Diskuse Elektrika.cz

Článek v ČSN 33 2000-4-41 - 413.1.3N12 Vodič PE v síti TN-S se musí uzemnit buď samostatným zemničem
nebo spojit s uzemňovací soustavou, kromě uzlu zdroje (nebo pracovně uzemněného místa zdroje)
ještě v těchto místech:
b) v e v n i t ř n í m r o z v o d u
bc) u podružných rozvaděčů, jsou-li vzdáleny více než 100 m od nejbližšího místa uzemnění;

tak stejně je stav popsán v ČSN 33 2000-4-41 ed.2 NB.2.

Jaký je důvod provést toto uzemnění v síti TN-S?

- aby byla nějaká sranda
- aby výrobci zemnicích komponentů měli dost kšeftů
- aby byl minimalizován vliv "vzdálené poruchy" a zavedení nějakého potenciálu odjinud
- aby "zem" v místě koncového zařízení měla pokud možno stejný potenciál jako vedení PE
- aby byla minimalizována možnost "nefunkční" ochrany automatickým odpojením od zdroje pokud by došlo k přerušení vedení PE

A teď si můžete zaškrtat správné a špatné odpovědi, já bych to tipnul
NE - NE - ANO - ANO - ANO

1. Není nutné ,  požadavek není normativní ,  je uveden v informativní příloze normy jako určitá informace o zvyklostech v rámci ČR.

2. Na otázku ohledně 100m ing.Kříž odpověděl výpočtem se všeobecnými předpoklady o síti ,  který neumím ,  ale věřím mu.

3. Pokud dokážete situaci přepočítat s jiným výsledkem ,  dodržet oněch 100m nemusíte.

4 Přeze vše doporučuji 100m dodržet ,  informativní příloha normy s hodnotami dle předních odborníků bude mít u případného soudu asi vždy navrch

Mużete prosím uvést číslo článku, předpokládám, že info máte z in-el.

Je to v nějakém sborníku (většinou mám ...) ,  na in-el to možná bude taky ,  zkusím zítra zapátrat ,  jen tak pro zajímavost: vám způsobuje někde problém dodržení oněch 100m ,  či si rozšiřujete obzor?

Řekl bych, že pan Schwarz odpověděl vyčerpávajícím způsobem. Ještě bych doplnil, že trafostanice mají obvykle společné uzemnění vn/nn a tak se hodí, aby byl odpor celkového uzemnění co nejmenší (což je v podstatě třetí odrážka odpovědi pana Schwarze). Navíc se obvykle jedná o případy, které spadají do kompetence PNE 330000-1 ed.4, kde se o nějaké "nezávaznosti" nedá vůbec uvažovat.

Pane Schwarz budu se snažit argumentovat ale neberte to prosím tak, že bych zde chtěl dělat chytrého. Vážím si Vašich odpovědí. Studoval jsem normu ČSN 33 2000-4-41 a narazil jsem tam na 413.1.3N12 a snažím se porozumět.


- aby byl minimalizován vliv "vzdálené poruchy" a zavedení nějakého potenciálu odjinud
Ano to je určitě argument.

- aby "zem" v místě koncového zařízení měla pokud možno stejný potenciál jako vedení PE
Ve vnější části nepředpokládám, že bude nějaká zem (máte zem v uvozovkách pravděpodobně jste to myslel jinak)

- aby byla minimalizována možnost "nefunkční" ochrany automatickým odpojením od zdroje pokud by došlo k přerušení vedení PE
Ano ale pouze v případě zkratu L-PE.

Pane Milane, jaký je důvod vašeho studia tohoto konkrétního článku? Nemáte zvládnuté základy ochrany před nebezpečným dotykem.
Například zkrat mezi L a N  z pohledu nebezpečného dotyku není v soustavě TN-S nebezpečný.
Zkuste pochopit napřed základy a pak nebudete pokládat takovéto "odborné" dotazy.   (norm)
 

Pane Moravec já ale přeci nikde zde nenapsal opak Vašeho tvrzení. Naopak naprosto souhlasím.

 :) Ale psal.

Citace: - aby byla minimalizována možnost "nefunkční" ochrany automatickým odpojením od zdroje pokud by došlo k přerušení vedení PE
Ano ale pouze v případě zkratu L-PE.

 ::) - pochopil?

Ano máte pravdu, přiznávám se bez mučení, že jsem to napsal blbě :-(  Jak napsal pan Schwarz v posledním bodu, pokud by došlo k poruše vodiče PE mohlo by to být velice nebezpečné. Je tedy nutné provést přizemnění dle ČSN 33 2000-4-41 N12 (ČSN 33 2000-4-41 ed.2 NB.2). Odpor pro přizemnění vodiče PE má být max. 15 Ohm, dle poznámky č.1 (ČSN 33 2000-4-41 ed.2). Ale pokud bude provedeno přizemnění na HOP, která má odpor např. 2Ohm, tak potom proud, který může max. procházet je 115A. Co se stane v případě, když bude zkratový proud např. 2kA?

Takový zkratový proud poteče, když bude impedance poruchové smyčky 0,115 ohm - tedy v situaci, kdy bude PE v dobré kondici. Přizemňování PE se dělá pro případy, kdy PE v tak dobré kondici není.

Norma ČSN 33 2000-4-41 stanovuje jako max. odpor přizemnění 15Ohm, tímto přizemněním se impedance smyčky moc nezlepší. Jaký to tedy má smysl, pokud se budeme bavit o ochraně automatickým odpojením od zdroje. Proč je tedy dostačující pro normu 15 Ohm? Je jasné, že toho v některých situacích nelze dosáhnout (nepočítám do toho vnitřní část budovy kde je HOP, bod rozdělení atp.) ale přijde mě to jako nesmysl tedy těch max. 15Ohm.
Možná by mě pomohlo, kdybych věděl jak spočítat změnu impedance smyčky mezi L-PE při připojení přizemnění o hodnotě 15Ohm ale předpokládám, že to nebudou "žádné velké změny".

Tyto věci počítá program Sichr. Kontaktujte tvůrce programu. Pro běžného elektrikáře postačí vědomí, že se musí přizemňovat po každých x metrech, ve vlastním rozvodu vždy u HR, atd... 15 Ohmů u jednoho zemniče je dle mého soudu dohodnutá hodnota logikou čím méně tím lépe, stanovená s ohledem na technické možnosti zeminy u nás.

V síti TN by zdroj (trafostanice,...) měl mít hodnotu uzemnění do 5 Ohmů, síť jako celek by měla mít do 2 Ohmů.
Impedance smyčky v rozvaděči bývá pod 1 Ohm. Když z toho budeme počítat "polovinu" na vodič PE, neměl by mít mezi zdrojem a rozvaděčem v místě odběru větší impedanci než 0,5 Ohmu. Tady asi "přizemnění" někde mezi 10-15 Ohmy nic zásadního nezmění (za stavu, kdy je vše jak má být)

15 Ohmů je kompromis. Výrazně horší uzemnění ztrácí význam, výrazně lepší je často technicky a finančné náročné.

A protože je energetická síť koncipována tak, že zpravidla až k hlavnímu rozvaděči je to TN-C s vodičem PEN, bylo by to na velkou diskusi jak moc je dobře minimalizovat hodnoty přizemnění, protože pracovní proud středního vodiče (v síti TN-C je to PEN) pak více teče "zemí".

Jo,jo.....Zemního a přitom dobrého odporu není nikdy dost!!! (dance)

Zkoušel jsem jaký bude mít vliv přizemnění v sichru. Jako vstupní hodnoty jsem zadal LPN-16B a CYKY 3Cx1,5-110m. Vypočtená impedance smyčky je 3,08Ohm, "povolená" impedance 2,88Ohm. Tedy Zsv>Zs(0,4s),  3,08Ohm>2,88Ohm. Sichr vypočítal Ze max 10,3Ohm. Ale nevím jak k této hodnotě došel. Neumím to spočítat.

Sichr to spočítal takto:
Impedance smyčky 3,08, t.j. jednofázově 1,54 tam a 1,54  zpět.
přizemníme vodič zpět hodnotou 10,3
1,54 paralelně s 10,3 = 1,34
celková impedance 1,34+1,54 = kýžených 2,88
Toto je kontrola jeho výpočtu, Sichr samozřejmě postupoval opačně, počítal ten potřebný paralelní odpor uzemnění, aby se dostal na požadovanou impedanci smyčky

Paralelní odpory počítám pomocí Excel, viz příbal.

Děkuji vám pane Doležal.
Pokud budeme brát v úvahu odpor uzemnění max. dle ČSN 33 2000-4-41 na konci vedeni 5Ohm a maximální impedanci smyčky 1Ohm. Tak uzemnění 5Ohm bude něco platné max. do 1,05Ohm vypočtené (změřené) smyčky. Takže samotné přizemnění, impedanci smyčky opravdu moc nepomůže.

Ono je třeba si uvědomit co se vlastně přizemňuje. Vodič PEN nebo PE. A to zejména u hlavních rozvaděčů. Tzn. čím vyšší jištění, tím vyšší požadavky na impedanci. A tam je každá desetina dobrá. Jak uvádíte smyčku max.1,05 Ohm tak taková hodnota je už dost bída a je to záležitost koncových obvodů jištěných nízko.  Smysl zemnění má více důvodů. Vylepšení smyčky je jedním z nich. Nejbližší uzemnění PENu má velký smysl při jeho přerušení v rozvodu, dále pro snížení napětí na skutečnou nulu na něm, atd... V neposlední řadě se dá uvažovat i s bleskovými proudy.

Mimo eliminování vlastního odporu vodiče PEN a případných jeho poruch a vyrovnání rozdílů potenciálů PE (PEN) a země v místě spotřeby, které zde již zmiňovali kolegové, je třeba uvažovat specifické vlastnosti povrchu Země. Přizemňování po trase kabelu nebo vedení výrazně zlepšuje výsledný zemní odpor, protože uzemnění ve větší vzdálenosti než zhruba 20m se již vzájemně neovlivňují, takže představují dokonalejší systém než např. jeden mohutný uzemňovací systém na začátku nebo na konci vedení.

Přizemnění vodiče PE ale i při vyšším jištění stále nemá moc smysl. Tedy např.: jištění 100A, kabel 1-CYKY 5Cx25 (J) 115m - výsledek Zsv=212mOhm, Zs=210mOhm, požadované Zemax=5,27Ohm. Kabel prodloužím o 10m a už max. přizemnění požadované normou tomuto případu nepomůže.

Z těchto výpočtů mě vychází, že se musí dimenzovat vodiče tak aby impedance prostě vycházela. Jak už zde mimochodem zmínil pan Fuk - tedy "Přizemňování PE se dělá pro případy, kdy PE v tak dobré kondici není."


Pokud dojde k poruše vodiče PE na přívodu do objektu a případnému zkratu L-PE, tak při připojeném přizemění 5Ohm do země poteče max 46A, takže při zkratových proudech větších jak 46A nám bude opět přizemnění k ničemu, neboť jistící prvek nevybaví ve "správném" čase.

Pokud tedy zůstaneme u původní otázky, tedy soustava TN-S a přizemnění po 100m, tak stále nerozumím tomuto požadavku normy.

Pane Milane
Slíbené vysvětlení ing. Kříže jsem nenašel ,  zřejmě je ve sborníku ,  který jsem zapůjčil kolegům ,  nicméně:
hodnoty 100m ,  15Ohmů a všechny další jsou dány historickým zkoumáním ohrany před úrazem s přihlédnutím k realizovatelný m hodnotám ,  prostě "alespon něco je lepší než nic" ,  samozřejmě k ideálnímu stavu z hlediska sítě TN-C ,  tj. zeměkoule pokryté alobalem to má vše daleko ,  k dalšímu studiu doporučuji nákup literatury ,  či vznesení dotazu na In-el.

Proč zrovna tam? Mají tam snad jiné informace, které se např. zde objevit nemohou?  :-\

Je třeba si uvědomit, že TNS má na začátku TNC. Vodiče PEN i PE jsou tedy galvanicky propojeny. Při přerušení PEN na začátku může dojít k zavlečení 400V do obvodů 230V. Z bodu rozdělení PEN se to tedy může šířit i na oddělený PE a na neživé části tak zavléct nebezpečné napětí. Uzemnění PE tento problém může částečně vyřešit. Zrovna tak vzniká při běžném provoz úbytek napětí na vodiči N. / proti nespojenému zemniči / Tento úbytek se může šířit po spojeném PE, uzemnění opět pomůže udržet "nulu" na PE. Sítě jsou zemněné, poruchový proud se bude vždycky vracet zemí. Je tedy nutno udržet na PE nebo PEN  "nulu".

Pane Rozmahel, omlouvám se ale teď jsem se ve Vašem odborném výkladu už trochu ztratil. Můžete prosím uvést nějaký příklad, který pomůže přizemnění v TN-S po 100metrech?

Nezlobte se nebudu uvádět žádné příklady. Ale jen obyčejná logická úvaha. Jestliže máme nějaký vodič, který záměrně vedeme odděleně a jeho úkolem je ochrana, spojujeme ho se všemi neživými částmi např. až do vany v koupelně, tak je žádoucí udržet na něm nulový potenciál na 100%. V zemněných sítích je to možné pouze, za pomoci pravidelného uzemňování. Jestli je to po 99 nebo 100m je asi jedno. Důležité je to ale dle mého soudu provádět. V extremu by na dlouhém neuzemněném vodiči PE na jehož vzdáleném konci dojde ke zkratu nebo poruše, která nemusí vybavit předřazené jištění, mohlo začít probíjet vše neživé po trase až do trafa.

To Novák
Na otázky tam odpovídá ing.Kříž ,  v tomto případě zpracovatel normy ,  takže by tazatel dostal info z první ruky.

To Milan J.
Máte s uzemněním konkrétní problém ,  či teoretická úvaha?

Já jsem  sháněl informace jak se došlo k přikázaným vzdálenostech mezi svody  hromosvodu ,  a nikam jsem nedošel ,  prostě to beru ,  že je to dle jakýchsi úvah  a výpočtů lidí ,  kteří o dané problematice hodně vědí ,  tak jim věřím.      

U dlouhých vedení je vyšší riziko přerušení ochranného vodiče. Síť TN-S má tu nevýhodu, že se to pozná až při revizi, v horším případě po maléru.
Já osobně se cítím bezpečněji u zařízení, kde mám zaručený stejný potenciál na neživé části a na podrážkách i v případě poruchy.
V tomto případě bych se vyjímečně odvolal na selský rozum.

Takže důvod proto provést přizemnění PE v soustavě TN-S, se provádí zejména z důvodu, že je vyšší riziko (u dlouhých vedení nad 100m) přerušení vodiče PE? Nechápu smysl těch 100m - ono když by to bylo dlouhé např. 85m, tak ten problém je u přerušení naprosto stejný.
Po několika zkušebních výpočtech je jasné, že samotné přizemnění impedanci smyčky moc nepomůže a nic to neřeší. Když dojde k poruše na začátku vedení tedy ještě v soustavě TN-C, nám přizemnění také moc nepomůže, protože zkratové proudy mohou být dosti vysoké a odpor přizemnění max. 5Ohm. Pokud počítám správně tak pokud budeme mít odpor přizemnění (uzemnění) 5Ohm tak po-té do země při poruše poteče max. 46A což u zkratového proudu např 2kA není zrovna vyhovující.

Proud 2 kA je teorie. Takové proudy dosáhnete v rozvodně. V běžné instalaci vám to ořízne pojistka.
Pořád uvažujete s proudem, ale ten při poruše v "zásadě nikomu nevadí". Zkuste si váš výpočet provést pro dotykové napětí na PE, která pak bude zavlečeno po dlouhém neuzemněném vodiči PE, když budete např. stát bosý a rozpařený jednou nohou v pospojované vaně a druhou na zemi a nebo se dotknete radiátoru.
V rozsáhlé síti máte taky zapojeno spoustu různých spotřebičů, které do PE pouští unikající proudy, která se mohou sečítat.

Zjednodušeně:
Systém je takový, že jeden z pólů soustavy TN-C-S  3NPE,~50Hz,3x400/230V JE SPOJENÝ se zemí, konkrétně PEN (PE).

Je to rozumné, protože pak máme kontrolu nad napětím které by se mohlo vyskytovat třeba mezi kovovými konstrukcemi a třeba kostrou stroje a nebo prostě mokrou zemí na které stojí člověk.

Nyní si představte VODIČ PE dlouhý 100m a pod ním VODIČ zemi a co myslíte, není rozumný požadavek tu a tam tyto dva VODIČE elektrického proudu znovu a znovu spojit, aby zůstal potenciál stejný?

Proč je to zrovna 100m a ne 150m na to asi žádná matematická odpověď neexistuje.

V čl. 413.1.1.1 tato norma pro ochranu odpojením od zdroje uvádí: Ochranný prvek musí v případě poruchy mezi živou a neživou částí nebo ochranným vodičem zařízení samočinně odpojit zdroj napájení zařízení. Což je možné pouze v případě, že je vodič PE v pořádku. Ale i v případě, že je vodič PE v pořádku nesmí vzniknout nebezpečné dotykové napětí.
Rozumím, že je na straně bezpečnosti vodič PE znovu přizemnit, proč je v tomto případě daných těch 100m je věc druhá ale beru to jako fakt (i když určitě není na škodu toto provést i třeba po 20m, spíš každý rozvaděč i v soustavě TN-C-S (TN-S)).
Pane Rozmahel tak to netuším jak se takové věci dopočítat.
Předpokládám, že v případě kdy dojde k poruše vodiče PE a bude provedeno přizemnění pomocí dalšího vodiče vedoucího např. od HOP nemuseli bychom dotykové napětí vůbec řešit. Jestliže tedy bude splněno odpojení od sítě do 0,4s. V tomto případě by měl vodič vedoucí od HOP splňovat určité požadavky na jeho průřez, tedy aby vydržel zkratový proud po určitou dobu.

Katechismus každého dobrého zemniče je ČSN 33 2000-5-54ed.2.  :D
Začněte podrobně již od předmluvy.

Mne by zajímalo, jak se takovéto přizemňování prakticky řeší např. ve výškových budovách. Dejme tomu, že bud mít napájecí kabel vedoucí z přízemí do cca 15.patra, který je dlouhý např. 150m. Jakým způsobem tento rozvaděč v patře přizemním ? To jako mám dle normy vést izolovaný vodič zpět do přízemí a zapodnout jej do země ? K čemu by to bylo dobré ?

Pane Macek, Vy Vážně nezklamete.  :D  :D  :D
Výšková budova je od slova vysoká a ne od vysokých stropů. 15 pater po 4m je asi 60m. Nechává se sice určitá rezerva drátu, ale zbytek do 150m se mi zdá moc.

Pokud se domníváte, že ve vysokých budovách musí být rozvaděče vždy přesně nad sebou, a kabel tedy nemůže dosáhnout 150m, já vám to vymlouvat nebudu - není to podstatou této otázky. Speciálně pro vás tedy výšku měním na 16 a více pater - konkrétní počet si prosím dosaďte dle libosti.

Ve výškové budově je spousta "železa" na zemním potenciálu a je na spoustě míst spojena s PE/PEN at již chtěně, či náhodně, tam bych se nebál, určité nebezpečí bych spíše viděl při napájení odlehlých "malých" objektů - chaty a pod.
Ještě si dovoluji připomenout, že ustanovení je nyní v normě coby informativní příloha, takže teoreticky: pokud u nás bude revidovat cizí revizák dle "původního mezinárodního souboru" ,  vůbec si nebude muset lámat těmito vzdálenostmi hlavu.
   

Ale i to železo musí snést zkratový proud po určitou dobu, než předřazený prvek vybaví. Je to tedy třeba, vždy přepočítávat.

To asi nikdo nepočítá, pokud budeme brát v úvahu zkratové proudy do 5s (dle normy) stačí i pro veliké zkratové proudy poměrně malý průřez.
Navíc netuším jaký koeficient bych měl "železu" dodat z hlediska jeho oteplení - eqv.115 pro Cu a PVC.

Já bych to zkusil přepočítat přes měrnou vodivost.

A praktický smysl toho je v čem?  :-\

TO: Macek
Celá odpověď byla s nadsázkou.  :D
Je jisté, že jste trefil hřebík na hlavičku. Norma říká po 100m, obyvkle se to dělá u vstupu do budovy nebou u hlavních rozvaděčů. Těch 100m je dle mého soudu stanoveno na základě dlouhodobé praxe, myslím si, že to nevyšlo žádným výpočtem. Myslím si, že je taky rozdíl mít ty vzdálenosti měřitelné po zemi a nebo do výšky. Po zemi se po těch 100m může jednat o jiné podmínky ve vztahu neutrální země a vodiče PEN. Na 100 metrech distribuční sítě může být napojeno X objektů o kterých nic nevíte. Pokud to máme do výšky, tak na počátku u paty domu je to pořád střejné, objekt dokonale známe a směrem nahoru se asi i zhoršuje vodivost podlahy směrem do země. Tady je spíš velmi důležité pospojování všeho se vším.
Běžné staré paneláky např. v Brně jsou myslím nejvyšší okolo 12 pater, t.j. cca do 50m.
Skutečně výškové budovy budou asi mít takové ocelové nosné konstrukce, že poslouží jako mnohočetná spojka na zem.

S Vaším příspěvkem souhlasím. Také si myslím, že těch 100m není výsledkem žádného výpočtu - na to je to příliš kulaté číslo. Dokonce si myslím, že kdybychom neměřili v metrech, ale např. yardech, nebo třeba rýbrcoulech, mohla ta vzdálenost klidně být stanovena na 100yardů nebo třeba 1000 rýbrcoulů (asi podle toho, zda je to délka, od níž lze již kabel považovat podle představ normotvůrce za "dlouhý").

U výškových budov je to pravidlo o přizemnění dost nevhodné a mělo by se tedy v normě nějak opravit.

Proč opravit?  :-\
Normy nejsou dogma a když se někomu nedostává logického uvažování, tak ať si klidně v paneláku nebo třeba na Petřínské rozhledně tahá separátní vývody od zemničů a každých 100m s nimi spojuje ochranný vodič.  (doh)

A je po problému...

Viděl jste někdy ocelovou konstrukci "výškové budovy"? Nechápu na co počítat. Logicky uvažujte. Průřez takové konstrukce nebude 10 mm2. Jedná se o průřezy, které vyhoví ve většině případů i belskovým proudům z hlediska souboru ČSN EN 62305. Jde již řádově o desítky cm2.

Zkuste si přepočítat průměr FeZn 10mm2 a schválně kolik vám to vyjde ve srovnání např. s Cu. A pokud využiji vyztužení konstrukce budovy tak nejen, že bude muset odpovídat průřez ale také bude muset být perfektně vše provařeno nebo spojeno (tedy vyztužení).

Co se týká provaření tak s tím mají problém stavaři - upozorňuji, že toto není z mé hlavy ale nezávisle z několika hlav stavařů a statiků.  Zkrátka se jim nelíbí provařovat vyztužení, prý to musí pracovat.

Do dnes jsem si myslel, že průměr se udává v mm a ne mm².

Ano přepočet jednoho drátu by jistě ukázal, že takový vodič nemusí vyhovět. Ale v takových stavbách o kterých tu je řeč se jistě nalézá velké množství takových vodičů, což znamená velké množství paralelních vodičů. To zda jsou svařovány tak aby tyto svary vyhovovaly po elektrické stránce, nebo je  armování drátkováno, záleží na konkrétním projektu a zvoleném technologickém postupu. Toto by pak mělo být zohledněno i v projektu elektro.

Jistě ale naleznete budovy, které mají ocelová skelet s různých profilů, například I profilů ,  nebo kombinované s železobetonem atd. No a zkuste si přepočítat průřez profilu I 140 o síle stěny 10 mm.

Už jsme se dostali pořádně vysoko i bez výškové budovy. Myslím si, že panelová stavba má svou konstrukcí / železobeton / omezenou nosnost a tím i výšku použití. Jako pojem výšková budova si představuji obrázky ze staveb amerických mrakodrapů, kde v obrovských výškách chodili indiáni po ičkách zcela bez zabezpečení. Všude jen samé železo...
Viz. přiložený obrázek. Zajímalo by mne, zda ti hoši měli vazačské zkoušky.

České stavby - to je také samý indián  :D