Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 12/2017 vyšlo
tiskem 6. 12. 2017. V elektronické verzi na webu od 5. 1. 2018. 

Téma: Měření, měřicí přístroje a technika; Zkušebnictví a diagnostika

Hlavní článek
Meranie točivých strojov s použitím metódy SFRA
Aplikační možnosti ultrakapacitorů a akumulátorů LiFePO4 v trolejbusové síti Dopravního podniku města Brna

Aktuality

Temelín dosáhl nejvyšší roční výroby Elektřinu, která by českým domácnostem vystačila na téměř 12 měsíců, vyrobila od začátku…

MONETA Money Bank se jako první firma v ČR rozhodla zcela přejít na elektromobily MONETA Money Bank se jako první společnost v České republice oficiálně rozhodla, že do…

ŠKODA AUTO bude od roku 2020 v Mladé Boleslavi vyrábět vozy s čistě elektrickým pohonem ŠKODA AUTO bude vozy s čistě elektrickým pohonem vyrábět v závodě v Mladé Boleslavi. Již…

Největší českou techniku povede i nadále stávající rektor Petr Štěpánek Akademický senát VUT v Brně na dnešním zasedání zvolil kandidáta na funkci rektora pro…

44. Krajský aktiv revizních techniků v Brně Moravský svaz elektrotechniků Vás zve 21. listopadu na 44. KART v Brně.

Soutěž o nejlepší realizovaný projekt KNX instalace Spolek KNX národní skupina České republiky, z. s. vyhlásil soutěž o nejlepší projekt…

Více aktualit

Přerušený vodič PEN

František Majda, elektrotechnik,
Popovice u Kroměříže
 
Majitel bývalé zahradní chaty, nyní trva­lého obydlí, mi telefonicky nahlásil jako po­ruchu kolísání napětí. Na místě jsem zjistil, že jde o přerušený nulový vodič (PEN) na přívodu. V ten okamžik mě napadlo, že na spotřebičích bude nebezpečně velké doty­kové napětí. Na vstup do objektu je přívod ve­den zemním kabelem do litinové skříně HDS. Ta je viditelně přizemněna zemnicím drátem FeZn o průměru 10 mm. Měřením voltmet­rem se vstupním odporem 10 MΩ jsem mezi uzemněním a volnou zemí naměřil dotyko­vé napětí na HDS, a tím i na kostře spotře­bičů 89 V při zapnuté pečicí troubě. Různým náhodným zapínáním světel a pečicí trouby jsem na žárovkách naměřil podpětí a přepětí od 120 do 270 V. Dal jsem se do hledání záva­dy směrem k přívodu. Přívod je veden od cha­ty k chatě v délce asi 250 m. Závada byla obje­vena mezi dvěma chatami v zemní spojce tva­ru písmene T. Spojka spojovala nejen vodiče Al 10 mm2, ale též odbočku pro chatu, provedenou kabelem CYKY 4× 2,5 mm2. Nedoko­nalé těsnění mezi kabely způsobilo průnik vlh­kosti dovnitř spojky a elektrochemická koroze měď-hliník vykonala své. Na objektu jsem pro­vedl měření, abych posoudil chování přívodu při zatížení. V poruchovém stavu a při zapnu­té pečicí troubě protékal uzemněním do země proud 4,3 A a naměřené napětí na uzemnění dosáhlo hodnoty 89 V. To odpovídá hodnotě uzemnění Rz= 89/4,3 = 20,7 (Ω; V, A). V tom­to případě si nikdo nestěžoval na úraz elektric­kým proudem ani nikdo nepociťoval přítom­nost napětí na spotřebičích. Bylo pozorováno jen jiskření při otevírání železné brány.
 

Uzemnění, nebo proudový chránič?

 
Přerušením vodiče PEN může nastat vel­mi nebezpečný stav. Přizemněním tohoto vodiče je možné snížit toto napětí na men­ší hodnotu. Provedení uzemnění v praxi má obvykle hodnotu přechodového odporu 10 až 15 Ω. Z toho vyplývá, že dotykové napě­tí při běžných spotřebičích dosáhne hodnot do 100 V. Snížit hodnotu uzemnění na veli­kost jednotek ohmů je velmi nákladné a ta­kovéto uzemnění příliš nezlepší kvalitu nu­lového vodiče. V daném případě je napětí naprázdno 240 V, při zapnuté pečicí troubě se jmenovitou hodnotou 220 V, 1 850 W je na vstupu do objektu napětí mezi fázovým a nulovým vodičem právě 220 V. Velikost na­pětí proti zemi je na fázovém vodiči v tomto případě 227 V a na nulovém vodiči je napětí proti zemi 7 V. Přítomnost napětí na nulovém vodiči vyvolá zemní proud te­koucí zemničem do země. Proté­ká přes něj nejen střídavý proud, ale i stejnosměrný od spotřebičů, jako jsou např. vysoušeče vlasů, počítače, spínané zdroje, televi­zory a jiné. Tyto stejnosměrné proudy způsobují rychlou korozi uzemnění. Může také nastat stav, kdy ve vedení prochází nulovým vodičem třetí harmonická, kte­rá má větší proudovou hodnotu, než je ve fázovém vodiči, a nulo­vý vodič může být přetížen. Roz­dělení odporů (napěťové poměry) při dotyku spotřebiče, jehož vo­dič PEN je přerušen, je ukázáno na obr. 1.
 

Proudový chránič

 
V odborné literatuře se dopo­ručuje zapojit proudový chránič tak, že se ještě před chráničem rozdělí vodič PEN na PE a N (obr. 2). Má se za to, že při se­lhání chrániče je ještě k dispozi­ci nepřerušený vodič PEN, a tím v záloze ochranu nulováním. Popisovaná zá­vada ukazuje, že tomu tak vždy není. Nelze se spoléhat, že je příchozí vedení provedeno dokonale. Současné provedení chráničů je zajisté spolehlivější než v minulosti a kaž­dý chránič má v sobě zabudováno zkušeb­ní tlačítko, pomocí kterého by měl být dva­krát ročně zkoušen. Při tomto zapojení se ale může dostat na kostru spotřebičů na­pětí až do hodnoty plného fázového napě­tí, a to přes spotřebič. Chránič v tomto pří­padě nevypne!
 

Přechod na síť TT

 
Toto zapojení (obr. 3), u nás odborníky zavrhované, nezpůsobí při přerušení vodiče PEN zavlečení napětí na kostry spotřebičů, protože uzemnění není vodivě (galvanicky) spojeno s vodičem PEN (N). Další výhodou tohoto zapojení je odstranění napětí na nulo­vém vodiči. Odstraní se tak např. napětí, které lze pociťovat ve sprše při dotyku poraněným prstem na vodovodní baterii, je-li vodovod z tradičního pozinkovaného železa a sprcha je vyzděná, nemá vanu, která by byla vodivě spojena s vodovodem.
 

Uzemnění v činžovním domě

 
Kdo bydlí v domě s více byty nebo ve ví­cepatrovém domě, může namítnout, že zhoto­vit samostatné uzemnění je nemožné. Toto PE vedení by muselo procházet např. vodovod­ní šachtou přes ostatní byty; je zde nebezpe­čí přerušení tohoto vodiče, a to jak úmyslně, tak neúmyslně, např. při výměně vodovod­ního potrubí. Je to možné a v naší chaotic­ké společnosti, kde neplatí ani slovo psané, natož vyslovené, se nelze spoléhat na to, že takovéto vedení bude spolehlivě fungovat. Ve vyspělejších státech, kde je úcta k majetku a k právu druhého, to není problém. Jestliže si leckdo u nás v takových domech elektrickou instalaci dělá sám nebo za pomoci známého, aby bylo pokud možno vše zdarma, nemůže věc dopadnout dobře.
 
Literatura:
[1] ŠTĚPÁN, F.: Proudové chrániče. IN-EL, Praha, 1997.
 
Obr. 1. Rozdělení odporů na spotřebiči při přerušeném vodiči PEN
Obr. 2. Síť TNC-S, rozdělení vodiče PEN před proudovým chráničem
Obr. 3. Zapojení proudového chrániče v síti TT