Měření odporu ochranného vodiče

PE a PEN vodiče - Ochranné a zemnicí elektrické vodiče a ochranné pospojení

Z principu činnosti jednoduchého elektrického obvodu stačí k vedení proudu dva elektrické vodiče. Jedním elektrickým vodičem vystupují elektrony ze zdroje elektrického napětí a putují do elektrického spotřebiče (např. žárovky, elektromotory) a druhým elektrickým vodičem odcházejí elektrony ze spotřebiče a vstupují zpět do zdroje elektrického napětí. Dva elektrické vodiče stačí za stavu neporušení vnitřní izolace, tedy že vnitřní elektrické součásti, např. vinutí v elektromotoru nedotýká vodivého krytu (kostry) elektrického stroje. Když dojde k dotyku krytu elektrického stroje, který má poruchu, je tedy izolovanost elektrického vinutí porušena. Odborně se dá říct, že „fáze je na kostře“, tak elektrický proud projde tělem a jde do země, protože na zemi stojíme. Generátor v elektrárně je taky uzemněn. Tím se vytvořil elektrický obvod, přes lidské tělo a je to velmi nebezpečné, protože už 50 mA je už smrtelné.

PE vodič

Když bude na kostru elektrického zařízení (např. vodivý kryt) připojen další elektrický vodič, odborně se jmenuje PE vodič (PE znamená Protection Earth v překladu ochranná země), lze je nazvat i ochranným nebo zemnícím elektrickým vodičem, který vede na hlavní ochranou přípojnici v rozvaděči (pro zjednodušení uvažujme, že rozvaděč je pouze jeden, ve skutečnosti jich je několik (bytová rozvodnice, pak rozvaděč na chodbě, pak hlavní rozvaděč ve sklepě, pak přípojková skřín na domě, …) a jsou vzájemně propojené), ke které je připojeno uzemnění domu. Ochrana, která používá samostatně vedený ochranný vodič (síť TN S), se považuje za bezpečnější, a je proto doporučeno její používání. Toto doporučení Mezinárodní elektrotechnické komise je vhodné respektovat z následujících důvodů:

• úbytek napětí na vodiči PEN může být při používání výkonných jednofázových spotřebičů značný a toto napětí se může objevit na neživých částech všech spotřebičů v objektu,

• průchod pracovního proudu společným vodičem PEN způsobuje rušení zařízení výpočetní a sdělovací techniky.

Obr. 1: Podstata ochrany před nebezpečným dotykem

 

Pokud je elektrický spotřebič celý z izolačního materiálu (např. plastu) nebo jsou elektrické části od elektricky vodivého (např. kovového) krytu, třetí elektrický vodič (PE vodič) není potřeba. Když se staví dům, tak se do země dává zemnící pásek, jehož „přípoj“ se vyvede do hlavního rozvaděče v budově a připojují se k němu všechny ochranné a zemnící elektrické vodiče, které jsou v budově a navíc též bleskosvod (ekvipotenciální přípojnice). Hlavní funkcí toho zemnícího pásku je zajistit dokonalé spojení se zemí. Uzemnění má mít co nejmenší elektrický odpor.

Tedy v případě poruchy elektrický poruchový proud projde PE vodičem na hlavní ochranou přípojnici, která je napojena na uzemnění domu (zemnící pásek) a pak zemí elektrický proud jde na uzemnění generátoru v elektrárně, aby se vytvořil elektrický obvod (Sítě TT). Tato cesta by mohla být komplikovaná, tak se vymyslel zlepšovák, že ke generátoru dovede „poruchový proud“ extra vodič, který se jmenuje PEN vodič a má žlutozelenou barvu (sítě TN). Ve skutečnosti je to ještě složitější, protože v cestě jsou trafostanice, generátor není jeden pro celý svět. Jelikož elektrickému proudu v PE / PEN vodiči nestojí nic v cestě, vodič musí být správně dimenzován (je minimální elektrický odpor), tak elektrický proud je velmi vysoký, až stovky A. Na tento zkratový proud zareaguje pojistka nebo jistič, který je vřazen do elektrického obvodu. Jistič musí vypnout do 0,4 sekundy při elektrickém napětí 230 V a do 0,2 sekundy při elektrickém napětí 400 V.

PEN vodič

PEN vodič je úplně to samé, jen navíc supluje i funkci středního vodiče, který elektrický proud odvádí zpět ke generátoru. V nových elektroinstalacích se již PEN vodič nesmí používat, protože při jeho poruše se objeví na kostře elektrického zařízení fázové elektrické napětí (230 V), a hrozí tak úraz elektrickým proudem.

Značení

Aby byl ochranný vodič v rozvaděčích a v rozvodnicích na první pohled viditelný, má žlutozelenou barvu izolace. Zemnicí ochranný vodič (PE vodič) se připojuje ke svorce se symbolem uzemnění (někdy se vyskytuje tento symbol pouze s jednou čárkou pod kolmicí).

Obr. 2: Značka pro připojení PE

Na elektrotechnických výkresech se PE vodič (zemnicí/ochranný vodič) značí přeškrtnutím vodiče a vodorovnou čárkou na přeškrtnutí. Značka se kreslí tenkou souvislou čarou.​

Obr. 3: Značení PE

Měření odporu ochranného vodiče

Pro všechny spotřebiče, odpojitelné a prodlužovací přívody s ochranným vodičem, se provede změření jeho odporu. Pokud zjistíme, že ochranný vodič je nepřístupný, můžeme u spotřebičů třídy ochrany II provést ověření změřením proudu ochranným vodičem. Pro spotřebiče s třídou ochrany I se měří odpor mezi ochrannou zdířkou vidlice a přístupnými neživými částmi spojenými s ochranným vodičem, včetně prodlužovacího nebo odpojitelného přívodu. U prodlužovacích a odpojitelných přívodů se měří odpor mezi ochrannou zdířkou vidlice a ochranným kontaktem na druhém konci. Měření provádíme pomocí zdroje o střídavém nebo stejnosměrném napětí 4V až 24V minimálně proudem 0,2A (max. 10A). Výsledný měřený odpor ochranného vodiče nesmí být větší než 0,2Ω při délce přívodu do  tří metrů. K tomuto odporu připočteme 0,1Ω na každé další tři metry délky přívodu. Maximální možná hodnota je 1Ω, kterou nelze překročit. Během měření je doporučeno pohybovat s kabelem zejména u jeho konců, kdy se kontroluje, jestli naměřená hodnota nevykazuje přitom výrazné změny.

Obr. 4: Měření odporu na šňůře

 

Elektrický odpor PE vodiče se měří za stanovených podmínek definovaných příslušnou normou miliohmetrem, který je součástí revizních měřicích přístrojů.

 

Zdroje

• Autor neznámý. Jistící ochranné přístroje a rozvod elektrické energie. 10. Jistící ochranné přístroje a rozvod elektrické energie [online]. [cit. 2014-11-06]. Dostupné z: http://www.elektro.fme.vutbr.cz/studopory/elektrot/lab_10_cv.htm
• Autor neznámý.  JAK NA TO: REVIZE A KONTROLY ELEKTRICKÝCH SPOTŘEBIČŮ PODLE PLATNÉ NORMY Elektrická zařízení. JAK NA TO: REVIZE A KONTROLY ELEKTRICKÝCH SPOTŘEBIČŮ PODLE PLATNÉ NORMY Elektrická zařízení [online]. [cit. 2014-11-06]. Dostupné z: http://www.revizekontroly.cz/elektricka-zarizeni/item/jak-na-to-revize-a-kontroly-elektrickych-spotrebicu-podle-platne-normy
• KOLESA, Michal. PE a PEN vodiče - Ochranné a zemnící elektrické vodiče a ochranné pospojení. PE a PEN vodiče - Ochranné a zemnící elektrické vodiče a ochranné pospojení [online]. [cit. 2015-01-26]. Dostupné z: http://elektronika-me-hobby.michal-kolesa.cz/pe-a-pen-vodice-ochranne-zemnici-elektricke-vodice-ochranne-pospojeni.php
•  VÁŇA, ING., Jiří. CD ROM elektro 29. Nymburk: PŠIS Nymburk, 2012.

Obrázky:

• Obr. 1: Autor neznámý. Jisticí ochranné přístroje a rozvod elektrické energie. 10. Jisticí ochranné přístroje a rozvod elektrické energie [online]. [cit. 2014-11-06]. Dostupné z: http://www.elektro.fme.vutbr.cz/studopory/elektrot/lab_10_cv.htm
• Obr. 2 a 3: KOLESA, Michal. PE a PEN vodiče - Ochranné a zemnicí elektrické vodiče a ochranné pospojení. Http://elektronika-me-hobby.michal-kolesa.cz/pe-a-pen-vodice-ochranne-zemnici-elektricke-vodice-ochranne-pospojeni.php [online]. [cit. 2014-11-06]. Dostupné z: http://elektronika-me-hobby.michal-kolesa.cz/pe-a-pen-vodice-ochranne-zemnici-elektricke-vodice-ochranne-pospojeni.php
• Obr. 4: Autor neznámý.  Postavte si kvalitní prodlužovák. Http://www.svarbazar.cz/phprs/view.php?cisloclanku=2009090203 [online]. [cit. 2015-01-14]. Dostupné z:http://www.svarbazar.cz/phprs/view.php?cisloclanku=2009090203
• Obr. 5: DEHN ekvipotenciální přípojnice K12 *563200. DEHN ekvipotenciální přípojnice K12 *563200 [online]. [cit. 2014-11-13]. Dostupné z:http://www.viola.cz/produkty/dehn-ekvipotencialni-pripojnice-k12-563200
• Obr. 6: Autor neznámý.  REVEX PROFI. REVEX PROFI [online]. [cit. 2015-01-14]. Dostupné z: http://www.voltworld.cz/out/pictures/z1/revex_profi_ii_z1.jpg
• Obr. 7: Autor neznámý.  Prodlužovací šňůra. Http://www.elima.cz/obchod/vicenasobne-bez-vypinace-c-391_591_906_907.html?page=2&sort=2a [online]. [cit. 2015-01-14]. Dostupné z:http://www.elima.cz/obchod/vicenasobne-bez-vypinace-c-391_591_906_907.html?page=2&sort=2a