Úvodní slova

Dobrá elektroinstalace  je základem každé moderní budovy a zajišťuje bezpečné a efektivní využití elektrické energie. V dnešních domech a průmyslových stavbách se často setkáváme se dvěma základními systémy: TN-C a TN-S. Tyto síťe mají u nás pro rozvod nízkého napětí (NN) dominantní postavení.  Liší se způsobem rozvodu a uzemnění, což má vliv na bezpečnost, spolehlivost a komplexnost instalace. V tomto článku se spolu podíváme na klíčové rozdíly mezi těmito dvěma typy elektroinstalací, jejich výhody a nevýhody ale hlavně na rozdílech v bezpečnosti obou soustav.

TN-C - dobrý sluha, mizerný pán

Staré TN-C instalace jsou jedním z nejstarších a nejjednodušších systémů elektroinstalace, které byly široce používány v minulosti, zejména ve starších budovách a objektech. V systému TN-C se kombinují vodiče PEN (Protective Earth Neutral), které plní funkci jak ochranného uzemnění, tak neutrálního vodiče. (Modrý drát, který povede na kolík zásuvky - odtud na kostru spotřebiče a také do pravé zdířky zásuvky, po staru plní dvě funkce). Tento kombinovaný vodič může představovat bezpečnostní riziko, protože porucha v tomto jediném vodiči může vést k nebezpečným situacím, jako je zvýšené napětí na kovových částech elektrických zařízení. Navíc, moderní požadavky na bezpečnost a spolehlivost elektroinstalací jsou přísnější, což činí TN-C systém zastaralým a nevhodným pro nové instalace. Přesto se s těmito instalacemi stále setkáváme v mnoha starších budovách a průmyslových halách, kde je často nezbytné provádět postupnou modernizaci na novější a bezpečnější systémy, jako je TN-S.

Hlavní rozdíly mezi TN-C a TN-S

Ještě se sluší na vnést laikům světlo, co znamenají tyto dvě zkratky. Je to označení typu elektroinstalačních rozvodů. Zkratka TN-C a TN-S je z Francouzštiny a písmeno T znamená terra - uzeměná síť,  N je neutré - Neutrální vodič (typycká modrá barva) a konečně poslední písmena buď C a nebo S. Kombinovaná soustava  C - combiné -  znamená to, že se dřív slučovala funkce ochranného žlutozeleného vodiče spolu s modrým neutrálním vodičem do jednoho vodiče. Takový vodič měl značení PEN. Typicky jste to poznali tak, že vám k jednofázové zásuvce vedly jen dva dráty a ještě navíc v hliníku. Střední ochranný zemnící kolík byl propojen s pravou zdířkou, která plnila funkci nuly. Podle tehdejší bezpečnostní normy se musel napojit napřed kolík. 

Následník TN-S jako separé znamená, že do zásuvky vám místo dvou povedou 3 vodiče. Typicky hnědý, modrý, žlutozelený. Jedná se o mnohem bezpečnější elektroinstalaci, která jde navíc opatřit mj. i proudovými chrániči, takže získáváte bezpečnou robustní síť. Dneska prakticky jen v mědi, která má dobré elektrikářské vlastnosti a netrpí neduhama jako hliník.

Při poruše PEN vodiče u staré TN-C sítě se na kostru spotřebiče může dostat nebezpečné napětí 230V

V dalším odstavci uvedu modelový příklad, jak vás může stará dvouvodičová TN-C elektroinstalace ohrozit na životě a proč je podle současných norem nepřípustná.

Havarijní situace u  sítě TN-C 

Jak vidíte na obrázcích nahoře, problém nastává při přerušení modrého vodiče PEN (statisticky častější jev, než že vypadne nebezpečná fáze). Ten může být přerušen tím, že ho někdo např. provrtá ve zdi, nebo se hliníkový vodič který je pod šroubkem v instalační krabici uvolní (hliník je měkký materiál a tzv. teče).

 (Navíc hliníkový rozvod je schopný vygenerovat i jiný havarijní stav. Takový vodič pod šroubem může po určitém čase vyvolat přechodový odpor a upálit se úplně typicky u fáze, už jsem vyděl na vlastní oči jak začala hořet zásuvka, kde byly hliníkové rozvody. Dokonce ani k zásuvkám v síti TN-C nesmíte podle platných současných norem připojovat pohyblivé vedení tzn. prodlužky. )

Pokud tohle nastane, PEN (modrý) se v soustavě stane  už jenom obyčejným vodičem a neodvádí zpětné proudy. Fáze projde přes spotřebič s nízkým odporem (žehlička) dále přes ni (vinutí má slabý odpor, aby tekl topným tělesem velký proud a nahřál žehličku). Tím, že je v zásuvkách spojený zemnící kolík a nula dohromady se vám dostane téměř plné napětí na kostru žehličky. Situace je nebezpečná v tom, že to nikdo v takovém momentu netuší. Nemusí se nutně nic stát, pokud se dotknete fáze, která je pod napětím, záleží na situaci. Pokud se ovšem k tomu tělem někde uzemníte například tím, že se dotknete radiátoru, může vás to zabít.

Pozor na práci venku

Další velmi nebezpečná situace  ve staré síti TN-C může nastat venku, kam vám vede prodlužka například ke strojům (míchačka, pila na dřevo, svářečka) které jsou napojeny prodlužovacím kabelem. Ten se namáhá ohybem, jezdí se po něm, šlape se po něm, může se přeseknout. Častý problém u vidlic těchto přívodních šňůr jsou také vyhřáté kontakty. Pokud máte 4 kolíkovou 380V zásuvku, (správné označení je 400V, napětí se v 90.letech zvedalo stejně jako 220V je dnes 230V) kterou napájíte tyto stroje můžete mít také tento problém. Protože současné normy jednak vylučujou mít prodlužky (pohyblivé propojení) v síti TN-C, může dojít k úplně stejné situaci jako se žehličkou, když vypadne PEN. Hodně starých strojů je dodnes ještě bastl, lidé si je v dobách minulých nedostatkových sestavovali sami. Nidko pořádně nevidí dovnitř, žádné atesty takové výtvory nemají. Tyhle věci vidíte dodnes v garážích, sklepech apod. Například můj zarputilý otec se mnou vede války, že jeho těžká svářečka z doby Husáka, kterou dělal někdo v Bratislavě mu poslouží líp než nový malý bezpečnější invertor, který jde koupit skoro všude, protože ta jeho triodionvá dokáže svařovat 10 hodin v kuse. (Nikdy jsem ho neviděl stát u svářečky dýl než 2 hodiny). Svůj boj jsem ale vzdal, vím, že v rozvaděči je alespoň centrální fíčko a soustava rozvodů je doma TN-S. 

Dílna, garáž, zahrada, stavba

Schválně se doma podívejte, až půjdete do garáže, co vaši rodiče používají za věci. Pokud má prodlužka na 400V 5 kolíků (3fáze, žlutozelený, modrý), je to v pohodě, tedy pokud máte doma TN-S rozvody které vám udělal nějaký zkušený elektrikář podle norem. Pokud ne a máte staré 4 kolíkové rozvody např. na cirkulárce a starou TN-C soustavu, problém se stane smrtelným například při dešti.  Ještě bych chtěl vytknout také redukce, které vám udělají ze 4 kolíku pětikolík a naopak.  S koňskou dávkou sebezapření snesu redukci z 5ti kolíku na 4 kolík. Záleží ovšem, jak je zapojený spotřebič. Opačná situace, kdy máte prodlužkový  přívod na  4 kolíku a redukcí to změníte na 5ti kolík, na to zapojíte např. stavební rozvaděč, který potřebuje prostě N ko a PE zvlášť, můžete si odrovnat jednofázové spotřebiče za rozvaděčem, záleží na situaci.

Při rekonstrukci budov je nutné rozvodovou soustavu TN-C zaměnit za moderní TN-S.

.

Pokud vlastníte starou nemovitost po předcích a nebo jste ji koupily, je nanejvýš vhodná kompletní rekonstrukce vaší elektroinstalace. Prostě a jednoduše podle dnešních norem potřebujete v každé jednofázové elektrické zásuvce laicky 3 samostatné dráty (ve třífázové 5 drátů (3 pro fáze, žlutozelený a modrý)). Jeden bude pro fázi F (hnědá,černá,modrá), druhý bude N pro nulu (modrá) a třetí bude PE (žlutozelený). Před takové rozvody, které budou v mědi (problémový hliník se nepoužívá) se přidá kromě klasických jističů ještě tzv. proudový chránič, fíčko.

Tím vznikne kvalitní a bezpečná soustava, která pozná nepatrný rozdíl v proudech, které tečou přes spotřebič tam i  zpět. To musí být vždy 0. Pokud dojde ke svodu třeba tím, že se dotknete živé části fáze v zásuvce a nebo kdekoli pod proudem kde je třeba porouchaná izolace vedení, přes vaše tělo poteče proud, součtový transformátor v proudovém chrániči vytvoří napětí, které sepne solenoid, na kterém je kotva a ta vyrazí napnutý lučík a vyhodí celý obvod ve velmi malém okamžiku. Dojde k tomu v řádech milisekund.  Úplně nahoře v nadpisu článku je  pro ilustraci jeden z možných proudových chráničů (obrázek s logem OEZ). O proudových chráničích v příštím článku.

FI jistič pozná dotyk osoby a nebo zvířete živé části pod napětím a v momentu vypne obvod pod napětím.

.