26 ELEKTRO 7/2014 ze zahraničního tisku Ochrana před tranzientními napětími Poruchy na straně vysokého napětí Poruchy vyskytující se mezi pracovními vodiči v síti vysokého napětí a zemí v oblasti transformoven vn/nn jsou důvodem pro sta-novení pravidel pro projektanty a zřizovatele transformoven. Aby bylo možné správně pro-jektovat transformovny, je třeba mít k dispo-zici určité základní informace o síti vysokého napětí. V této souvislosti je třeba brát v úva-hu vlastnosti zemního spojení, stejně jako velikost proudu při zemním spojení. Důleži-tým kritériem je také hodnota odporu uzem-ňovací soustavy. V případě zemního spojení v transformov-ně na straně vysokého napětí se mohou vy-skytnout tyto druhy přepětí v instalaci níz-kého napětí:– poruchové napětí o síťové frekvenci (Uf), které se objeví v síti nízkého napětí mezi neživými vodivými částmi a referenční zemí po dobu trvání poruchy;– namáhání napětím2) o frekvenci sítě U1 a U2: – U1 – namáhání napětím o frekvenci sítě mezi fázovým vodičem a neživými část-mi elektrických zařízení nn v transfor-movně po dobu trvání poruchy, – U2 – namáhání napětím o frekvenci sítě mezi fázovým vodičem a neživými část-mi elektrických zařízení nn v instalaci nízkého napětí po dobu trvání poruchy. Nacházejí-li se uzemňovací soustavy vy-sokého a nízkého napětí bezprostředně blíz-ko sebe, vytvoří se mezi vysokonapěťovým uzemněním (RE) a nízkonapěťovým uzemně-ním (RB) spojení. Toto je běžná metoda při zřizování vhodného uzemnění. Podle druhu síťové soustavy je ale také možné řešení od-dělením zemního spojení. Poruchové napětí o síťové frekvenci Uf, které se vyskytuje v instalacích nízkého na-pětí mezi neživými částmi a zemí, nesmí být větší, než jak je stanoveno v německé normě VDE 0100-410 (odpovídá ČSN 33 2000-4- -41 ed. 23)). V ní je definována tato hodnota jako 50 V AC, resp. 120 V DC.Jsou-li v soustavě TN spolu spojeny RE a RB, lze toto spojení považovat podle ně-mecké normy VDE 0101-2 (odpovídá ČSN EN 505224)) za společnou soustavu uzem-nění. Společná uzemňovací soustava před-stavuje spojení více uzemňovacích soustav. Přitom je třeba zajistit, aby nevznikala ne-bezpečná dotyková napětí z důvodu malé vzdálenosti jednotlivých uzemnění. Zem-ní potenciál lokálních uzemnění lze znač-ně snížit rozdělením poruchových zemních proudů. U instalací mimo společnou uzem-ňovací soustavu je třeba vodič PEN nebo ochranný vodič PE minimálně jednou do-plňkově přizemnit.Společné uzemňovací soustavy lze proká-zat referenčními měřeními nebo výpočty. Ty-pickými místy použití jsou centra měst nebo průmyslové oblasti.Namáhání napětím Namáhání napětím o síťové frekvenci U1 a U2 (viz obr.) popisuje napětí, které se ob-jeví na elektrických zařízeních v instalacích nízkého napětí v důsledku zemního spojení v síti vysokého napětí. z německého originálu časopisu de, 1–2/2014, vydavatelství Hüthig & Pflaum Verlag GmbH München, upravil Ing. Josef Košťál, redakce Elektro Nová německá norma DIN VDE 0100-442:2013 platí jako náhrada za dosud platnou nor-mu DIN VDE 0100-442:1997-11 (odpovídá ČSN 33 2000-4-442 ed. 21)). Popisuje vše-obecné požadavky na bezpečnost instalace nízkého napětí při přechodných přepětích. Vedle mnoha dalších podrobností je zde také zmíněna účinnost ochranných opatření při zkratech mezi fázovým a nulovým vodičem, jakož i při uzemnění pracovního vodiče v níz-konapěťové soustavě IT.1) ČSN 33 2000-4-442 ed. 2:2012 Elektrické instalace nízkého napětí – Část 4-442: Bezpečnost – Ochrana instalací nízkého napětí proti dočasným přepětím v důsledku zemních poruch v soustavách vysokého napětí. Tato norma je českou verzí harmonizačního dokumentu HD 60364-4-442:2012. Překlad byl zajištěn Úřadem pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví. Pravidla uváděná v této normě stanovují požadavky na bezpečnost instalací nízkého napětí v případě poruchy mezi soustavou vn a zemí v transformovně, která napájí instalaci nn, v případě přerušení nulového vodiče N v síti nízkého napětí, v případě zkratu mezi fázovým vodičem a nulovým vodičem a v případě náhodného uzemnění fázového vodiče v soustavě IT nízkého napětí. Požadavky na uspořádání uzemnění v transformovně jsou uvedeny v IEC 61936-1.2) Namáhání napětím o síťové frekvenci (U1 a U2) je napětí, které se objeví na izolaci elektrického zařízení nn a na přepěťových ochranách připojených na soustavu nízkého napětí. Hodnoty RE a RB mohou být ovlivněny impedancí ekvipotenciálního pospojování hlavního rozvodu a dalších zemničů (RE je odpor uzemnění transformovny, RB je odpor uzemnění uzlu sítě nn, u které je uzemnění transformovny a uzlu sítě nn oddělené).3) ČSN 33 2000-4-41 ed. 2:2007 Elektrické instalace nízkého napětí – Část 4-41: Ochranná opatření pro zajištění bezpečnosti – Ochrana před úrazem elektrickým proudem. Tato norma je českou verzí harmonizačního dokumentu HD 60364-4-41:2007. Překlad byl zajištěn Českým normalizačním institutem a má stejný status jako oficiální verze. Tato norma stanoví základní požadavky na ochranná opatření, která je třeba provést v elektrických instalacích o napětí do 1 000 V, aby byla zajištěna ochrana osob před úrazem elektrickým proudem. Je založena na evropské normě EN 61140, která je základní normou bezpečnosti, jež se uplatňuje na ochranu osob a hospodářských zvířat. EN 61140 stanovuje základní principy a požadavky, které jsou společné pro elektrické instalace a zařízení nebo které jsou třeba pro koordinaci těchto požadavků. Tato norma stanovuje podrobnější pravidla a požadavky na ochranu v elektrických instalacích, a to pře-devším v případě poruchy na elektrickém předmětu nebo připojovaném zařízení. Zabývá se také uplatněním a koordinací těchto požadavků ve vztahu k vnějším vlivům. Uvádí též pro určité případy požadavky na uplatnění doplňkové ochrany.4) ČSN EN 50522:2011 Uzemňování elektrických instalací AC nad 1 kV. Tato norma je českou verzí evropské normy EN 50522:2010. Překlad byl zajištěn Čes-kým normalizačním institutem a má stejný status jako oficiální verze. Tato evropská norma se týká požadavků pro návrh a provedení uzemňovacích soustav elektrických instalací se jmenovitým napětím nad 1 kV AC a jmenovitým kmitočtem do 60 Hz včetně tak, aby byla zajištěna bezpečnost a správná funkce. Pro potřeby použití této normy na elektrické silové instalace se uvažuje jedna z těchto aplikací: a) elektrické stanice, včetně stanice pro napájení trakce, b) elektrické zařízení na stožárech a sloupech, spínací přístroje a/nebo transformátory umístěné ve venkovním prostředí uzavřených elektrických provozoven, c) jedna nebo více elektráren umístěných samostatně, instalace včetně generátorových a transformátorových bloků se všemi spínacími zařízeními a všemi elektrickými pomocnými soustavami (neuvažuje se propojení mezi elektrárnami umístěnými na různých místech), d) průmyslová elektrická soustava, závodní elektrárny nebo jiné průmyslové, zemědělské, komerční nebo veřejné provozovny. Mezi elektrické silové instalace patří mj. točivé elektrické stroje, spínací zařízení, transformátory a reaktory, měniče, kabely, soustavy vedení, baterie, kondenzátory, uzemňovací soustavy, budovy a oplocení tvořící část uzavřené elektrické provozovny, příslušné systémy ochran, ovládání a záložní zařízení, velká jádrová tlumivka. Obecně má tato norma přednost před předmětovými normami. Tato evropská norma není určena pro navrhování a stavbu uzemňovacích soustav venkovních vedení a úložných kabelů mezi různými samostatnými instalacemi, pro elektrickou trakci, těžní zařízení a instalace (kromě povrchové těžby), instalace zářivek, instalace na lodích a v pobřežních vodách, elektrostatická zařízení (např. elektrostatické odlučovače, jednotky pro elektrostatické nanášení barev), zkušebny, lékařská zařízení (např. rentgenová zařízení) ani pro zařízení používaná při pracích pod napětím na elektrických instalacích.