Tato publikace byla napsána s cílem vyřešit běžnou otázku: „Je možné nainstalovat proudový chránič bez uzemnění? Bohužel mnoho potenciálních elektrikářů tvrdí: “Je přísně zakázáno instalovat proudový chránič do systému TN-C!” Na podporu svých slov odkazují na PUE-7 a konkrétně na odstavec 1.7.80. A co je nejvíce překvapivé, je citována pouze první věta tohoto odstavce.
Pojďme tečkovat všechna já – zjistěte pravdu a nedovolte již negramotným lidem rozsévat dezinformace!
Nejprve si definujme pojmy, které jsou důležité v kontextu našeho článku a používají se také v PUE:
Systém TN-C – jedná se o uzemňovací systém, kde plní roli pracovní nula a ochranná (uzemnění). jeden dirigent. Je jednodušší nazvat tento systém čtyřvodičovým systémem: tři fáze a nulový vodič (v kombinaci s ochranným vodičem). Tento systém byl instalován všude až do 90. let, proto se dodnes používá na všech starých zařízeních.
Průzkumník PEN – pracovní nula a ochranný vodič srolované do jednoho. Slouží jako ochranné zařízení při uzemnění elektrických instalací. V bydlení se prakticky nepoužíval jako ochranný vodič, s výjimkou uzemnění elektrických sporáků a (pokud si ještě někdo pamatuje) jediné kuchyňské zásuvky s „uzemněním“.
Dirigent N – nulový pracovní vodič, bez ochranné funkce.
Vodič PE – ochranný nulový vodič, kterým neprotékají provozní proudy elektrických spotřebičů.
Nyní se tedy podívejme, co říká „tak nepochopitelný“ odstavec 1.7.80 ze 7. vydání PUE:
„Ve čtyřvodičových třífázových obvodech (systém TN-C) není povoleno používat proudové chrániče, které reagují na rozdílový proud. Pokud je nutné použít proudový chránič k ochraně jednotlivých elektrických přijímačů napájených ze systému TN-C, musí být ochranný vodič PE elektrického přijímače spojen s vodičem PEN obvodu napájejícího elektrický přijímač k ochrannému spínacímu zařízení. “
Autoři elektroinstalačního řádu se tak zaměřili na to, že „ochranně-pracovní“ PEN přestává plnit ochrannou funkci při instalaci jakéhokoli spínacího zařízení. Do obvodu PE je totiž zakázáno instalovat odpojovací zařízení, a proto nelze PEN spínat. Pokud to však opravdu potřebujete, prosím, stačí nejprve rozdělit nulový vodič na N a PE. A po rozdělení dejte všechna vydání na N.
Zjednodušeně to znamená, že po diferenciální proudové ochraně, RCD nebo diferenciálním jističi může ochranný nulový vodič PEN plnit pouze funkci pracovního N. Oddělením kombinovaného vodiče ke spínacímu zařízení se zemnící systém změní na TN-CS, v které oddělené vodiče pak nejsou navzájem nijak spojeny.
Malá oprava – použití vodiče jako PEN je povoleno s průřezem minimálně 16 mm² pro hliník a alespoň 10 mm² pro měď. U menších průřezů může nulový vodič působit výhradně jako pracovní nula, kterou je dovoleno spínat.
Nyní zvažte jednofázovou dvouvodičovou síť. Odstavec 1.7.132:
„Kombinace funkcí nulového ochranného a nulového pracovního vodiče v jednofázových a stejnosměrných obvodech není povolena. V takových obvodech musí být jako neutrální ochranný vodič zajištěn samostatný třetí vodič. Tento požadavek se nevztahuje na odbočky z venkovního vedení s napětím do 1 kV k jednofázovým spotřebičům elektřiny.
Zde obecně vyplývá logický závěr, že dvouvodičové sítě do TN-C nepatří. Tento závěr není v normách nijak potvrzen ani vyvrácen, takže pro někoho může působit kontroverzně.
Z toho vyplývá, že pokud jedna fáze a nulový vodič o průřezu alespoň 16 mm² hliníku nebo 2 mm² mědi pochází z venkovního čtyřvodičového vedení do domu (nebo rozvaděče na sloupu), pak lze PEN rozdělit na PE a N na ochranná zařízení. A s odděleným pracovním a ochranným vodičem je možné bez problémů instalovat diferenciální proudovou ochranu na pracovní nulu a fázi.
Pokud má venkovní vedení pouze jednu fázi, průřez větve je menší, než je požadováno, nebo je spínán nulový vodič (a před jednofázovými elektroměry je spínán vstupními jističi), pak jsou podmínky pro použití nulového vodiče jako ochranná nejsou splněna. V důsledku toho se nula stává pouze pracovní, bez ochranné funkce. A ani dojíždění nic nezakazuje.
Velmi jednoduchými slovy: Ve všech případech je povoleno instalovat proudové chrániče a další ochranná zařízení, ale pro použití nuly jako ochranného vodiče musí být splněna řada podmínek.
Shrnutí všeho výše uvedeného – Pro ochranu může a měl by být nainstalován proudový chránič!. Hlavní ochranou člověka v elektrických instalacích je uzemnění a poté spouště, které reagují na rozdílový proud. Při absenci uzemnění hraje diferenciální ochrana hlavní roli v elektrické bezpečnosti člověka.
Vlastně zde navrhuji skončit a nakonec bych rád vyjádřil svůj názor na různá pravidla a pokyny, oficiální i neoficiální: musíte číst až do konce a rozumět tomu, co čtete. Může se stát, že se v nových vydáních PUE objeví chyba – koneckonců i redaktoři jsou lidé.
Systém TN-CS je systém rozvodu energie, ve kterém je uzemněna jedna z živých částí napájecího zdroje. Obnažené vodivé části elektroinstalace budovy jsou připojeny k uzemněné živé části napájecího zdroje v čele elektroinstalace budovy (z napájecího zdroje) pomocí vodičů PEN, vodičů PEM nebo vodičů PEL a ve zbytku elektroinstalace budovy ochrannými vodiči.(PE) (definice dle SP 437.1325800.2018).
Všechny informace, které čtete níže, jsou téměř výhradně založeny na článcích Yu.V. Kharechko z jeho knihy [1], jakož i regulační dokumentace [2] a [3].
Vlastnosti
U typu uzemnění systému TN-CS (obr. 1 a 2) je uzemněna jedna z živých částí napájecího zdroje, obvykle nulový vodič transformátoru. Odkryté vodivé části elektrické instalace budovy mají elektrické připojení k uzemněné živé části napájecího zdroje. K zajištění tohoto spojení se v elektrické rozvodné síti NN obvykle používají vodiče PEN, v elektroinstalaci budovy pak ochranné vodiče PE. V systému TN-CS je možné použít i vodiče PEN v hlavové (elektroproudé) části elektroinstalace objektu. Současně jsou použity ochranné vodiče v elektrických obvodech zbytku elektroinstalace objektu.
V systému TN-CS jsou stejně jako v systému TN-C použity vodiče PEN v elektrické rozvodné síti a v elektroinstalaci budovy jsou použity ochranné vodiče stejně jako v systému TN-S. .
U uzemnění systému TN-CS je vodič PEN vždy v některém místě elektroinstalace budovy rozdělen na vodič ochranný a nulový. Toto oddělení lze provést na vstupu do elektroinstalace objektu – na vstupní svorce nebo na ochranné sběrnici vstupního rozvodného zařízení (obr. 1). To by mělo být provedeno v elektrických instalacích obytných a veřejných budov, obchodních podniků a zdravotnických zařízení.
Rýže. 1. Třífázový čtyřvodičový systém TN-CS. Vodič PEN je rozdělen na vstupu elektroinstalace budovy (na základě obrázku 2.13 z knihy [1] Yu.V. Kharechka)
Vodič PEN lze oddělit i na vstupní svorce nebo na ochranné sběrnici jiného rozvodného zařízení, které je připojeno k ASU přes rozvodný elektrický obvod, který má vodič PEN jako součást svých vodičů (obr. 2).
Rýže. 2. Třífázový čtyřvodičový systém TN-CS. Vodič PEN je rozdělen pro část elektroinstalace budovy (na základě obrázku 2.14 z knihy [1] Yu.V. Kharechka)
Obrázky 1 a 2 ukazují:
- uzemňovací zařízení napájecího zdroje; ;
- nechráněné vodivé části;
- ochranný kontakt zásuvky;
- PS – trafostanice;
- CL – kabelové elektrické vedení;
- VL – nadzemní elektrické vedení.
V prvním případě (viz obrázek 1) jsou v celé elektroinstalaci budovy použity dva vodiče – ochranný a nulový. V druhém případě (viz obrázek 2) je v hlavové (podle elektrického proudu) části elektroinstalace objektu použit vodič PEN a za místem jeho oddělení ochranné a nulové vodiče. Obnažené vodivé části elektrického zařízení třídy I se připojují na ochranné vodiče v celé elektroinstalaci budovy (viz obrázek 1) nebo v hlavové části elektroinstalace budovy na vodiče PEN a v zbytek – k ochranným vodičům (viz obrázek 2).
U typu uzemnění systému TN-CS je teoreticky možné rozdělit vodič PEN na ochranný a nulový vodič v kterémkoli místě elektrické rozvodné sítě. Spolehlivější je však oddělit vodič PEN v elektroinstalaci budovy např. na vstupních svorkách ASU (VU) nebo na její ochranné sběrnici.
Je-li trafostanice zabudována do budovy, je vhodné instalovat elektroinstalaci budovy s uzemněním systému TN-S, protože rozvod elektřiny nebude mít vedení pro přenos energie.
Důvody pro široké použití typu uzemnění systému TN-CS v elektrických instalacích obytných budov.
Typ uzemnění systému TN-CS se rozšířil v elektrických instalacích obytných budov z několika důvodů:
- Za prvé, pro realizaci systému TN-CS je možné využít stávající elektrické rozvody nízkého napětí bez jejich rekonstrukcí.
- Za druhé, systém TN-CS lze považovat za logický vývoj systému TN-C. Elektroinstalace objektu odpovídající typu uzemnění soustavy TN-CS lze proto považovat za jednu z možností „modernizace“ slaboproudých elektroinstalací, které se u nás rozšířily. Pro projektanty, elektromontéry a pracovníky elektroinstalace budov je poměrně snadné porozumět logické transformaci systému TN-C na systém TN-CS, stejně jako základním požadavkům, které je třeba dodržovat při výrobě ochranných vodičů v elektrických instalacích. budov s tímto typem uzemnění systému.
- Za třetí, v elektrických obvodech elektrických instalací budov odpovídajících typu uzemnění systému TN-CS, které jsou chráněny diferenciálními proudovými zařízeními (RCD), je docela snadné identifikovat chyby vzniklé při připojování ochranných a nulových vodičů. elektrických rozvodů. UDT bez jakéhokoli důvodu vypnou elektrické obvody, které chrání, a signalizují následující chyby vzniklé během instalace vodičů elektrického vedení:
- — připojení nulových vodičů k otevřeným vodivým částem elektrického zařízení třídy I;
- — připojení ochranných vodičů ke svorkám elektrického zařízení určeného pro připojení nulových vodičů;
- — elektrické spojení mezi ochrannými vodiči a nulovými vodiči.
- Za čtvrté, u typů uzemnění systému TN se zemní poruchový proud tekoucí v nouzovém elektrickém obvodu z fázového vodiče do otevřené vodivé části a ochranného vodiče může rovnat jednofázovému zkratovému proudu. Proto v rámci takového opatření ochrany před úrazem elektrickým proudem, jako je automatické vypnutí, je možné použít nadproudové ochranné přístroje – jističe a pojistky. V některých případech však není možné zajistit stanovený čas vypnutí pomocí nadproudových ochranných zařízení. Poté by mělo být provedeno automatické vypnutí pomocí UDT.
Při použití typu uzemnění systému TN-CS v elektrických instalacích budov lze zajistit vyšší úroveň elektrické bezpečnosti než při použití typu uzemnění systému TN-C. Vyšší úrovně elektrické bezpečnosti je dosaženo především použitím samostatných ochranných vodičů v elektrických instalacích budov, kterými za normálních podmínek protékají svodové proudy. Jejich hodnoty jsou výrazně nižší než zatěžovací proudy, které obvykle protékají vodiči PEN. Malé elektrické proudy mají menší negativní dopad na elektrické kontakty v obvodech ochranných vodičů. Proto je pravděpodobnost ztráty kontinuity elektrického obvodu pro ochranný vodič výrazně menší než pro vodič PEN.
Pokud je nutné zvýšit úroveň elektrické bezpečnosti, měla by být elektroinstalace budovy provedena s uzemněním systému TN-S. To si vyžádá výstavbu nového nebo rekonstrukci stávajícího vedení nízkého napětí.
V současné době je systém TN-CS hojně využíván v celé naší republice. Pro realizaci systému TN-CS jsou využívány stávající i nové elektrické rozvody nízkého napětí, jejichž nadzemní a kabelové vedení má tři fázové vodiče a vodič PEN. Na základě těchto sítí lze realizovat i systémy TN-C a TT.
Jak provést typ uzemnění systému TN-CS?
Pro elektroinstalaci jednotlivého bytového domu.
Je poměrně jednoduché provést typ uzemnění systému TN-CS pro elektrickou instalaci jednotlivé obytné budovy. Oddělení vodiče PEN by mělo být provedeno na vstupních svorkách ASU (viz obrázek 1 v článku). Dále by v celé elektroinstalaci budovy měly být použity dva vodiče: ochranný a nulový, které by neměly mít ani úmyslné, ani náhodné elektrické spojení mezi sebou za oddělovacím bodem vodiče PEN.
Elektroinstalace jednotlivého bytového domu bývá napojena na rozvodnou elektrickou síť nízkého napětí. Vodič PEN elektrického vedení by měl být oddělen na vstupu do elektroinstalace jednotlivého obytného domu (obr. 1). Další informace o ASU naleznete v článku „Jak sestavit třífázovou ASU pro soukromý dům?“.
Pro elektroinstalace nově stavěných bytových domů s více byty.
V elektroinstalacích nově budovaných bytových domů s více bytovými jednotkami lze typ uzemnění soustavy TN-CS realizovat pouze jedním způsobem, který spočívá v rozdělení vodiče PEN elektrického vedení na vstupu do elektroinstalace el. budovy, a to na vstupních svorkách ASU (viz obrázek 3).
Rýže. 3. Elektroinstalace bytového vícebytového domu, odpovídající typu uzemnění soustavy TN-CS. PEN vodič je rozdělen na ASU (na základě obrázku 2.15 z knihy [1] Yu.V. Kharechka)
Pro stávající elektroinstalace bytových domů s více byty.
Ve stávajících elektroinstalacích bytových domů s více byty by mohl být typ uzemnění systému TN-CS proveden jinak. Například vodiče PEN elektrických stoupaček by se daly rozdělit na ochranné a nulové vodiče v podlahových rozvodných panelech (EDB), které jsou instalovány v podlahách obytného domu a připojeny k elektrickým stoupačkám (viz obrázek 4).
Rýže. 4. Elektroinstalace bytového vícebytového domu, odpovídající typu uzemnění soustavy TN-CS. Vodič PEN je rozdělen do podlahových rozvodných panelů (podle obrázku 2.16 z knihy [1] Yu.V. Kharechka)
Obrázky 3 a 4 ukazují:
- uzemňovací zařízení napájecího zdroje;
- uzemňovací zařízení pro elektroinstalaci budovy; .
Poznámka z knihy [1] Yu.V. Kharechka. — na obrázcích 3 a 4 jsou elektrické instalace bytů konvenčně prezentovány ve formě jednofázových elektrických spotřebičů třídy I.
V první možnosti musí mít elektrická stoupačka (viz obrázek 3), která je součástí elektrického rozvodného obvodu a je určena k přenosu elektřiny z ASU do podlahových rozvodných panelů, 5 vodičů – 3 fázové vodiče, nulový vodič a ochranným vodičem. Ve druhé možnosti (viz obrázek 4) je elektrická stoupačka vyrobena ze 3 fázových vodičů a vodiče PEN.
První možnost pro konstrukci elektrických obvodů ochranných vodičů v elektrických instalacích obytných budov odpovídající typu uzemnění systému TN-CS, který je předepsán požadavky GOST 30331.1-2013, je výhodnější z hlediska poskytující ochranu před úrazem elektrickým proudem než druhá možnost. První možnost realizace typu uzemnění systému TN-CS by měla být použita při rekonstrukci stávajících elektroinstalací bytových domů.
Další příklady implementace systému TN-CS.
Rýže. 5. Jednofázový dvouvodičový systém TN-CS, u kterého je vodič PEL na vstupu elektroinstalace rozdělen na ochranný vodič PE a uzemněný liniový vodič LE Obr. 6. Jednofázový dvouvodičový systém TN-CS s oddělením vodičů PEL Obr. 7. Jednofázový dvouvodičový systém TN-CS, ve kterém je vodič PEN rozdělen na ochranný vodič PE a nulový vodič N na vstupu elektroinstalace Obr. 8. Třífázový třívodičový systém TN-CS, u kterého je vodič PEL na vstupu elektroinstalace rozdělen na ochranný vodič PE a uzemněný liniový vodič LE Obr. 9. Třífázový třívodičový systém TN-CS, ve kterém je vodič PEL někde v elektroinstalaci rozdělen na ochranný vodič PE a uzemněný vodič vedení LE.
O údržbě elektroinstalací bytových domů
V současné době však není systém obsluhy elektroinstalací bytových domů ani zdaleka dokonalý. Nevytváří nepřekonatelné překážky volnému přístupu obyvatel k elektrickým stoupačkám a elektrickým rozvaděčům. Tato okolnost může být důvodem některých negativních dopadů na elektroinstalaci bytového domu, které snižují úroveň ochrany před úrazem elektrickým proudem, a tím snižují výhody použití první možnosti ve srovnání s možností druhou.
Při provádění elektroinstalačních prací obyvateli, kteří jsou obyčejnými lidmi, pravděpodobnost chybného připojení svorek jakéhokoli elektrického zařízení určeného pro připojení nulových vodičů k ochrannému vodiči elektrické stoupačky a otevřených vodivých částí elektrických přijímačů třídy I k jeho nule vodič, prudce narůstá. Podobné chyby se mohou objevit i při výměně stávajících elektrických rozvodů v bytech a jejich nesprávném napojení na elektrické stoupačky, kdy jsou ochranné vodiče elektrických rozvodů omylem připojeny k nulovým vodičům elektrických stoupaček a nulové vodiče elektrických rozvodů jsou omylem připojeny k jejich ochranné vodiče.
Takové chyby jsou pravděpodobnější v elektrických instalacích obytných budov, jejichž elektrické stoupačky jsou vyrobeny z vodičů, které nemají barevnou a alfanumerickou identifikaci, která splňuje požadavky GOST 33542-2015. Pravděpodobnost chyb se ještě zvyšuje v případech, kdy se při připojování jakéhokoli elektrického zařízení nebo elektrických obvodů k elektrickým stoupačkám používají vodiče, které nemají správné barevné označení.
Současnou situaci zhoršuje nízká kvalifikace personálu obsluhujícího elektroinstalace v obytných domech. Když provádějí opravy a údržbu v elektroinstalaci obytného domu, je možné omylem připojit ochranné svorky elektrického zařízení třídy I a dokonce i elektrický rozvaděč na nulový vodič elektrické stoupačky a jejich neutrální svorky na ochranný vodič elektrické stoupačky. To znamená, že jak nekontrolovaná práce obyvatel, tak jednání nekvalifikovaného provozního personálu může vést ke snížení úrovně elektrické bezpečnosti.
