33. fejezet – A táplálás önműködő lekapcsolása: TN, TT és IT rendszerek

33.1 A táplálás önműködő lekapcsolásának elve (411.)

Hol tartunk?

A 32. fejezetben megismertük az áramütés elleni védelem fogalmi rendszerét: az alapvédelmet
(hogy a feszültség alatt álló részekhez ne lehessen hozzáérni), a hibavédelmet (hogy egyszeres
hiba esetén se legyen veszélyes a megérinthető fémrész), és láttuk, hogy az MSZ HD 60364-4-41:2018
négy megengedett védelmi módot sorol fel. Ezek közül az első – és a szabvány saját megjegyzése
szerint „a villamos berendezésekben legáltalánosabban használt védelmi mód" – a táplálás
önműködő lekapcsolása, amelyet a szabvány 411. fejezete tárgyal.

Ebben a fejezetben ezt az egy védelmi módot bontjuk ki teljesen. A többi védelmi mód (kettős
szigetelés, villamos elválasztás, SELV és PELV), a kiegészítő védelem és az
áram-védőkapcsoló részletes tárgyalása a 34. fejezet feladata; a földelés kivitelezése, a
földelőtípusok és a keresztmetszetek a 35. fejezetbe, a hurokimpedancia és a földelési ellenállás
mérése pedig a 37. fejezetbe tartozik. Ahol ezekre szükség lesz, jelezzük.

A védelmi mód két rétege

A szabvány 411.1. szakasza pontosan megmondja, miből áll ez a védelmi mód:

Figyeljük meg: a hibavédelem két dologból áll, nem egyből. Nem elég lekapcsolni – előbb minden
megérinthető fémrészt azonos potenciálra kell hozni, hogy a lekapcsolásig eltelő rövid idő alatt se
alakulhasson ki veszélyes potenciálkülönbség két olyan tárgy között, amelyet valaki egyszerre
megfoghat. És fordítva: nem elég az egyenpotenciálra hozás sem, mert a hibás készüléket előbb-utóbb
le kell választani a hálózatról.

A három lépés a hibától a lekapcsolásig

Gondoljuk végig lassan, mi történik egy I. érintésvédelmi osztályú (fémházas, védőérintkezős)
készülékben, ha a fázisvezető szigetelése megsérül, és a vezető a fémházhoz ér.

1. A hiba keletkezése. A fémház – szabványos szóval a test – a fázisvezetővel kerül
   kapcsolatba. Ha a ház nem lenne bekötve semmibe, azonnal 230 V feszültségre kerülne a földhöz
   képest, és aki hozzáér, az emberi testén keresztül zárná az áramkört.
2. A hibaáram elvezetése. Mivel a ház a védővezetőre (PE) van kötve, a hibaáramnak van egy
   sokkal jobban vezető útja, mint az ember: a védővezetőn keresztül visszajut a tápforráshoz. Ez a
   hibaáramkör vagy zárlati hurok.
3. A lekapcsolás. Ha ez a hibaáram elég nagy, a védelmi eszköz kiold, és megszünteti a
   táplálást. A szabvány 411.3.2.1. szakasza szerint elhanyagolható impedanciájú fázis–test hiba
   esetén a védelmi eszköznek a megadott lekapcsolási időn belül önműködően meg kell szakítania
   az áramkör fázisvezetőjének táplálását; az eszköznek „képesnek kell lennie legalább a
   fázisvezető(k) leválasztására".

Az egész fejezet arról szól, hogy a 2. és a 3. lépés hogyan valósul meg a különböző hálózati
rendszerekben, és mikor mondhatjuk ki, hogy tényleg megvalósul.

Védőföldelés: mit kell összekötni? (411.3.1.1.)

A szabvány 411.3.1.1. szakasza a védőföldelésről négy dolgot mond ki:

• a testeket össze kell kötni a védővezetővel, a rendszer földelési típusától függő feltételek
  mellett;
• „az egyidejűleg érinthető testeket egyenként, csoportokban vagy együttesen ugyanazzal a
  földelőrendszerrel kell összekötni";
• a védőföldelés vezetői feleljenek meg az MSZ HD 60364-5-54 szabványnak (a keresztmetszetekre a
  35. fejezetben térünk vissza);
• minden áramkör legyen ellátva egy megfelelő földelőkapocshoz csatlakoztatott védővezetővel.

Az utolsó pont a gyakorlatban a leggyakrabban megsértett szabály. Nem arról szól, hogy „ahova
kell, oda tegyünk PE-t", hanem arról, hogy minden áramkörnek legyen védővezetője, akkor is,
ha éppen egy II. érintésvédelmi osztályú lámpatestet kötünk rá. Az indoka egyszerű: a lámpatestet
egyszer valaki lecseréli, és nem biztos, hogy szintén II. osztályúra.

A fő védő egyenpotenciálú összekötés (411.3.1.2.)

Ez a szakasz a fejezet egyik kiemelt vizsgatétele. Azt mondja ki, hogy minden egyes épületben
be kell kötni a fő földelőkapocsba – a gyakorlatban az EPH-sínbe – védő összekötő vezetővel
azokat a bejövő fémes részeket, amelyek veszélyes potenciálkülönbséget vezethetnek be, és nem
részei a villamos berendezésnek.

Két végrehajtási szabályt kell megjegyezni:

• a kívülről bevezetett vezetőképes részeket az épületen belül, a belépési ponthoz a lehető
  legközelebb kell bekötni;
• nem kell bekötni azokat a fémcsöveket, amelyek a belépésnél szigetelő közdarabbal vannak
  ellátva.

Ha az önműködő lekapcsolás nem valósítható meg (411.3.2.5–6.)

Előfordul, hogy a megkövetelt idő alatt egyszerűen nem lehet lekapcsolni: túl hosszú a vezeték, túl
nagy a hurokimpedancia, vagy olyan elektronikus tápforrás van a rendszerben, amely eleve korlátozza
a zárlati áramot. A szabvány erre két utat ad:

• 411.3.2.5.: ha túláramvédelmi eszközzel nem lehet lekapcsolni, vagy áram-védőkapcsoló nem
  használható, a D melléklet szerint kell eljárni (korlátozott zárlati áramú elektronikus
  eszközök esete);
• 411.3.2.6.: ha a lekapcsolási idő nem tartható, kiegészítő védő egyenpotenciálú
  összekötést kell alkalmazni a 415.2. szakasz szerint.

A kiegészítő védő egyenpotenciálú összekötés feltételét már itt érdemes megjegyezni, mert a
fejezet több számpéldájában is visszatér:

R ≤ 50 / I_a          (váltakozó áramú rendszerben)
R ≤ 120 / I_a         (egyenáramú rendszerben)

R   = az egyidejűleg érinthető testek és idegen vezetőképes részek
      közötti ellenállás, Ω
I_a = a védelmi eszköz kioldóárama, A
      - áram-védőkapcsolónál:      I_Δn
      - túláramvédelmi eszköznél:  az 5 s-hoz tartozó kioldóáram
                                   (MSZ HD 60364-4-41, 415.2.2.)

33.2 ⭐ A hálózati rendszerek jelölése: mit jelentenek a betűk?

A leggyakoribb tanulói nehézség

A TN, TT és IT betűpárokat rengetegen tanulják meg magolással, és épp ezért keverik össze. Pedig a
jelölés egy nagyon egyszerű, kétkérdéses nyelvtan szerint épül fel. A betűk sorrendje nem
véletlen: mindegyik betűhely egy-egy külön kérdésre válaszol.

Ez a három kérdés a teljes rendszert leírja. Mondjuk ki hangosan a betűket:

• TN = a tápforrás földelt (T), a testek a tápforrás földelt pontjához vannak kötve (N);
• TT = a tápforrás földelt (T), a testek saját földelővel vannak földelve (T);
• IT = a tápforrás szigetelt vagy nagy impedancián át földelt (I), a testek saját
  földelővel vannak földelve (T).

A harmadik betű csak a TN-rendszereknél értelmes, hiszen csak ott van olyan vezető, amelyik a
testeket a tápforrás földelt pontjához köti. Innen a három változat: TN-C, TN-S és a kettő
kombinációja, a TN-C-S.

Egy fontos elhatárolás

A rendszer betűjele nem a fogyasztó tulajdonsága, hanem a berendezésé. Ugyanazt a mosógépet
be lehet kötni TN-C-S és TT rendszerbe is – a védelem működése viszont egészen mást fog jelenteni a
két esetben. Ezért a villamos biztonsági felülvizsgálat egyik első lépése mindig a
rendszerazonosítás: meg kell állapítani, milyen hálózati rendszerbe dolgozunk. A felújításnál
elkövetett rossz rendszerazonosítás a fejezet végén tárgyalt tipikus hibák egyike.

33.3 A TN-C rendszer (a magyar „nullázás"); a PEN-vezető és veszélyei

Felépítés

A TN-rendszerben a hálózat egy pontja – a transzformátor csillagpontja – közvetlenül földelt
(ez az üzemi földelés), a testek pedig védővezetővel ehhez a ponthoz vannak kötve. Ebből
következik a rendszer legfontosabb tulajdonsága: minden testzárlat egyben fázis–nulla zárlat,
azaz nagy zárlati áram folyik, és a túláramvédelem old ki.

A TN-C változatban a védővezető és a nullavezető funkciója egyetlen vezetőben egyesül. Ezt
a vezetőt hívjuk PEN-vezetőnek (protective earthing and neutral). A magyar szakmában ezt a
megoldást hívták hagyományosan nullázásnak.

A szabvány három kemény szabálya a PEN-re

A 411.4.3. szakasz szerint a PEN-vezető csak rögzített berendezésben használható, az
MSZ HD 60364-5-54 543.4. szakaszának feltételeivel, és ugyanitt olvasható az egész fejezet
életvédelmi szempontból legfontosabb tiltása:

„A PEN-vezetőbe nem szabad kapcsoló- vagy leválasztóeszközt beépíteni."
(MSZ HD 60364-4-41:2018, 411.4.3.)

További, a gyakorlatból ismert szabályok a PEN-vezetőre:

Miért nem működik az áram-védőkapcsoló TN-C-ben?

Az áram-védőkapcsoló (részletesen a 34. fejezetben) az áramok összegét figyeli: a fázison
kimenő és a nullán visszatérő áram különbségét. TN-C-ben a hibaáram ugyanazon a PEN-vezetőn tér
vissza, amelyik az összegáram-váltón keresztülhalad – tehát az áramok eredője nulla marad, az
RCD nem érzékel semmit. Ráadásul ha az RCD megszakítaná az áramkört, a PEN-vezetőt is megszakítaná,
ami a fenti tilalomba ütközik. Ezért mondja ki a szabvány 411.4.5. szakasza:

„TN-C-rendszerekben nem szabad áram-védőkapcsolókat (RCD-ket) használni."

A PEN-szakadás: a rendszer legveszélyesebb hibája

A TN-C rendszer legsúlyosabb hibamódja nem a testzárlat, hanem a PEN-vezető megszakadása. Ha a
PEN elszakad – például korrodált kötés, elhúzott szabadvezeték, vagy egy rosszul meghúzott
sorkapocs miatt –, akkor a szakadás utáni szakaszon a nullázott testek egy fogyasztón keresztül
kerülhetnek fázisfeszültség alá. Kívülről semmi nem látszik: a lámpa esetleg halványabban világít,
a készülék működik – de a fémház halálos feszültségen van.

Éppen ezért írja elő a szabvány 411.4.1. szakasza, hogy a TN-rendszerben „a berendezés
földelésének sértetlensége a PEN- vagy PE-vezető megbízható és hatásos földcsatlakozásától függ",
és a külső feltételek teljesüléséért a táphálózat kezelője felel. A tipikus feltétel az, hogy a
PEN-vezetőt több ponton is földeljék (ismételt földelés), és a földelési ellenállások aránya
teljesítse az

R_B / R_E ≤ 50 / (U₀ − 50)

R_B = ⚠ az összes párhuzamosan kapcsolt (a PEN ismételt földeléseivel együtti) üzemi
      földelés EREDŐ ellenállása, Ω -- a mennyiség pontos meghatározása a szabvány szövegével
      igazolandó
R_E = ⚠ a védővezetőhöz NEM kötött idegen vezetőképes rész legkisebb földérintkezési
      ellenállása, amelyen át fázis-föld hiba léphet fel, Ω -- a mennyiség pontos meghatározása
      a szabvány szövegével igazolandó
U₀  = a névleges fázis-föld feszültség, V

feltételt. Hazai, 230 V-os hálózaton ez 50/(230 − 50) = 0,278 értéket ad, tehát az üzemi
földelések eredő ellenállása legfeljebb az R_E érték 0,278-szorosa lehet.

33.4 A TN-S és a TN-C-S rendszer; a PEN szétválasztási pontja

TN-S: a védővezető és a nullavezető végig külön

A TN-S rendszerben a nullavezető és a védővezető a rendszer teljes hosszában külön vezető.
Az N-en folyik az üzemi visszatérő áram, a PE-n üzemszerűen nem folyik áram – az csak hiba
esetén „aktiválódik". Ennek három nagy előnye van:

• a védővezető nem hordoz üzemi feszültségesést, tehát a testek potenciálja stabil;
• használható áram-védőkapcsoló, mert a hibaáram nem a nullavezetőn tér vissza;
• elektromágneses összeférhetőség (EMC) szempontjából tiszta: a PE-n nem folyik zavaró áram, ami
  az informatikai és az orvosi berendezéseknél alapkövetelmény.

Cserébe eggyel több vezetőt kell fektetni, ami hosszú szakaszon érzékelhető többletköltség.

TN-C-S: a magyar lakossági gyakorlat

A hazai közcélú kisfeszültségű elosztóhálózat jellemzően PEN-vezetővel épült, az épületen
belüli berendezéseket viszont ma már külön PE-vel és N-nel kell kialakítani. A kettő
találkozásából adódik a TN-C-S rendszer: a hálózati oldalon TN-C (PEN), majd egy ponttól
kezdve TN-S (külön PE és külön N).

Hol van a szétválasztási pont? A gyakorlatban ott, ahol a hálózat a felhasználói berendezésbe
belép: a csatlakozási pontnál, a fogyasztásmérő helyénél vagy a fő elosztóban – a fő
földelőkapocs közvetlen közelében. A szabvány 411.4.2. szakasza ajánlja, hogy a PE- vagy
PEN-vezetőt ott is földeljék, ahol az az épületbe vagy a helyiségbe belép.

A szétválasztás gyakorlati sorrendje mindig ugyanaz:

Kidolgozott példa 33.1 – A PEN szétválasztási pontjának meghatározása

Feladat: egy 1978-ban épült társasházi lakás felújítása. A lépcsőházi
         méretlen fővezeték négyvezetős (L1, L2, L3, PEN), a lakás
         fogyasztásmérője a lépcsőházi mérőszekrényben van, a lakásban
         új lakáselosztó épül. Hol legyen a PEN szétválasztási pontja,
         és mi lesz a rendszer jele a szétválasztás előtt és után?

1. A kiindulás: a hálózati oldalon PEN fut  ->  a betáplálás TN-C.

2. A szétválasztás helye: a szabvány szerint a PE/PEN vezetőt ott
   ajánlott földelni, ahol az épületbe/helyiségbe belép, és a fő védő
   egyenpotenciálú összekötést MINDEN ÉPÜLETBEN ki kell alakítani
   (411.3.1.2., 411.4.2.).
   ->  a szétválasztás helye: a fő földelőkapocs (EPH-sín) mellett,
       a fogyasztásmérő helyén, a lakás felé induló vezeték előtt.

3. A szétválasztás után:
       PE-sín  ->  a lakás minden áramkörének védővezetője
       N-sín   ->  a lakás nullavezetője
       a két sín KÖZÖTT nincs, és soha többé nem lehet összeköttetés.

4. A rendszer jele:
       a szétválasztás ELŐTT:  TN-C
       a szétválasztás UTÁN :  TN-S
       az egész berendezés  :  TN-C-S

5. Következmény a védelemre:
       - a szétválasztás UTÁN már használható áram-védőkapcsoló;
       - az RCD-t a szétválasztási pont UTÁN kell elhelyezni;
       - az elosztóban a PE- és az N-sínt fizikailag el kell különíteni,
         és fel kell iratozni.

Válasz: a szétválasztási pont a lakás betáplálásánál, a fő földelőkapocs
        mellett van; előtte TN-C, utána TN-S, az egész berendezés TN-C-S.

33.5 ⭐⭐ A hibaáramkör TN-rendszerben és a lekapcsolási feltétel

A zárlati hurok

TN-rendszerben a testzárlat árama teljes egészében fémes úton záródik: a transzformátor
tekercsétől a fázisvezetőn a hiba helyéig, onnan a készülék testén és a védővezetőn (illetve a
PEN-vezetőn) vissza a csillagpontba. Ezt a zárt utat nevezzük zárlati huroknak, a hurok teljes
impedanciáját pedig hurokimpedanciának, jele Z_s.

Az első és a második szakasz nagysága a hálózat felől adott, a harmadik és a negyedik viszont
a mi szerelésünkön múlik: a keresztmetszeten, a hosszon és a kötések minőségén.

⭐⭐ A lekapcsolási feltétel

Az MSZ HD 60364-4-41:2018 411.4.4. szakasza (TN-rendszerre), valamint 411.5.4. szakasza
(TT-rendszerre, túláramvédelmi eszköz alkalmazásakor) ugyanazt az egyenlőtlenséget mondja ki. Ez a
jegyzet egyik legfontosabb képlete:

Z_s × I_a ≤ U₀            (MSZ HD 60364-4-41:2018, 411.4.4. és 411.5.4.)

Z_s = a zárlati HUROKIMPEDANCIA, Ω
      a hurok magában foglalja:
        - a tápforrást,
        - a fázisvezetőt a hiba helyéig,
        - a védővezetőt a hiba helyétől a tápforrásig
      (TT-rendszerben ezen felül: a testek védővezetőjét, a
       földelővezetőt, a berendezés földelőjét és a tápforrás földelőjét)

I_a = az az áram, A, amelynek hatására a lekapcsolóeszköz a 411.3.2.2.
      vagy a 411.3.2.3. szakasz szerinti időn belül önműködően
      működésbe lép; áram-védőkapcsolónál az adott időn belüli
      lekapcsolást biztosító kioldóáram

U₀  = a névleges fázis-föld váltakozó feszültség vagy a névleges
      egyenfeszültség, V (a hazai kisfeszültségű hálózaton 230 V)

Olvassuk el a feltételt magyarul: a hurokimpedanciának olyan kicsinek kell lennie, hogy az általa
átengedett hibaáram elérje azt az áramot, amelynél a védelem az előírt időn belül biztosan
kikapcsol. A képlet ugyanis átrendezve pontosan ezt mondja:

Z_s ≤ U₀ / I_a      vagyis      I_k = U₀ / Z_s ≥ I_a

Honnan vesszük az I_a értéket?

Az I_a a védelmi eszköz tulajdonsága, nem a hálózaté. Kismegszakítónál a mágneses (azonnali)
kioldás felső határával kell számolni, mert az az az áram, amelynél a kioldás biztosan
bekövetkezik (a készülékek részletes tárgyalása a 17. fejezetben szerepel):

Olvadóbiztosítónál nincs ilyen egyszerű szorzó: a betét jelleggörbéjéről kell leolvasni azt az
áramot, amelynél a betét a megkövetelt időn (0,4 s vagy 5 s) belül kiolvad.

Kidolgozott példa 33.2 – A lekapcsolási feltétel ellenőrzése B és C
                         karakterisztikájú kismegszakítóra

Feladat: TN-C-S rendszerű lakásban egy dugaszolóaljzat-áramkör (végáramkör)
         hurokimpedanciája a mérés szerint Z_s = 1,15 Ω. U₀ = 230 V.
         Megfelel-e az áramkör, ha a védelem
         a) B16 kismegszakító;      b) C16 kismegszakító?

a) B16 kismegszakító
   I_a = 5 · I_n = 5 · 16 A = 80 A
   Z_s,max = U₀ / I_a = 230 V / 80 A = 2,875 Ω
   Feltétel:  Z_s ≤ Z_s,max  ->  1,15 Ω ≤ 2,875 Ω    ✔  MEGFELEL
   Ellenőrzés a hibaáram felől:
       I_k = U₀ / Z_s = 230 / 1,15 = 200 A
       200 A > 80 A = I_a    ✔  a védelem azonnal (a mágneses
       kioldással) működésbe lép, tehát a 0,4 s bőven teljesül.

b) C16 kismegszakító
   I_a = 10 · I_n = 10 · 16 A = 160 A
   Z_s,max = 230 V / 160 A = 1,4375 Ω
   Feltétel:  1,15 Ω ≤ 1,4375 Ω    ✔  MEGFELEL, de sokkal kisebb
   tartalékkal: a mért érték a megengedett 80 %-a.
   Ellenőrzés:  I_k = 200 A > 160 A    ✔

Tanulság: UGYANAZ az áramkör, ugyanaz a hurokimpedancia - a C
karakterisztika mellett a megengedett hurokimpedancia a FELÉRE csökken
(2,875 Ω helyett 1,4375 Ω). Ezért nem szabad "biztos, ami biztos" alapon
C karakterisztikát tenni oda, ahova B való: a vezeték védelme talán jobb
lesz, de a HIBAVÉDELEM romlik.

A megengedett legnagyobb hurokimpedancia táblázata

A gyakorlatban érdemes egyszer kiszámolni és fejben tartani a leggyakoribb védelmi eszközökhöz
tartozó Z_s,max értékeket. Az alábbi táblázat U₀ = 230 V-ra készült, végáramkörre:

33.6 ⭐⭐ A legnagyobb megengedett lekapcsolási idők (41.1. táblázat)

Miért nem mindegy, hogy 0,4 vagy 5 másodperc?

A 32. fejezetben láttuk, hogy az áramütés veszélyessége nem csak az áram nagyságától, hanem az
időtartamától is függ: az MSZ EN 60479-1 idő–áram tartományai a kamrafibrilláció
valószínűségét az áram és az idő együttesének függvényében adják meg. A 41.1. táblázat számai
ennek a görbeseregnek a mérnöki lefordításai: minél nagyobb a feszültség (tehát minél nagyobb a
várható testáram), annál rövidebb az az idő, ameddig a hibás állapot fennállhat.

⭐⭐ A 41.1. táblázat teljes számsora

Az MSZ HD 60364-4-41:2018 41.1. táblázata (a 411.3.2.2. szakaszhoz) a következő legnagyobb
lekapcsolási időket írja elő, másodpercben:

ᵃ A lekapcsolásra az áramütés elleni védelmen kívül más okokból is szükség lehet.

• U₀ = a névleges fázis–föld váltakozó feszültség vagy a névleges egyenfeszültség.
• A hazai 230 V-os hálózat a második oszlopba esik: TN → 0,4 s, TT → 0,2 s.

Mire vonatkoznak ezek az idők? (411.3.2.2.)

A táblázat nem minden áramkörre érvényes. A 411.3.2.2. szakasz pontosan megmondja, mikor kell
alkalmazni:

Az elosztóáramkörökre és a fenti kategóriákba nem tartozó áramkörökre a szabvány külön, hosszabb
időt enged:

⭐ A TT-rendszer fontos kivétele

A 41.1. táblázat lábjegyzete egy olyan engedményt tartalmaz, amelyet érdemes szó szerint
megjegyezni:

„Ha a TT-rendszerekben a lekapcsolást túláramvédelmi eszköz végzi és a berendezésben lévő összes
idegen vezetőképes rész össze van kötve a védő egyenpotenciálú összekötéssel, akkor a
TN-rendszerekre alkalmazható legnagyobb lekapcsolási időket lehet figyelembe venni."

Ennek az engedménynek két feltétele van egyszerre: (1) a lekapcsolást túláramvédelmi eszköz
végzi (nem RCD), és (2) a berendezésben lévő összes idegen vezetőképes rész be van kötve a védő
egyenpotenciálú összekötésbe. Ha mindkettő teljesül, a TT-rendszerben is alkalmazható a hosszabb
TN-idő -- de KIZÁRÓLAG a 41.1. táblázat hatálya alá eső VÉGÁRAMKÖRÖKÖN (230 V-on tehát 0,2 s
helyett 0,4 s). ⚠ Az elosztóáramkör 1 s-os határára (411.3.2.4.) ez a lábjegyzet NEM vonatkozik --
ott az engedmény nélküli 1 s marad az irányadó. Az indoka az, hogy
teljes körű egyenpotenciálú összekötés mellett a hiba ideje alatt fellépő potenciálkülönbség
kicsi marad, még ha a berendezés potenciálja emelkedik is.

Kidolgozott példa 33.3 – A lekapcsolási idő kiolvasása három esetre

Feladat: állapítsa meg a legnagyobb megengedett lekapcsolási időt!

a) Egy lakás 230 V-os, B16-os kismegszakítóval védett
   dugaszolóaljzat-áramköre. A rendszer TN-C-S.
   1. Rendszer:      TN (a TN-C-S a szétválasztás után TN-S)
   2. U₀ = 230 V ->  a "120 V < U₀ ≤ 230 V" oszlop
   3. Áramkör:       csatlakozóaljzatot tápláló végáramkör,
                     I_n = 16 A ≤ 63 A  ->  a 41.1. táblázat érvényes
   ->  t_max = 0,4 s

b) Ugyanez az áramkör, de a berendezés TT-rendszerű, és a lekapcsolást
   áram-védőkapcsoló végzi.
   1. Rendszer:      TT
   2. U₀ = 230 V ->  ugyanaz az oszlop
   3. RCD kapcsol le -> a lábjegyzet engedménye NEM alkalmazható
   ->  t_max = 0,2 s

c) Egy műhely fő elosztójából induló, 63 A-es olvadóbiztosítóval védett
   tápvezeték, amely egy alelosztót táplál. A rendszer TN, U₀ = 230 V.
   1. Ez ELOSZTÓÁRAMKÖR, nem végáramkör
   2. TN-rendszer -> 411.3.2.3.
   ->  t_max = 5 s

Ellenőrző kérdés magunknak: mennyi lett volna a c) pontban az idő
TT-rendszerben?  ->  1 s (411.3.2.4.).

Kidolgozott példa 33.4 – Elosztóáramkör ellenőrzése az 5 s-os feltétellel

Feladat: TN-rendszerű üzemcsarnokban a fő elosztóból 63 A-es, gG jellegű
         olvadóbiztosítón keresztül táplálnak egy alelosztót. A biztosító
         jelleggörbéjéről leolvasva az 5 s-hoz tartozó kiolvadási áram
         I_a = 310 A. Az alelosztónál mért hurokimpedancia Z_s = 0,62 Ω.
         U₀ = 230 V. Megfelel-e a lekapcsolási feltétel?

1. Az áramkör besorolása: elosztóáramkör -> 411.3.2.3. -> t_max = 5 s
   Az I_a értéket tehát az 5 s-hoz kell leolvasni (nem 0,4 s-hoz!).

2. A megengedett legnagyobb hurokimpedancia:
   Z_s,max = U₀ / I_a = 230 V / 310 A = 0,742 Ω

3. Összehasonlítás:
   Z_s = 0,62 Ω ≤ 0,742 Ω     ✔  MEGFELEL

4. A hibaáram ellenőrzése:
   I_k = 230 / 0,62 = 371 A  >  310 A     ✔

5. Mi lenne, ha ugyanez az áramkör VÉGÁRAMKÖR lenne (0,4 s)?
   A jelleggörbéről a 0,4 s-hoz tartozó áram jóval nagyobb, kb. 550 A;
   ekkor Z_s,max = 230/550 = 0,418 Ω  <  0,62 Ω     ✘  NEM FELELNE MEG.

Válasz: elosztóáramkörként megfelel, végáramkörként nem felelne meg.
        Ez mutatja, milyen fontos az áramkör helyes besorolása: ugyanaz
        a hurokimpedancia az egyik esetben elfogadható, a másikban nem.

33.7 ⭐ A TT-rendszer (védőföldelés); a hibaáram útja a földön keresztül

Felépítés

A TT-rendszerben a hálózat egy pontja földelt (üzemi földelés, R_B), a testeket viszont
saját, a hálózat földelésétől független földelővel földeljük (R_A). A magyar szakmában ezt a
megoldást hívták védőföldelésnek.

Az elnevezés logikája most már könnyen kiolvasható a betűkből: az első T a földelt tápforrás,
a második T a testek önálló földelője. És mivel a testeket nem köti fémes vezető a
tápforráshoz, a hibaáramnak nincs fémes visszatérő útja.

A hibaáram útja – és ami ebből következik

Testzárlatnál a zárlati áram a védőföldelés – talaj – üzemi földelés úton záródik. A hurokban
tehát két földelési ellenállás sorosan szerepel, és ezek nagyságrendje egészen más, mint a
vezetőké:

I_hiba ≈ U₀ / (R_A + R_B + a vezetők impedanciája)

Példa nagyságrendre:
   R_A = 20 Ω (a berendezés földelője)
   R_B = 5 Ω  (a tápforrás üzemi földelése)
   ->  I_hiba ≈ 230 / 25 = 9,2 A

Kilenc amper! Ez egy B16-os kismegszakítónak fel sem tűnik: a mágneses kioldáshoz 80 A kellene,
a termikus kioldó pedig ekkora -- a névleges 16 A alatti -- áramnál egyáltalán nem old ki: a
hiba tartósan fennmarad. Közben a
készülék háza – a földelési ellenállások arányában osztott feszültséggel – veszélyes potenciálon
áll.

Amit a szabvány előír a TT-rendszerre

Az áram-védőkapcsolós feltétel értelme

A R_A × I_Δn ≤ 50 V feltétel azt mondja ki: a hiba fennállása alatt a testre kerülő feszültség
ne haladja meg az 50 V-ot. Hiszen ha a testen éppen I_Δn áram folyik át a föld felé (ennél
kisebbnél az RCD még nem biztos, hogy kiold), akkor a test és a föld közötti feszültség
U = R_A · I_Δn.

Kidolgozott példa 33.5 – A TT-rendszer földelési ellenállásának
                         követelménye áram-védőkapcsolóval

Feladat: egy TT-rendszerű, szabadvezetékes betáplálású tanyaépület
         berendezését 30 mA-es áram-védőkapcsoló védi. A mért földelési
         ellenállás R_A = 87 Ω. U₀ = 230 V.
         a) Teljesül-e a 411.5.3. szerinti feltétel?
         b) Mekkora feszültség lép fel a testen a hiba pillanatában?
         c) Mekkora RCD-t lehetne még alkalmazni ugyanezzel a földelővel?

a) A feltétel:  R_A × I_Δn ≤ 50 V
   R_A × I_Δn = 87 Ω × 0,03 A = 2,61 V   ≤  50 V     ✔  MEGFELEL
   (a megengedett legnagyobb érték: R_A,max = 50/0,03 = 1666 Ω,
    a mért 87 Ω ennek mindössze 5,2 %-a)

b) A várható hibaáram a földelési ellenállásokon:
   I_hiba ≈ U₀ / (R_A + R_B) = 230 / (87 + 5) = 2,5 A
   Ez az áram sokszorosa az RCD 30 mA-es kioldóáramának
   (2,5 A ≈ 83 × I_Δn), tehát az RCD BIZTOSAN, a leggyorsabb
   tartományában old ki -> a 0,2 s-os idő teljesül.
   A testen fellépő feszültség a kioldásig:
       U_test = I_hiba × R_A = 2,5 A × 87 Ω = 217 V
   -> a lekapcsolás gyorsasága itt a döntő, nem a feszültség nagysága!

c) A feltételből:  I_Δn ≤ 50 V / R_A = 50 / 87 = 0,575 A = 575 mA
   -> elvileg 500 mA-es RCD is megfelelne a 411.5.3. feltételnek,
      DE a végáramkörökre a 30 mA-es kiegészítő védelem külön
      követelmény (411.3.3. - 34. fejezet), ezért a gyakorlatban
      marad a 30 mA.

Válasz: a kialakítás megfelel; a földelő ellenállása nagy tartalékkal
        teljesíti a szabvány feltételét.

33.8 ⭐ Miért kell TT-rendszerben szinte mindig áram-védőkapcsoló?

A számok magukért beszélnek

A szabvány 411.5.2. szakasza nem véletlenül fogalmaz úgy, hogy TT-rendszerben „általánosságban
áram-védőkapcsolót kell használni". Nézzük meg számítással, mi kellene ahhoz, hogy egy közönséges
kismegszakító végezze a lekapcsolást.

Kidolgozott példa 33.6 - Elegendő-e a túláramvédelem TT-rendszerben?

Feladat: TT-rendszerű berendezésben egy 230 V-os végáramkört B16-os
         kismegszakító véd. Az üzemi földelés R_B = 5 Ω, a berendezés
         földelője R_A = 20 Ω. Teljesül-e a 411.5.4. szerinti feltétel?

1. A feltétel (411.5.4.):   Z_s × I_a ≤ U₀
   I_a = 5 · 16 = 80 A
   Z_s,max = U₀ / I_a = 230 / 80 = 2,875 Ω

2. A TÉNYLEGES hurokimpedancia TT-ben tartalmazza a KÉT FÖLDELŐT is:
   Z_s ≈ R_A + R_B + (a vezetők impedanciája ~ 0,3 Ω)
       ≈ 20 + 5 + 0,3 = 25,3 Ω

3. Összehasonlítás:
   25,3 Ω  ≤  2,875 Ω ?      ✘  NEM TELJESÜL  (majdnem KILENCSZERES
                                a túllépés)

4. Mekkora földelési ellenállás kellene?
   R_A + R_B ≤ 2,875 - 0,3 = 2,575 Ω
   ->  R_A ≤ 2,575 - 5 = NEGATÍV szám
   ->  a feltétel MÉG NULLA ellenállású berendezésföldelővel SEM
       teljesíthető, mert már az üzemi földelés R_B = 5 Ω-ja
       önmagában nagyobb a megengedett teljes hurokimpedanciánál.

5. Ugyanez áram-védőkapcsolóval (I_Δn = 30 mA):
   R_A × I_Δn = 20 × 0,03 = 0,6 V  ≤  50 V     ✔  MEGFELEL
   a hibaáram: 230/25 = 9,2 A = 307 × I_Δn -> azonnali kioldás

Válasz: túláramvédelemmel a feltétel teljesíthetetlen, áram-védőkapcsolóval
        nagy tartalékkal teljesül. Ezért mondja ki a szabvány, hogy
        TT-rendszerben hibavédelemre általánosságban RCD-t kell használni.

Ez a példa mutatja meg a TT-rendszer lényegét: a hurokimpedanciát a földelési ellenállások
uralják, ezek nagyságrendje pedig ohmok–tízohmok, nem milliohmok. Túláramvédelemmel csak akkor
lehetne védekezni, ha a Z_s kis értéke „tartósan és megbízhatóan" biztosítható lenne –
gyakorlatilag csak nagyon jó, hálós földelővel rendelkező ipari telephelyen, és ott is kockázatos,
mert a talaj vezetőképessége az évszakkal változik.

Az áram-védőkapcsoló szerepe – és ami nem az

Az áram-védőkapcsolót részletesen a 34. fejezet tárgyalja (működési elv, típusok, érzékenység,
kiválasztás, tesztelés). Itt csak azt a két megállapítást rögzítjük, amely a hálózati rendszerek
megértéséhez kell:

• Az RCD a fázis és a föld közötti hibaáramot érzékeli, tehát pontosan azt a hibafajtát, amely
  TT-rendszerben a túláramvédelem számára láthatatlan marad;
• az RCD nem helyettesíti a védővezetőt és nem is a túláramvédelmet. A szabvány 415.1.2.
  szakasza kimondja: „Az ilyen eszközök használata nem fogadható el a védelem egyedüli módjaként,
  és nem teszi szükségtelenné a 411–414. fejezetekben előírt valamelyik védelmi mód egyikének
  alkalmazását."

33.9 Az IT-rendszer; az első és a második hiba, a szigetelésfigyelő

Mikor és miért használjuk?

Az IT-rendszerben az aktív részeket vagy el kell szigetelni a földtől, vagy elegendően
nagy impedancián keresztül kell a földdel összekötni (a nulla- vagy középponton, illetve
mesterséges nullaponton). Ha nincs nulla- vagy középpont, egy fázisvezető földelhető nagy
impedancián keresztül (411.6.1.). A gyakorlatban ez 1000–2000 Ω nagyságrendű impedanciát jelent.

Miért jó ez? Mert a földtől elszigetelt rendszerben az első földzárlat nem hoz létre nagy
hibaáramot: a hurokot csak a rendszer szórt kapacitásain és a nagy értékű impedancián keresztül
lehet zárni. Az áram olyan kicsi, hogy nem veszélyes, és nem kell azonnal lekapcsolni. Ez az
IT-rendszer egyetlen, de nagyon fontos előnye: a folyamatos üzem.

Az első hiba (411.6.1–411.6.3.)

Az első hiba kezelése három tételből áll:

1. Nem kell azonnal lekapcsolni, ha a hibaáram kicsi és a 411.6.2. szerinti feltétel teljesül.
2. A feltétel (411.6.2.): a testeket egyenként, csoportosan vagy együttesen földelni kell, és
   váltakozó áramú rendszerben teljesülnie kell az

   R_A × I_d ≤ 50 V

   R_A = a testek földelőjének és védővezetőjének ellenállása, Ω
   I_d = az első hiba hibaárama, A
         (a szivárgóáramok és a teljes földelési impedancia befolyásolja)
   

feltételnek. Egyenáramú rendszerekben az I_d elhanyagolhatóan kicsi, ezért ott ezzel nem kell
foglalkozni.
3. Az első hibát ki kell jelezni (411.6.3.1.). Ha a rendszert úgy tervezték, hogy az első
hibánál ne kapcsoljon le, a hibát jelezni kell:
- szigetelés-ellenőrző készülékkel (IMD), amely kombinálható szigetelésihibahely-meghatározó
rendszerrel (IFLS), vagy
- hibaáram-ellenőrző eszközzel (RCM), ha a hibaáram elég nagy az észleléshez.

A jelzés legyen hallható és/vagy látható, a hiba fennmaradásáig; a hallható jelzés törölhető,
ha látható jelzés is van; a jelzést ott kell elhelyezni, ahol az illetékes személyek
észlelik. A szabvány hozzáteszi: „Az első hibát ajánlatos a lehető legrövidebb időn belül
megszüntetni."

⭐ A második hiba (411.6.4.)

Ha az első hibát nem hárítják el, és a rendszer másik pontján – másik fázison – is fellép egy
szigetelési hiba, a helyzet gyökeresen megváltozik: a két hibahely között fázis–fázis zárlat
alakul ki, a hibaáram megnő, és le kell kapcsolni. A szabvány három esetet különböztet meg:

A képletekben szereplő 2-es szorzó azt veszi figyelembe, hogy a két hiba különböző
áramkörökben is lehet, tehát a hibaáram két áramkör vezetőin halad át. Az a) esetben a
TN-rendszerre előírt lekapcsolási idők, a b) esetben a TT-re előírtak alkalmazandók, és mindig a
legkedvezőtlenebb hurkot kell figyelembe venni.

Kidolgozott példa 33.7 - Az IT-rendszer második hibájának ellenőrzése

Feladat: 400/230 V-os IT-rendszerű ipari berendezésben minden test közös
         földelési rendszerhez van kötve, kiépített nullavezető NINCS.
         Egy gépet C16-os kismegszakító véd. A legkedvezőtlenebb hurok
         impedanciája Z_s = 1,05 Ω. Teljesül-e a második hibára vonatkozó
         feltétel?

1. Az eset azonosítása: közös földelés, nincs N -> 411.6.4. a) első sor
   Feltétel:   2 · I_a · Z_s ≤ U      ahol U = 400 V (fázisok közötti)

2. A kioldóáram:  C16 ->  I_a = 10 · 16 = 160 A

3. Behelyettesítés:
   2 · 160 A · 1,05 Ω = 336 V   ≤  400 V     ✔  MEGFELEL

4. A megengedett legnagyobb hurokimpedancia:
   Z_s,max = U / (2 · I_a) = 400 / (2 · 160) = 1,25 Ω
   a mért 1,05 Ω ennek 84 %-a -> teljesül, de kevés tartalékkal.

5. Mi lenne, ha KIÉPÍTETT NULLAVEZETŐ is lenne?
   Feltétel:  2 · I_a · Z'_s ≤ U₀ = 230 V
   Z'_s,max = 230 / (2 · 160) = 0,72 Ω
   -> a nullavezető kiépítése SZIGORÍTJA a feltételt, mert a hurok
      a fázis-nulla feszültségre záródik.

Válasz: a feltétel teljesül; a lekapcsolási időre a TN-rendszerre előírt
        értékek érvényesek (411.6.4. 1. MEGJEGYZÉS).

Az IT-rendszerben használható eszközök (411.6.3.)

szigetelés-ellenőrző készülék (IMD) · hibaáram-ellenőrző eszköz (RCM) · szigetelésihibahely-meghatározó
rendszer (IFLS) · túláramvédelmi eszköz · áram-védőkapcsoló (RCD).

Két figyelmeztetés a szabványból: áram-védőkapcsoló használatakor a kapacitív szivárgóáramok
miatt nem zárható ki a kioldás már az első hibánál; két különböző fázisról táplált I. osztályú
készülék hibájánál pedig az RCD működése csak akkor valószínű, ha mindegyiknek saját RCD-je van.

33.10 A hálózati rendszerek összehasonlítása

⭐ Az összefoglaló táblázat

Hogyan dönti el a szerelő, milyen rendszerben dolgozik?

A rendszer típusát nem mi választjuk meg a felhasználói berendezésnél: azt a betáplálás
határozza meg. A helyszíni azonosítás lépései:

1. Hány vezető jön be? Négyvezetős betáplálás (3 fázis + PEN) esetén TN-C a hálózati oldal;
   ötvezetős (3 fázis + N + PE) esetén TN-S. Egyfázisú betáplálásnál ugyanez két, illetve három
   vezetőt jelent.
2. Van-e a berendezésnek önálló földelője, és van-e fémes kapcsolat a hálózat földelt pontjához?
   Ha a PE kizárólag helyi földelőből jön, TT-rendszerről van szó.
3. Földelt-e a tápforrás csillagpontja? Ha nincs földelve, vagy nagy impedancián keresztül van,
   és a berendezésben szigetelésfigyelő működik: IT-rendszer.
4. Hol van a szétválasztási pont? TN-C-S rendszerben ezt meg kell keresni és dokumentálni.

A rendszerazonosítás a villamos biztonsági felülvizsgálat első lépéseinek egyike, mert e nélkül
sem a lekapcsolási feltétel, sem a mérési határértékek nem értékelhetők. A felülvizsgálat menetével
és a mérésekkel a 37. fejezet foglalkozik.

33.11 ⭐ A hurokimpedancia ellenőrzése számítással és méréssel

Miből áll össze a hurokimpedancia, és mitől függ?

A Z_s négy tényezőn múlik:

A számítás menete

Kidolgozott példa 33.8 - A hurokimpedancia számítása és a legnagyobb
                         megengedett vezetékhossz

Feladat: TN-C-S rendszerű lakásban új dugaszolóaljzat-áramkör épül:
         réz 2,5 mm² fázis- és 2,5 mm² védővezető, B16 kismegszakító.
         A lakáselosztónál MÉRT hurokimpedancia: 0,42 Ω.
         A réz fajlagos ellenállása 20 °C-on ρ = 0,0185 Ω·mm²/m.
         a) Mekkora Z_s adódik 30 m vezetékhossznál?
         b) Milyen hosszú lehet legfeljebb az áramkör?

a) 1. Az áramköri szakasz ellenállása 20 °C-on.
      A hurok az ODA (fázis) és a VISSZA (PE) utat is tartalmazza:
      R_20 = 2 · l · ρ / A = 2 · 30 · 0,0185 / 2,5
           = 1,11 / 2,5 = 0,444 Ω

   2. Melegítés a végső megengedett hőmérsékletre (a 16. fejezet egységes
      szabálya szerint, PVC-nél 160 °C):
      R_160 = [1 + 0,004 · (160 - 20)] · R_20 = 1,56 · 0,444 = 0,693 Ω

   3. A teljes hurokimpedancia:
      Z_s = 0,42 + 0,693 = 1,113 Ω

   4. A megengedett érték B16-hoz:  Z_s,max = 230/80 = 2,875 Ω
      1,113 Ω ≤ 2,875 Ω     ✔  MEGFELEL

b) A megengedett legnagyobb hossz.
   1. Óvatos számítás c_min = 0,90 feszültségtényezővel:
      Z_s,max = 0,90 · 230 / 80 = 2,59 Ω
   2. Az áramkörre jutó rész:  2,59 - 0,42 = 2,17 Ω  (160 °C-on)
   3. Vissza 20 °C-ra:         2,17 / 1,56 = 1,391 Ω
   4. A hossz:
      l = R_20 · A / (2 · ρ) = 1,391 · 2,5 / (2 · 0,0185)
        = 3,48 / 0,037 = 94 m

Válasz: a 30 m-es áramkör bőven megfelel; a lekapcsolási feltétel
        szempontjából 94 m-ig lehetne elmenni. FIGYELEM: ilyen hosszon
        már régen a FESZÜLTSÉGESÉS a mértékadó (16. fejezet), tehát a
        lekapcsolási feltétel a gyakorlatban ritkán a szűk keresztmetszet
        - kivéve a nagy névleges áramú, C vagy D karakterisztikájú
        védelemmel ellátott áramköröket.

A mérés és a mért érték értékelése

A hurokimpedanciát a gyakorlatban nem számítjuk, hanem mérjük – a mérés a valós kötéseket, az
átmeneti ellenállásokat és a hálózati oldal impedanciáját is tartalmazza. Az MSZ HD 60364-6 szerint
a TN-rendszer hibavédelmének ellenőrzése éppen a földzárlati hurokimpedancia mérésével történik,
ahol ez lehetséges; ahol nem, ott a védővezetők folytonosságának ellenőrzésével és számítással.
A mérés előtt mindig villamos folytonossági vizsgálatot kell végezni. A mérőműszerek, a mérési
módszer és a jegyzőkönyvezés részletei a 37. fejezetben szerepelnek.

Kidolgozott példa 33.9 - Mért hurokimpedancia értékelése

Feladat: egy villamos biztonsági felülvizsgálat során az alábbi mérési
         eredmények születtek egy TN-C-S rendszerű lakásban. Döntse el
         áramkörönként, hogy megfelel-e a lekapcsolási feltétel!
         (U₀ = 230 V, minden áramkör végáramkör.)

  Áramkör            Védelem   Mért Z_s     I_a         Z_s,max     Ítélet
  --------------------------------------------------------------------------
  1. világítás        B10      0,88 Ω     50 A        4,60 Ω        ✔
  2. konyhai aljzat   B16      1,42 Ω     80 A        2,875 Ω       ✔
  3. bojler           C16      1,52 Ω    160 A        1,4375 Ω      ✘
  4. garázs, 42 m     B16      2,95 Ω     80 A        2,875 Ω       ✘
  5. klíma kültéri    C10      2,05 Ω    100 A        2,30 Ω        ✔ (szűk)

Az értékelés lépései minden sorban:
  1. I_a  = a karakterisztika szorzója × I_n  (B: 5×, C: 10×)
  2. Z_s,max = U₀ / I_a = 230 / I_a
  3. Z_s ≤ Z_s,max ?

Megjegyzések a nem megfelelő sorokhoz:
  - 3. sor (bojler): a hurokimpedancia önmagában nem rossz, de a C
    karakterisztika kétszer akkora kioldóáramot igényel. Megoldás: B16-ra
    cserélni a védelmet, ha a bojler bekapcsolási árama ezt megengedi
    (ohmos fogyasztó -> megengedi).
  - 4. sor (garázs): a 42 m-es, 1,5 mm²-es vezeték önmagában csak kb.
    1,7 Ω-ot indokolna (lásd a 33.4. feladatot) -- ELŐSZÖR a védővezető
    folytonosságát és a kötéseket kell vizsgálni. Ha végül tényleg a
    vezeték a szűk keresztmetszet, a 66 %-os szabály miatt nem 2,5, hanem
    4 mm² kell, vagy 30 mA-es RCD-t beépíteni, amely a lekapcsolást a
    hurokimpedanciától gyakorlatilag függetlenül biztosítja.
  - 5. sor: 2,05 Ω a megengedett 2,30 Ω 89 %-a. A mérési bizonytalanságot
    és a vezető melegedését figyelembe véve ez már kockázatos; érdemes
    tartalékot képezni.

Válasz: az 1., 2. és 5. áramkör megfelel, a 3. és a 4. nem.

⭐ Mit tegyünk, ha a hurokimpedancia túl nagy?

Kidolgozott példa 33.10 - A kiegészítő védő egyenpotenciálú összekötés
                          R ≤ 50/I_a feltétele

Feladat: egy fürdőszobában kiegészítő védő egyenpotenciálú összekötést
         alakítunk ki (415.2.). Mekkora lehet legfeljebb az egyidejűleg
         érinthető testek és idegen vezetőképes részek közötti ellenállás,
         ha a védelmi eszköz
         a) 30 mA-es áram-védőkapcsoló;
         b) B16-os kismegszakító;
         c) C16-os kismegszakító?

A feltétel (415.2.2.):   R ≤ 50 V / I_a
   I_a = RCD-nél az I_Δn névleges kioldóáram,
         túláramvédelmi eszköznél az 5 s-hoz tartozó kioldóáram.

a) 30 mA-es RCD:
   I_a = 0,03 A
   R ≤ 50 / 0,03 = 1666 Ω      -> gyakorlatilag bármilyen összekötés jó

b) B16 kismegszakító:
   I_a = 5 · 16 = 80 A  (a mágneses kioldás felső határa; ez az az áram,
        amelynél a kioldás 5 s-nál rövidebb idő alatt biztosan bekövetkezik)
   R ≤ 50 / 80 = 0,625 Ω       -> nagyon jó minőségű, kis ellenállású
                                  összekötés kell

c) C16 kismegszakító:
   I_a = 10 · 16 = 160 A
   R ≤ 50 / 160 = 0,3125 Ω     -> még szigorúbb

Tanulság: a kiegészítő egyenpotenciálú összekötés követelménye a védelmi
eszköztől függ, és túláramvédelem mellett NAGYSÁGRENDEKKEL szigorúbb, mint
áram-védőkapcsoló mellett. Ez az egyik oka annak, hogy fürdőszobában a
30 mA-es RCD ma alapkövetelmény (411.3.3. - 34. fejezet).

33.12 Tipikus hibák

A hat leggyakoribb hiba a gyakorlatban

Amit még érdemes elkerülni

Ellenőrző kérdések

1. Miből áll a táplálás önműködő lekapcsolása mint védelmi mód? Nevezze meg az alapvédelmet és a
   hibavédelem két elemét!
2. Mit mond ki a 411.3.1.1. szakasz utolsó követelménye a védővezetőről, és miért fontos ez akkor
   is, ha II. érintésvédelmi osztályú készüléket kötünk be?
3. Sorolja fel, milyen bejövő fémes részeket kell bekötni a fő földelőkapocsba! Melyik az a
   kivétel, amelyet nem kell bekötni?
4. Mit jelent a hálózati rendszer első, második és további betűje? Fogalmazza meg mindhárom
   betűhelyet egy-egy kérdés formájában!
5. Miben különbözik a TN-C, a TN-S és a TN-C-S rendszer? Hol van a szétválasztási pont, és mit
   tilos utána tenni?
6. Miért nem használható áram-védőkapcsoló TN-C-rendszerben? Adjon két, egymástól független
   indokot!
7. Idézze szó szerint a 411.4.3. szakasz PEN-re vonatkozó tiltását, és magyarázza meg, miért
   életvédelmi jelentőségű!
8. Mi történik a nullázott testekkel, ha a PEN-vezető megszakad? Miért alattomos ez a hiba?
9. Írja fel a lekapcsolási feltételt, és határozza meg pontosan mindhárom mennyiség jelentését!
10. Mekkora I_a értékkel kell számolni B, C és D karakterisztikájú kismegszakítónál, és miért a
    kioldási tartomány felső határával?
11. Sorolja fel a 41.1. táblázat mind a nyolc váltakozó áramú értékét (TN és TT, négy
    feszültségsáv)!
12. Milyen áramkörökre vonatkozik a 41.1. táblázat, és mennyi az idő az elosztóáramkörökre TN-,
    illetve TT-rendszerben?
13. Milyen két feltétel teljesülése esetén alkalmazhatók TT-rendszerben a TN-re vonatkozó
    lekapcsolási idők?
14. Miért kicsi a hibaáram a TT-rendszerben? Vezesse le egy számpéldán, miért nem old ki a B16-os
    kismegszakító!
15. Mit fejez ki az R_A × I_Δn ≤ 50 V feltétel? Mekkora a megengedett legnagyobb földelési
    ellenállás 30 mA-es áram-védőkapcsolónál?
16. Hogyan kell kezelni az IT-rendszer első hibáját, és milyen eszközökkel kell jelezni?
17. Írja fel az IT-rendszer második hibájára vonatkozó három feltételt, és magyarázza meg a 2-es
    szorzó jelentését!
18. Miből áll össze a hurokimpedancia, és a négy befolyásoló tényező közül melyikre van a
    szerelőnek ráhatása?
19. Sorolja fel, mit tehetünk, ha a mért hurokimpedancia túl nagy! Melyik a leggyorsabb megoldás?
20. Mi a kiegészítő védő egyenpotenciálú összekötés feltétele, és miért lesz sokkal szigorúbb a
    követelmény túláramvédelem mellett, mint áram-védőkapcsolónál?

Tudáspróba

1. Mit jelent a hálózati rendszer jelölésének második betűje?
a) a nulla- és a védővezető viszonyát b) a testek földhöz való viszonyát
c) a tápforrás földhöz való viszonyát d) a berendezés névleges feszültségét

2. ⭐⭐ Melyik a helyes alakja a lekapcsolási feltételnek?
a) Z_s × I_a ≤ 50 V b) Z_s × I_a ≤ U₀ c) R_A × I_Δn ≤ U₀ d) Z_s × U₀ ≤ I_a

3. ⭐⭐ Mekkora a legnagyobb megengedett lekapcsolási idő egy 230 V-os, TN-rendszerű,
dugaszolóaljzatot tápláló végáramkörben?
a) 0,1 s b) 0,2 s c) 0,4 s d) 5 s

4. ⭐ Mekkora a legnagyobb megengedett lekapcsolási idő ugyanennél a feszültségnél
TT-rendszerű végáramkörben (áram-védőkapcsolós lekapcsolásnál)?
a) 0,07 s b) 0,2 s c) 0,4 s d) 1 s

5. ⭐ Mennyi a legnagyobb megengedett lekapcsolási idő TN-rendszerű elosztóáramkörre?
a) 0,4 s b) 1 s c) 5 s d) nincs előírás

6. ⭐⭐ Mit mond ki a 411.4.3. szakasz a PEN-vezetőről?
a) legalább 6 mm² keresztmetszetű legyen
b) a PEN-vezetőbe nem szabad kapcsoló- vagy leválasztóeszközt beépíteni
c) a PEN-vezetőt minden csatlakozási ponton földelni kell
d) a PEN-vezető hajlékony vezetékben is alkalmazható

7. Mekkora a megengedett legnagyobb hurokimpedancia egy B16-os kismegszakítóval védett,
230 V-os TN-végáramkörben?
a) 1,44 Ω b) 2,875 Ω c) 4,60 Ω d) 14,4 Ω

8. ⭐ Miért nem elegendő általában a túláramvédelem TT-rendszerben?
a) mert a TT-rendszerben nincs védővezető
b) mert a hibaáram a földön keresztül záródik, ezért kicsi
c) mert a TT-rendszerben a lekapcsolási idő 5 s
d) mert a kismegszakító nem alkalmas váltakozó áramra

9. Mekkora a megengedett legnagyobb földelési ellenállás egy TT-rendszerben, 30 mA-es
áram-védőkapcsoló mellett?
a) 166 Ω b) 500 Ω c) 1666 Ω d) 5000 Ω

10. ⭐ Mi a teendő az IT-rendszer első hibájánál?
a) azonnal le kell kapcsolni a táplálást
b) nem kell lekapcsolni, de hallható és/vagy látható jelzést kell adni
c) a hibát a következő időszakos felülvizsgálatig figyelmen kívül lehet hagyni
d) át kell kapcsolni a berendezést TN-rendszerre

Források