Ako chápať často citovaný bod 413.1.3.5 normy STN 33 2000-4-41:2000 ?

[Omen]

[po obľúbenom prečíslovaní je to myslím bod 411.4.4 novšej verzie STN 33 2000-4-41:2007]. Predmetný bod hovorí, že úbytok napätia na impedancia ochranného vodiča PE pri vybavovacom prúde istiaceho zariadenia, ktorý vypne toto zariadenie v čase 0,2s  [podľa tabuľky 41.A z bodu 413.1.3.3 - možno používate 0,4s - ale to je v praxi jedno, lebo všetky bežné ističe vybavujú pri najneskôr pri prúde Ia=5xIn v čase pod 0,1s] má byť menšie než 50V [bezpečné dotykové napätie - ak zrovna nie ste ponorený v solanke :] Takže sa to ráta tak, že sa spočíta impedncia, ktorá pre vypínací prúd použitého ističa spôsobí úbytok 50V a táto hodnota sa potom víťazoslávne porovná s hodnotou odporu vodiča PE, ktorá pri použití normálnych vodičov [svetlo 1,5mm2, zásuvky 2,5mm] a normálnych dĺžok [no kto už má dom, či byt, kde by potreboval stometrové prívody :] samozrejme vyjde menšia. V reále to ale nebude pravda, lebo ak sú impedancie všetkých vodičov rovnaké (čo sa v CYKY kábloch stáva),  tak na nich budú aj rovnaké úbytky - bez ohľadu na pretekajúci prúd. Takže pri prerazení fáze na kostru bude na kolíku 115V a nie 50V, aj keď ten "výpočet" tvrdí niečo iné (v skutočnosti tam bude tiecť daleko vyšší prúd - aj keď kratšie). Sedliacky rozum hovorí, že ak chcem naozaj zabezpečiť, aby na kolíku nebolo vyššie napätie než 50V, musí mať vodič PE 3x taký prierez, ako fázový vodič (potom bude na kolíku najviac 57,5V - pri akomkoľvek skratovom prúde - typicky však menej, lebo aj prípojka má nejakú vnútornú impedanciu). Také káble sa však nevyrábajú a viesť ešte jeden žltozelený ku každej zásuvke je minimálne nepohodlné. Takže ako ? Je moja úvaha chybná, alebo je špatná norma ? PS Pripomínam, že nedávno ste ma presviedčali, že odvádzanie vysokých prúdov doplnkovým pospájaním je bezmála kriminálne - takže tudy cesta nevede. (rád by som dokončil tú kúpeľňu ...) 

[Radim Strycharski]

To Omen:

Věc se má asi takto: Samozřejmě, pokud máte stejné průřezy tam i zpátky, je v místě zkratu poloviční napětí. To však není rozhodující, protože pokud dodržíte vypínací čas, má se za to, že je nanejvýš nepravděpodobn é, že zasáhnete frekvenci srdečního rytmu tak "nešikovně",  že to způsobí fibrilaci. Ochranný prvek vypne prostě velmi rychle bez ohledu na velikost nebezpečného dotykového napětí neživých částí. Toto se týká spotřebičů držených za provozu v ruce, kde je jistota kontaktu osoby v inkriminovaném čase.

V distribučních rozvodech se vyžaduje 5 s, protože tam se mohou nanejvýš vyskytnout pevně instalovaná zařízení tř.ochr.I, která nejsou určena k tomu, aby byla držena za provozu v ruce, a proto těch 5 s představuje jakýsi výsledek pravděpodobnos ti, že se zrovna v té době nebude nikdo dotýkat postižené neživé části.

Naproti tomu pokud se překročí doby 0,2s, 0,4s, příp. 5s, považuje se pravděpodobnos t dotyku jako vysoká, a proto jsou doby vyšší než tyto časy označeny jako trvalé. Tam potom je nutno dodržet nejvyšší dovolené napětí proti zemi, ovšem zase logicky jen lokálně, tj. u částí současně přístupných dotyku. Provede se doplňující pospojování. U částí vzdálenějších  nemá smysl ochranu provádět (pozor, pokud podlaha není izolační, musí se do pospojování zahrnout),  viz čl. 411.3.2.6. 

[Rozmahel Vladimír]

Jenom bych dodal, že u měření impedance smyčky a takových podobných výpočtů je změřena impedance se 100% vodivými spoji " v poruchovém místě". To v praxi nemusí být vždy splněno a vlastní zkrat na kostru při poruše může mít přechodový odpor v jednotkách Ohmů, dále se u spotřebičů zapojených vidlicí přičítá délka a odpor přívodní šňůry, atd... Tam je potom celý výpočet zkreslen a " předimenzovaný "  požadavek na rychlé odpojení je tu potom jako bezpečnostní činitel.

[Petr Doležal]

..... Takže pri prerazení fáze na kostru bude na kolíku 115V a nie 50V, aj keď ten "výpočet" tvrdí niečo iné (v skutočnosti tam bude tiecť daleko vyšší prúd - aj keď kratšie).......

Vycházíte z mylného předpokladu, že při zkratu bude fázové napětí v místě zkratu 230V.
Použijte SICHR, zadejte konfiguraci sítě 230V a abyste viděl jaké napětí v místě zkratu bude, zadávejte odběr v podobě proudů řádově v desítkách a stovkách ampér. Červených výstrah o přetížení si nevšímejte. Začněte třeba na 40A a postupně zvedejte proud po 10A a přitom sledujte napětí v místě zkratu.

[Omen]

Nemám dôvod s Vami nesúhlasiť - mne išlo len o to, že ak by mal byť teoretický predpoklad tej normy správny, tak by vodč PE mal byť 3x taký hrubý, ako vodič L - čo myslím v praxi nikto nerobí (odkedy som čítal to o tých dvojpólových ističoch (čo vypínajú aj N) - ktoré sú vraj povinné a pritom ich nikto na "krámě" nedrží - tak fakt neviem, čo si mám o tých normách myslieť Lebo ak tam aj hneď sú všelijaké prechodové odpory - predpoklad je, že by mali byť symetrické (v prívode L rovnako, ako v prívode N a prívode PE). Tým pádom ale stále budem v bode stretu vodičov L a PE na 50% menovitého napätia a nikdy nie na 50V - aj keď dodržím ZPE, ktoru norma predpisuje. Ak je prípojka tak mizerná, že menovité napútie klesne na 100V, tak to ovšem bude OK Priznám sa, že netuším, aký býva vnútorný odpor prípojok ... Viete to ?

[Fuk Tomáš]

Při čtení některých pseudoproblémů, které zde prezentuje, začínám přicházet na chuť tomu řešení se 100% účinností, které jste tu nedávno navrhoval.
O čem špekulujete?
Účelem předmětného článku není zajistit, aby se na PE za žádných okolností neobjevilo napětí >50V.
Jeho účelem je, aby se na PE neobjevilo napětí 50V při zatížení proudem, který by ještě nepostačoval pro vypnutí jističe v definovaném krátkém čase.

[Omen]

Práveže problém je, že tam bude polovička menovitého napájacieho napätia - čiže 115V mínus úbytok na vnútornom odpore prípojky BEZ OHĽADU na prúd ktorý tam potečie. A ja si myslím, že normotvorca to nedomyslel. Inak by prikázal, aby bol PE 3x taky hrubý ako L. A s nikým by sa nebavil, či mu to vyhovuje, alebo nie - ako už normotvorci zvyknú. A načo je to celé dobré - predbežne na nič - išlo len o teoretickú otázku ...

[Fuk Tomáš]

Práveže problém je, že tam bude polovička menovitého napájacieho napätia - čiže 115V mínus úbytok na vnútornom odpore prípojky BEZ OHĽADU na prúd ktorý tam potečie. A ja si myslím, že normotvorca to nedomyslel. Inak by prikázal, aby bol PE 3x taky hrubý ako L. A s nikým by sa nebavil, či mu to vyhovuje, alebo nie - ako už normotvorci zvyknú. A načo je to celé dobré - predbežne na nič - išlo len o teoretickú otázku ...

Nesmysl, nepochopil jste to. Uvedu to na příkladu:
Vypínací proud 100 A pro vypínací čas 0,2s. Například.
Pak ten článek normy předepisuje impedanci PE <0,5 ohm.
Čili poteče-li ochranným vodičem proud 99 A, tak ještě jistič nemusí do 0,2s vypnout. Napětí na PE bude <49,5 V.
Poteče-li ochranným vodičem proud >100 A, musí jistič do 0,2s vypnout, a po tu dobu se tam může objevit napětí >=50V, ale jen na dobu max. 0,2s. Nic jiného ten článek neřeší.

[Omen]

Prepáčte, ale zdá sa, že ste to skôr nepochopil Vy. Ak tam bude tiecť 100A a odpor vodiča PE bude 0,5 Ohm, tak na ňom nebude 50V To je práve ten problém. Teraz ma možno obviníte z rúhania sa prírodným zákonom - ale nie je to tak. Počítajme:
ak by pri 100A bol na vodiči 0,5 Ohm úbytok 50 V (čo tvrdí pán Ohm),  tak rovnaký úbytok bude aj na fázovom vodiči, keďže v kábloch CYKY sa stáva, že všetky vodiče majú rovnaký odpor. Takže pri 100A bude aj na fázovom vodiči úbytok 50V, keďže tiež má 0,5 Ohmu. No dobre, ale kam sa potom podelo tých 130V, za ktoré som si u E-onu zaplatil ? Nie, kapitalisiti to (tentokrát) neukradli Mohol by to síce byť úbytok na vnútornom odpore prípojky - ale to nerobili ani komunisti (odpor 1,3 Ohm Riešenie je veľmi jednoduché - tam nikdy 100 nepotečie ! Povedzme, že vnútorný odpor prípojky je 0,15 Ohm (aj s elektromerom a ističom),  takž pri skrate rovno a okamžite potečie prúd 230/(0,5 + 0,5 +0,15) = 200A. Čiže na kolíku bude práve 100V a žiadnych 50. A keďže indukčnosť vodičov je rovnaká, tak aj počas celého prechodového javu tam stále bude polovička napájacieho napätia.

[Fuk Tomáš]

Ne, ne a ne.
Vy pořád řešíte situaci totálního zkratu fáze na PE, ale při tom tam obvykle poteče proud větší než vypínací proud jističe (tj. zde 100A) a pak napětí na PE může být větší než 50V (po tu dobu např. 0,2s). Pan Ohm má pravdu, i když Vaše traktáty nestudoval.

A když se ptáte, kde se ztratí ty chybějící volty, tak nějaký přechodový odpor má ten "zkrat" (např. napětí el. oblouku),  nějaký odpor má přívodní šňůra k tomu spotřebiči (řeší se zde napětí na kolíku v zásuvce),  a PE zpravidla má menší impedanci než L (jde přes méně spínaných i šroubovaných kontaktů, nejde přes proudové cívky elektroměrů, jističů a chráničů, různé přizemňování a pospojování taky udělá své).

[Rozmahel Vladimír]

Ten vzorec se dá upravit dosazením za impedanci smyčky. Potom vyjde podmínka pro zemnění. je to kontrola na to, že na ochranném vodiči nesmí být úbytek napětí nad 50V.

50V / Uo x Zs

50/Uo x ( Uo/Ia )  Uo se vykrátí a zbyde podmínka  50/Ia.

Je tím myšlen odpor vodiče PE mezi HR až na HOP. / myšleno od místa připojení až na HOP /

[Fuk Tomáš]

Ještě doplním drobnou poznámku.
Tato ochrana před nebezpečným dotykovým napětím se nazývá ochrana ODPOJENÍM.
To znamená, že pokud by se (v důsledku zavlečení vysokého proudu z fáze na PE) objevilo na PE napětí >50V, dojde v definovaném čase (např. 0,2s) k ODPOJENÍ.
Tato ochrana neřeší, aby se na PE nemohlo nikdy a za žádných okolností a v žádném poruchovém stavu objevit vyšší napětí proti zemi. To by se pak ochrana nazývala jinak (v soustavě TNS by se to mohlo jmenovat např. ochrana ODPOJENÍM S TOTÁLNÍM UZEMNĚNÍM 

[Omen]

Mňa na tom zaráža práve to, že keby bol vodič PE 3x taký hrubý, tak by sa tam nikdy nemohlo objaviť vyššie napätie než 50V - boez ohľadu na všetky ostatné aspekty. Dokonca aj keby sa zapiekol istič, alebo chytil oblúk, ktorý by nedokázal vypnúť. Nebolo by čo riešiť. Tak som sa pustil do rešerše a zistil som zaujímavu vec - nerobí sa to z dôvodov druhej svetovej vojny, lebo vtedy bolo treba meď na nábojnice a prešlo sa na TNC sústavu. A vymysleli to Američania. Dnes nie je žiaden dôvod, aby sa takéto riešenie používalo (prúdové chrániče a 1+N ističe sú ďaleko nákladnejšie, než tých pár metrov kábla. Problém je, že za tých 60 rokov na to už všetci zabudli a z pohodlnosti si nekladú otázky, prečo tie normy vlastne sú také ako sú ... Tak to teraz idem poslať na IEC/Cenelec a možno ma o takých 5 rokov práve Vy budete na tomto fóre presviedčať, že predsa vodič PE musí mať trikrát väčší prierez, než L Myslím, že koncerny vyrábajúce meď tento návrh podporia ...

[Rozmahel Vladimír]

Pro danou podmínku je úplně jedno jestli se jedná o TN-C nebo S. Rozdíl je pouze v tom, že u TN-C ten zkratový proud je ve vodiči PEN  odveden vodičem již již namáhaným běžným provozním proudem. / vadné spoje unavené běžným provozem a zhoršená impedance, atd... / Smysl rozdělení m.j. je v oddělení vodiče PE a N, tzn. PE je vždy celistvý a připraven odvést zkratový proud. Jinou úlohu a tudíž námahu nemá.
Předpoklad je ten, že poruchový proud musí rychle vypnout předřazený jistící prvek. V praxi je průřez vedení zeslabován o od nejsilnějšího až k nejslabšímu průřezu u koncového obvodu o kterém je řeč. Tzn. např. přívodní skříň pro přípojku do RD v síti nn je napájena ayky 4x120, odtud jdete do RD cyky 4x10, z HR cyky 3x1,5 - 2,5 - 4 do koncového obvodu.
V tomto případě tady taky máte Vaši průřezovou variantu.
Je třeba si taky uvědomit to, že distribuční síť je mimořadně tvrdý zdroj, a při malých impedancích poskytne mimořádně vysoké zkratové proudy. Úbytek v tomto případě můžeme nechat klidně stranou. Jaké vedení a jak provedené a uložené by tyto proudy sneslo bez požáru?
Myslím že nepotěšíte chlapce z CELENEC a ani oni vás nepotěší...

[Fuk Tomáš]

Mňa na tom zaráža práve to, že keby bol vodič PE 3x taký hrubý, tak by sa tam nikdy nemohlo objaviť vyššie napätie než 50V - boez ohľadu na všetky ostatné aspekty. Dokonca aj keby sa zapiekol istič, alebo chytil oblúk, ktorý by nedokázal vypnúť. Nebolo by čo riešiť. Tak som sa pustil do rešerše a zistil som zaujímavu vec - nerobí sa to z dôvodov druhej svetovej vojny, lebo vtedy bolo treba meď na nábojnice a prešlo sa na TNC sústavu. A vymysleli to Američania. Dnes nie je žiaden dôvod, aby sa takéto riešenie používalo (prúdové chrániče a 1+N ističe sú ďaleko nákladnejšie, než tých pár metrov kábla. Problém je, že za tých 60 rokov na to už všetci zabudli a z pohodlnosti si nekladú otázky, prečo tie normy vlastne sú také ako sú ... Tak to teraz idem poslať na IEC/Cenelec a možno ma o takých 5 rokov práve Vy budete na tomto fóre presviedčať, že predsa vodič PE musí mať trikrát väčší prierez, než L Myslím, že koncerny vyrábajúce meď tento návrh podporia ...

Zajímavé, že u této problematiky nepostrádáte ty informace o tisících mrtvých, co vám chyběly u hromosvodů, jejichž účelnost jste zpochybňoval.
Každé řešení bezpečnosti je kompromis mezi mírou rizika a vynaloženým úsilím (náklady, buzerací, diskomfortem). Myslím, že praxe ukazuje, že řešení ochrany odpojením podle normy je dostatečně bezpečné, problém je spíše její nedodržování.

[Omen]

Možno by už bolo načase prísť s nejakým novým konceptom - miesto klasických mechanických poistiek, ističov a chráničov. Podľa mňa tam v prípade poruchy tečú zbytočne vysoké prúdy a v súlade s dobou by to mohlo byť inteligentnejš ie a jemnejšie. Keď chcem 16A, tak načo mi to tam pri poruche tlačí kiloampére ? Veď to je stredovek. Naopak, pri akejkoľvek odchýlke od normálneho stavu by to malo hladko vypnúť bez zbytočných prúdových rázov, ktoré predsa neprospievajú ani zvyšku distribučnej siete. Proste taký inteligentný prúdovo/napäťový chránič - ovšem bez mechanických kontaktov (ja viem, že polovodiče sa prerážajú, ale snáď by už bolo načase to doriešiť, keď už máme to tretie tisícročie, nie ?) Rovno by to mohlo merať aj spotrebu a na druhej strane aj realizovať všelijaké komplexné stand-by konfigurácie.

[Fuk Tomáš]

ja viem, že polovodiče sa prerážajú, ale snáď by už bolo načase to doriešiť, keď už máme to tretie tisícročie, nie ?

Jistě, když zainvestujete pár miliard US$ do základního výzkumu a pak do vývoje potřebných spínacích prvků, a pak ještě přesvědčíte veřejnost, že i přes mnohonásobně vyšší náklady se jim takové řešení vyplatí, proč ne?
Zatím si shánějte informace o těch tisících mrtvých a obrovských škodách, které způsobuje dosavadní prosté, blbuvzdorné a laciné elektromechani cké řešení.