ELEKTRO 10/2012 61 archiv Historie a současnost (1. část)Teorie a praxe výpočtů pro zajištění bezpečné funkce ochrany před úrazem elektrickým proudem v sítích TN Úvod Článek popisuje historii vývoje ochrany samočinným odpojením od zdroje v síti TN, neboť právě tento typ ochrany před úrazem elektrickým proudem osob i zvířat je v sou-časnosti na území ČR nejpoužívanější. Zá-kladní, obecně známé zapojení elektrického obvodu s touto ochranou je uvedeno na situ-ačním schématu I (obr. 1).Ochrana nulováním neboli z pohledu sou-časně platných předpisů ochrana samočinným odpojením vadné části v sítích TN se v praxi dělí na elektrické sítě TN-C, TN-S, popř. je-jich kombinaci označenou TN-C-S, vzniklou sdružením distribuční a spotřebitelské části elektrického vedení. Z historického pohledu je třeba konstatovat, že před rokem 1996 bylo možné se se čtyř- nebo dvouvodičovými roz-vody elektřiny setkat nejen v distribučních sí-tích, ale také velmi často i v sítích spotřebi-telských o napětích 220/380 V AC (v součas-nosti 230/400 V AC). Pro účely článku jsou vynechána ostatní normalizovaná napětí ty-pizovaná pro elektrické sítě.Po sjednocení elektrotechnických norem v rámci EU je čtyř- nebo dvouvodičová elek-troinstalace v budovách již jen v místech elektrické instalace, ve kterých jsou použi-ty vodiče s měděným (Cu – Cuprum) jádrem průřezů větších než 6 mm2 nebo průřezů vět-ších než 10 mm2 u vodičů s vodivým jádrem z hliníku (Al – Aluminium).V roce 2000 byl vydán český zákon č. 458/ /2000 Sb., o podmínkách podnikání a o výkonu státní správy v energetických odvětvích a o změ-ně některých zákonů – energetický zákon.Tento zákon je postupně upravován no-vými upřesňujícími zákony. Poslední nove-la energetického zákona je z roku 2011, a to zákon č. 211/2011 Sb., kterým se vykonává změna zákona č. 458/2000 Sb.Energetický zákon definuje jednotlivé čás-ti dříve jednotné elektrizační soustavy, kterou bylo nutné po liberalizaci trhu s elektřinou pro realizaci obchodu s elektřinou obchodně rozdělit na tyto tři části:– přenosová soustava,– distribuční soustava,– přípojky.K tomuto zákonu byla vydána vyhláš-ka č. 51/2006 Sb., o podmínkách připojení k elektrizační soustavě. V roce 2010 byla vy-dána vyhláška č. 81/2010 Sb., kterou se mění vyhláška č. 51/2006 Sb.Další podrobnosti o distribuční sousta-vě elektrické energie nn, tj. do 1 000 V AC a 1 500 V DC, jsou uvedeny v elektrotechnic-kých normách ČSN 33 2000-1 ed. 2/05-09 a ČSN 33 3320.Norma ČSN 33 2000-1 ed. 2/05-09 Norma obsahuje informace o distribuční soustavě nn v kapitole 321 Uspořádání vo-dičů a způsob uzemnění.Článek 321.2.1 sítě TN Článek 321.2.2 sítě TT Článek 321.2.3 sítě IT V této normě jsou uvedeny veškeré používané sítě. Tento text výhradně popisuje sítě TN specifikované v článku 321.2.1 a zob-razuje vybrané typy sítí uvedené v článcích 321.2.1 až 321.2.3 a typizovaná schémata za-pojení elektrických okruhů používaná v reálné praxi.Norma ČSN 33 3320 Přípojky Norma ČSN popisuje a definuje distribuč-ní soustavu, přípojky a jejich prvky.Článek 1.1 Elektrické přípojky podle způso-bu provedení se člení na:– přípojky provedené venkovním vedením,– přípojky provedené kabelovým vedením,– přípojky provedené kombinací obou způ-sobů (část přípojky venkovním vedením a část přípojky kabelovým vedením).Článek 1.2 Elektrické přípojky podle napě-tí se člení na:a) přípojky nízkého napětí (nn),b) přípojky vysokého napětí (vn),c) přípojky velmi vysokého napětí (vvn),d) přípojky zvlášť vysokého napětí (zvn).Článek 1.3 Začátek elektrické přípojky Článek 1.4 Ukončení elektrické přípojky Oddíl 2 Přípojky nízkého napětí Článek 2.1 Přípojky nízkého napětí provede-né venkovním vedením Článek 2.2 Přípojky nízkého napětí prove-dené kabelem Historie Elektrotechnické předpisy v roce 1920 a 1923 pro ochranu proudovodných částí isolací, krytem a spojení kovových částí se zemí V roce 1923 elektrotechnické předpisy sa-mostatně ochranu, která k vedení porucho-vého proudu od místa poruchy do zdroje využívá nulovací vodič, nedefinovaly, a nebyly v nich proto uvedeny ani výpočtové vzorce.Na prahu rozvoje elektrotechniky se kontrola ochran před úrazem elektrickým proudem zaměřovala zejména na kvalitní izolace živých částí (části elektrických zařízení konstrukč-ně určené k vedení elektrického proudu). Pro tyto případy se používal první elektrotechnický vzorec na kontrolu izolačního stavu:**vzorec 501** I R 5000E (Ω) **vzorec 502** 2 vypínací pr.jmenovité nap.R (Ω; V, A) **vzorec 503** R = 65/vypínací pr. **vzorec 504** v f I Z U (Ω; V, A) **vzorec 505** Iv = nI (A; –, A) kde R je izolační odpor,E provozní napětí (efektivní) ve voltech mezi měřenými vedeními nebo vzhledem k zemi,I proud (efektivní) v ampérech procházející měřeným vedením za pravidelného chodu.Pozn.: Ve větších sítích platilo, že se nemusí měřit jednotlivé větve, nýbrž stačilo, vyhovuje- -li odpor celé sítě výše uvedenému požadavku a je-li vedle toho větší než 1 000 × E ohmů.Při porovnání s technickým dokumentem ČSN 33 2000-6, vydaným na začátku 21. sto-letí, byly v roce 2007 hodnoty zkušebního na-pětí definovány (tab. 1). Tab. 1. Hodnoty zkušebního napětí pro měření izolačního odporu elektrické instalace Obvody SELV a PELV 250 V DC Obvody napětí do 500 V včetně (včetně obvodů FELF)500 V DC Obvody s napětím vyšším než 500 V 1 000 V DC (pokračování)Ing. František Zoul, Hans Jürgen Höfer Elektrotechnika je v současné době pro obyvatele Evropy i jiných kontinentů nebo jejich dílčích částí nezbytný, praktický obor pro každodenní lidskou činnost. Elektřina se lidem dobře používá od probuzení až po usnutí a mnohdy i ve spánku je nezbytným lidským pomocníkem. Aby elek-trická energie lidem bezpečně sloužila, je nejen třeba elektrické rozvody bezpečně instalovat, ale také je nezbytné pro spolehlivou funkci ochrany před nebezpečným dotykovým napětím na ne-živých částech elektrických zařízení, měřením, výpočty a jejich vzájemným porovnáním kontrolo-vat jednotlivé elektrické parametry. Jedním z parametrů, který se kontroluje při ověřování bezpeč-nosti elektrické instalace, je impedance vypínací smyčky, obecně označovaná již od doby prvních elektrotechnických výpočtů písmenem Z. Kromě tohoto parametru se v elektrických okruzích od roku 1996 kontrolují také doby odpojení vadné části elektrického zařízení. Jejich hodnoty jsou uvedeny v technických normách nebo jsou udány výrobcem. Vzhledem k tomu, že tento parame-tr je různý nejen pro jednotlivé typy elektrických sítí, ale i pro jejich dílčí části, obsahuje článek ná-zorné vizuální vysvětlení délky doby odpojení vadné části elektrického zařízení v síti TN v přehle-dových situačních schématech. V těchto schématech jsou uvedeny konkrétní hodnoty doby od-pojení v jednotlivých částech instalace, a to v celkových schématech – od přípojkové skříně HDS (venkovní a kabelové) k jednotlivému vývodu z rozváděče RB (rozváděč bytový).