a ochranného vodiče (nebo vodiče PEN) zpět ke zdroji. Tato cesta se nazývá smyčka poruchového proudu nebo se o ní hovoří jednoduše pouze jako o „smyčce“.


Obrázek 37 Ochrana automatickým odpojením v síti TN.

Z principu znázorněného na obrázek 37 vyplývá i podmínka pro automatické odpojení v síti TN. Aby ochranný prvek vypnul, musí být impedance smyčky Zs tak malá, aby poruchový (což je vlastně jednofázový zkratový) proud Ip ve smyčce překročil hodnou proudu Ia zajišťující automatické působení ochranného prvku v dostatečně krátké době – pro běžné domovní zásuvkové obvody 230V je to 0,4s, pro upevněná zařízení 5s. Zkratový proud má velikost Uo/Zs a musí být větší než proud Ia. Z toho vyplývá podmínka uvedená v ČSN 33 2000-4-41 ed.2:2007:

kde: Uo je fázové napětí sítě (distribuční síť v ČR má Uo = 230V).

Impedanci smyčky je třeba ověřit, aby vyhověla uvedené podmínce nejen za studeného stavu vedení, ale i při provozním, tj. teplém stavu. (Běžně se vyžaduje splnění podmínky impedance smyčky i pro teplý stav vedení). Podmínky pro tento případ zde nebudeme rozebírat. Řekněme si pouze, že aby měl projektant jistotu, že uvedenou podmínku splní i pro teplý provozní stav, měl by navrhnout koncové obvody tak, aby jejich impedance smyčky za studena byla menší než 53% z hodnoty vypočítané z výše uvedeného vzorce a revizní technik by měl – pokud měří „vychladlou“ instalaci, naměřit méně než 2/3 z výše uvedené impedance.

Jako prvky zajišťující automatické odpojení se používají:
  • běžné prvky zajišťující ochranu před nadproudy, tj. pojistky a jističe,
  • nebo proudové chrániče (ty je možno používat pouze v síti TN-S).
Doba, během níž je nutno zajistit automatické odpojení v sítích TN 230/400V:
  • pro koncové obvody do 32A včetně je 0,4s,
  • pro distribuční obvody a obvody nad 32A je 5s.
Na obrázku 38 je na charakteristice pojistky a jističe znázorněno, jak musí být poruchový proud Ip velký, aby bylo zajištěno odpojení v čase kratším než je t0, který je pro odpojení předepsán.

O druzích sítí bylo pojednáno již v kapitole 2.2.4. Odtud víme, jak jsou jednotlivé druhy sítí uzemněny a jak jsou v nich uzemněny neživé části. Zde se zmíníme o jemnějším rozdělení sítí TN. Sítě TN jsou těmi nejrozšířenějšími v naší republice. Do nedávné doby se nejen u nás, ale i jinde uplatňovaly v podstatě pouze takové sítě TN, v nichž byla funkce nulového a ochranného vodiče sloučena (anglicky „combined“ – odtud doplňující písmeno C k označení takové sítě), tedy sítě dnes označované TN-C. Přestože dnes se již takové sítě, postavené jako nové, mohou uvádět do provozu pouze pro průřezy vodičů PEN (tj. vodičů se sdruženou funkcí ochranného PE a nulového N vodiče) větší nebo rovné 10mm2 Cu nebo 16mm2 Al, podstatná část sítí TN-C i s malým průřezem vodiče PEN je a dlouho ještě bude provozována. Proto je třeba se zmínit o jejich vlastnostech.

Uvedené sítě umožňují jednoduchý rozvod i jednoduché zajištění ochrany před úrazem elektrickým proudem. Elektrický rozvod sestává v podstatě pouze z fázových vodičů a z nulového vodiče, který má, jak bylo již výše uvedeno, zároveň funkci vodiče ochranného. Tento vodič označovaný PEN se rozděloval na nulový vodič N a ochranný vodič PE buďto
až přímo v zásuvce, nebo až na připojovaném zařízení.

Síť TN-C má z hlediska bezpečnosti tu nevýhodu, že při přerušení vodiče PEN jsou v případě jednoho zapnutého spotřebiče v příslušném obvodu, což se nikdy nedá vyloučit, všechny neživé části připojených zařízení pod fázovým napětím (viz obrázek 39). Aby se těmto nebezpečným důsledkům přerušení vodiče PEN alespoň částečně zabránilo, dbá se v sítích TN-C na to, aby vodič PEN byl kromě v uzlu zdroje uzemněn ještě v dalších místech sítě. V budovách se dbá na to, aby byl bod rozdělení na nulový vodič N a ochranný vodič PE spojen s ochranným pospojováním. (Důvod tohoto opatření je vidět na obrázku 39.)

Další bezpečnostní nevýhodou sítě TN-C je, že se v této síti nedá zapojit běžný proudový chránič. Citlivé proudové chrániče byly donedávna předepsány jen pro ochranu zásuvek v koupelně, ve venkovním prostředí, v zemědělských zařízeních a nyní jsou předepsány i pro běžné zásuvkové obvody v domovních a bytových instalacích. Nevýhodou sítě TN-C, která sice neznamená ohrožení úrazem elektrickým proudem, je, že na vodiči PEN dochází při napájení spotřebičů trvale k úbytkům napětí. Ty se přenášejí na neživé části napájených spotřebičů a také na cizí vodivé části, s nimiž je ochranný vodič spojen například při uplatňování pospojování jako ochranného opatření. Těmito cizími vodivými částmi pak procházejí proudy, které způsobují rušení citlivých elektronických přístrojů a telekomunikačních zařízení. Rušivé proudy totiž protékají také stíněním telekomunikačních kabelů, které propojují jednotlivé přístroje připojené na síť TN-C v různých místech budovy.

To jsou základní důvody, proč se, zatím alespoň u koncových obvodů, všeobecně upustilo od použití sítí TN-C a uplatňují se sítě TN-S. Přitom se, pokud jde o budovy s velkým množstvím zařízení informační techniky, doporučuje provést celý silový rozvod v budově jako síť TN-S. Zatím tomu však v mnoha případech brání problémy s měřením elektrické energie. Distributoři elektrické energie totiž vyžadují přivedení vodiče PEN až do elektroměru. Proto se mnohdy sítě TN-S omezují až na obvody za elektroměrem.

Obrázek 38 Charakteristiky čas – proud pojistky (obrázek a) a jističe (obrázek b) a poruchové proudy Ip spolu s předepsanou dobou odpojení t0 a skutečnou dobou odpojení t1, ve které jisticí prvek vypne.


Pokud se týká nově zaváděných sítí TN-S pro nová zařízení (např. pro zařízení výpočetní techniky) ve starších objektech, kde je pro stará zařízení ještě funkční síť TN-C, je třeba dát pozor na to, aby se staré instalace nezaměňovaly s novými. Zejména je nebezpečí záměny a propojení vodiče PEN a ochranného vodiče PE nového rozvodu. Pokud dojde k propojení těchto vodičů, začnou se po ochranných vodičích nové sítě TN-S šířit rušivé proudy z vodiče PEN staré sítě a veškerá snaha o vytvoření nerušeného rozvodu pro nová zařízení byla marná. Proto se v případech, kde by mohlo dojít k záměně, dbá na označování vodiče PEN ještě světle modrým pruhem na koncích.

Více ke své přípravě naleznete v Příručce pro zkoušky elektrotechniků 2014.

 
 
 
 

 

Diskutující k tomuto článku

  ... a další (počet diskutujících: 22)
TEXT Z OBLASTÍ SOUVISEJÍCÍ KONTAKT


FIREMNÍ TIPY
Elektroinstalační trubka OBO Quick - Pipe je stále sice minoritní, ale stále jedinečnou alternativou, jak dostat již existující vedení v provozu, do ochranné pancéřové trubky. Quick - Pipe znají především pracovníci na údržbách, kteří řeší dodatečné požadavky, změny provozů, nebo částečné rekonstrukce výrobních kapacit. V elektroinstalacích, prováděných dle obvyklých postupů, místo pro Quick - Pipe prakticky neexistuje, ovšem znát tuto možnost je bezpochyby dobrou znalostní výhodou. Už jste tuto atypickou trubku ve své praxi použili?
Jaké se nabízí technické řešení pro dynamické řízení odběrů elektrické energie? Pokud se velkoobchodní cena elektřiny na denním trhu mění každou hodinu a elektrickou energii lze nakupovat na základě spotových cen s měsíčním vyúčtováním po hodinách, pak takový odběratel potřebuje účinný nástroj. Řeč je o úrovni úplného řízení odběrného místa za fakturačním elektroměrem. Nejde pouze o komunikaci a zobrazení měřených dat, není to ani jednoduché spínání několika relé vyjadřující okamžitý dynamický tarif. Je to sofistikované řízení neustále zpracovávané lokální výpočetní kapacitou ...
Pročítám další vydání oblíbené technické tiskoviny malého formátu. Znovu se utvrzuji v tom, že pouze vyrábět nestačí a tvrzení, že se dobrý produkt prodává sám, považuji za nesmyslné lidové klišé. Každý skutečně dobrý výrobce a dodavatel ke svému portfóliu tvoří podpůrný servis pro ty, kteří ovlivňují distribuci, montáž, nebo údržbu. Příručka elektrikáře HAGER je jedna z těch drobností, která sice není rozhodující, ovšem jejím čtenářům může dobře posloužit. Podívejte se na krátký komentář k jejímu obsahu ...
Konečně se po dvou letech začínáme volně setkávat. Doposud jsme vše řešili absenčně, prostřednictvím různých elektronických nástrojů. Podobně jako u veletrhů, tak i u seminářů jsme všichni v očekávání, zda nedojde na prognózy digitálních fanoušku a vše se nepřesune na Facebook nebo Instagram. Odborné semináře OEZ máme na mušce objektivu již mnoho let a bylo tomu i letos. Co představil tradiční český výrobce rozvaděčových přístrojů po skončení koronavirové izolace? Jak semináře probíhaly? První část přinášíme v tomto článku ...
DALŠÍ FIREMNÍ ODKAZY
Proudové chrániče prakticky (archivní premiéra). Sledujte, nebo si jen poslechněte premiéru archivního záznamu přednášky Jana Krejčího z posledních Odborných seminářů OEZ 2019, kdy jsme se měli možnost setkávat osobně. Co v této dobře připravené přednášce zaznělo? Jaké typy proudových chráničů používáme? Jak souvisí nasazení proudových chráničů s ČSN, které vstoupily v platnost v roce 2018. Popis a důvody nasazení více chráničů v rodinném domě a dozvíme se také o ...
Terminolog
Týdenní přehled
Přihlašte si pravidelné zasílání týdenního přehledu
Vyhledávání
Hledaný text zadávejte prosím s diakritikou



Panacek
reklama
Tiráž

Neomezený náklad pro česky a slovensky hovořící elektrotechnickou inteligenci.

ISSN 1212-9933