Elektrorevizní Elektrorevizní.czElektrorevizní Wiki
Ctrl K
Hlavní web Písemné testy
Soustavy TN

Síť TN-C

Názorný výklad sítě TN-C: jak je zapojen zdroj a vodič PEN, jak se připojují spotřebiče, kudy se uzavírá poruchová smyčka, co způsobí přerušení PEN a jak vypočítat impedanci Zs.

Aktualizováno: 29. 6. 2026Ústní zkouška RTAutomatické odpojení

Odpověď do 30 sekund

TN-C je síť, ve které je uzel zdroje přímo uzemněn a ochranná i pracovní funkce jsou v celé posuzované části spojeny v jediném vodiči PEN. Při poruše fáze na kovovou kostru spotřebiče teče poruchový proud z vinutí zdroje vodičem L přes jistič a místo poruchy na kostru a vodičem PEN zpět k uzlu zdroje. Ochrana je zpravidla zajištěna automatickým odpojením nadproudovým ochranným přístrojem. Musí platit Zs × Ia ≤ U0. Proudový chránič se přímo v části TN-C nepoužívá; nejprve musí být PEN rozdělen na PE a N.

Co znamená označení TN-C

T – uzemnění zdroje

Jeden bod napájecí soustavy, obvykle uzel transformátoru, je přímo spojen se zemí.

N – připojení neživých částí

Kovové neživé části zařízení jsou vodivě spojeny s uzemněným bodem zdroje.

C – combined

Ochranná funkce PE a pracovní funkce N jsou spojeny v jediném vodiči PEN.

Počet vodičů

Třífázová část má typicky L1, L2, L3 a PEN. Jednofázová odbočka má L a PEN.

Důležité pro zkoušku: síť TN-C není pouze „stará dvouvodičová instalace“. Rozhodující je společná ochranná a pracovní funkce vodiče PEN a způsob spojení neživých částí s uzemněným bodem zdroje.

Jak síť TN-C funguje v běžném provozu

Nejjednodušší je představit si TN-C jako soustavu se čtyřmi vodiči: L1, L2, L3 a PEN. Sekundární vinutí transformátoru je zapojeno do hvězdy, její uzel je uzemněn a z tohoto uzlu je vyveden vodič PEN. PEN má dvě úlohy současně: vrací pracovní proud jednofázových spotřebičů a zároveň spojuje jejich kovové neživé části s uzemněným bodem zdroje.

Jak číst schéma: u spotřebičů třídy I není zakreslen samostatný zemnič. Černý bod na obrysu představuje kovovou kostru spotřebiče a ta je ochrannou odbočkou spojena přímo s vodičem PEN. Symbol zemniče je pouze u uzlu zdroje.
Jednofázový spotřebič

Pracovní proud se vrací vodičem PEN

uzel zdroje→L→spotřebič→PEN→uzel zdroje

U spotřebiče třídy I je kovová kostra spojena se stejným vodičem PEN. Při běžném provozu proto PEN současně vede pracovní proud a plní ochrannou funkci.

Třífázový motor

PEN chrání kostru motoru

Vyvážený třífázový motor bez středního vodiče odebírá proud mezi fázemi. Vodičem PEN za normálního stavu pracovní proud motoru neteče; PEN je připojen ke kostře a vytváří návratovou cestu pro poruchový proud.

Spotřebič II. třídy: i v TN-C potřebuje pro napájení dva pracovní póly, tedy například L a PEN. PEN se však nepřipojuje k jeho krytu, protože ochranu zajišťuje dvojitá nebo zesílená izolace.

Poruchová smyčka v síti TN-C

Při poruše fáze na kovovou kostru spotřebiče třídy I se poruchový proud uzavírá kovovou cestou přes vodič PEN zpět k uzlu zdroje.

Kudy přesně teče poruchový proud

  1. Poruchový proud vychází z příslušného vinutí zdroje.
  2. Teče fázovým vodičem L přes nadproudový ochranný přístroj.
  3. V místě poruchy přejde z živé části na kovovou kostru spotřebiče.
  4. Z kostry pokračuje ochrannou funkcí vodiče PEN.
  5. Vodičem PEN se vrací k uzlu transformátoru a uzavírá elektrický obvod.
  6. Je-li impedance smyčky dostatečně nízká, vznikne velký poruchový proud a jistič nebo pojistka odpojí fázový vodič v požadovaném čase.
Častá chyba u ústní zkoušky: nakreslit proud z kostry do země a přes zemnič zpět k transformátoru. V síti TN je rozhodující kovová návratová cesta ochranným vodičem, v TN-C tedy vodičem PEN. Uzemnění má důležitou stabilizační a bezpečnostní funkci, ale běžný výpočet poruchové smyčky TN se neopírá o zem jako o hlavní pracovní návratovou cestu.

Jak síť TN-C nakreslit u ústní zkoušky

Zkoušející obvykle sleduje, zda rozumíte vazbě mezi zdrojem, vodičem PEN, kostrou spotřebiče a ochranným přístrojem. Postupujte v tomto pořadí:

  1. Nakreslete transformátor nebo alespoň jeho sekundární vinutí a uzel.
  2. Uzel zdroje spojte se zemí a označte jej jako uzemněný bod soustavy.
  3. Ze zdroje veďte fázový vodič L a kombinovaný vodič PEN.
  4. Do vodiče L zakreslete jistič nebo pojistku. Do PEN žádný jistící ani spínací prvek nekreslete.
  5. Nakreslete spotřebič třídy I s kovovou kostrou. Kostru spojte s PEN.
  6. Zakreslete poruchu L na kostru.
  7. Šipkami vyznačte celou smyčku: zdroj → L → jistič → porucha → kostra → PEN → zdroj.
Vodič PEN se nesmí přerušit běžným spínačem, jistit ani samostatně odpojovat. Jeho porucha je zvlášť nebezpečná, protože při přerušení může pracovní proud přes připojené spotřebiče zvýšit potenciál chráněných kovových částí vůči zemi.

Podmínka automatického odpojení

Ochranný přístroj musí při poruše odpojit napájení v době požadované pro daný obvod. Obecná podmínka pro síť TN je:

Zs × Ia ≤ U0

Zs

Impedance celé poruchové smyčky: impedance zdroje, fázového vodiče k poruše a ochranné návratové cesty, v TN-C vodiče PEN.

Ia

Proud, který vyvolá automatické odpojení ochranného přístroje v požadovaném čase. Určuje se z vypínací charakteristiky.

U0

Jmenovité napětí mezi fázovým vodičem a zemí. V běžné síti 230/400 V je U0 = 230 V.

Ik

Předpokládaný poruchový proud lze orientačně určit jako Ik = U0 / Zs. Musí být nejméně tak velký jako Ia.

Vyhodnocení naměřené impedance

Při měření za běžné teploty se zohledňuje možné zvýšení odporu vodičů při poruše a kolísání napětí. Pro uvedený způsob ověření se používá vztah:

1,5 × Zs(m) × Ia ≤ U0

Stejný vztah lze upravit na nejvyšší dovolenou naměřenou hodnotu:

Zs(m),max = ⅔ × U0 / Ia

Zs(m) je skutečně naměřená impedance smyčky. Koeficient 1,5 vytváří rezervu pro nepříznivější provozní stav. Při konkrétním posouzení je vždy rozhodující použitá norma, typ ochranného přístroje a jeho skutečná vypínací charakteristika.

Jističe B, C a D – jak určit Ia

Pro běžné modulové jističe se při jednoduchém zkouškovém výpočtu používá horní mez okamžité spouště, aby bylo vybavení zajištěno:

CharakteristikaRozsah okamžité spouštěPro jistý výpočet IaPříklad pro 16 A
B3 až 5 × In5 × In80 A
C5 až 10 × In10 × In160 A
D10 až 20 × In20 × In320 A
Pozor: násobky B/C/D jsou praktická pomůcka pro běžné jističe. U pojistek, výkonových jističů, nastavitelných spouští nebo při posuzování jiné vypínací doby se Ia odečítá z příslušné časově-proudové charakteristiky výrobce.

Vzorová úloha ze tří údajů

Zadání: U0 = 230 V, jistič B16, naměřená impedance smyčky Zs(m) = 1,80 Ω. Nakreslete síť TN-C s jištěným spotřebičem třídy I, vyznačte poruchovou smyčku a určete, zda ochrana vyhovuje.

1. Určení vypínacího proudu

Ia = 5 × In = 5 × 16 = 80 A

2. Nejvyšší dovolená naměřená impedance

Zs(m),max = ⅔ × 230 / 80 = 1,92 Ω

3. Porovnání

1,80 Ω ≤ 1,92 Ω → VYHOVUJE

4. Kontrolní výpočet poruchového proudu

Ik ≈ 230 / 1,80 ≈ 128 A

Poruchový proud přibližně 128 A je větší než požadovaných 80 A. Jistič B16 má podmínky pro rychlé vybavení. Do odpovědi doplňte, že konečné posouzení zahrnuje i správnou požadovanou dobu odpojení a ověření použité charakteristiky.

Doba odpojení: u běžné střídavé sítě TN s U0 = 230 V je pro příslušné koncové obvody požadováno odpojení nejvýše do 0,4 s. Pro distribuční a další obvody, na které se tato krátká doba nevztahuje, může být za stanovených podmínek dovoleno až 5 s.

Kalkulátor pro procvičení

Zadejte tři údaje: napětí U0, jistič a naměřenou Zs. Kalkulátor použije horní mez okamžité spouště a koeficient 1,5.

Výsledek se zobrazí po stisknutí tlačítka.

Co udělat, když impedance nevyhovuje

Nevyhovující výsledek znamená, že očekávaný poruchový proud nemusí vyvolat odpojení v požadovaném čase. Nestačí pouze výsledek „přepsat“ nebo bez posouzení osadit jiný jistič. Je nutné zjistit příčinu a odborně navrhnout nápravu.

  1. Prověřit měření a stav obvodu. Ověřit správné měřicí zapojení, stav přístroje, napětí sítě a opakovat měření.
  2. Zkontrolovat spoje. Uvolněné, zoxidované nebo přehřáté svorky L a zejména PEN výrazně zvyšují impedanci a současně představují závažnou závadu.
  3. Snížit impedanci vedení. Zvětšit průřez, zkrátit trasu, odstranit nevhodné přechody nebo rozdělit dlouhý obvod.
  4. Vhodně změnit nadproudovou ochranu. Nižší jmenovitý proud nebo rychlejší charakteristika může snížit potřebný Ia, ale pouze pokud vyhoví zatížitelnost vedení, provozní proudy, rozběhy a selektivita.
  5. Použít jiné ochranné opatření. Je-li to technicky a normativně vhodné, rozdělit PEN na PE a N a v následné části TN-S použít proudový chránič. RCD se nesmí vložit přímo do části TN-C.
  6. Doplňující pospojování nebo omezení napětí. Použije se pouze v případech a za podmínek stanovených normami, nikoli jako univerzální náhrada opravy vadného PEN nebo nevhodného obvodu.
Zásadní omezení: po rozdělení PEN na PE a N se tyto vodiče nesmějí za bodem rozdělení znovu spojit. Proudovým chráničem musí procházet všechny pracovní vodiče, ale nikdy ochranný vodič PE.

Vodič PEN a hlavní rizika TN-C

  • PEN vede současně pracovní proud a zajišťuje ochranné spojení neživých částí.
  • Přerušení nebo špatný spoj PEN může způsobit nebezpečné dotykové napětí na kostrách zařízení.
  • Do PEN se nezařazuje samostatná pojistka, jistič ani běžný spínač.
  • V pevných instalacích se PEN používá jen při splnění požadavků ČSN 33 2000-5-54; obecně nejméně 10 mm² Cu nebo 16 mm² Al.
  • Nové koncové obvody se obvykle vedou s oddělenými vodiči PE a N; TN-C bývá zachována především v napájecí části před rozdělením PEN.
Historická instalace versus nový návrh: vzor s jističem B16 slouží k procvičení výpočtu. Není doporučením navrhovat nový dvouvodičový koncový obvod TN-C malého průřezu. Stávající zařízení se při revizi posuzuje také s ohledem na předpisy platné v době jeho uvedení do provozu, jeho skutečný stav a případné rekonstrukce.

Co se stane při přerušení vodiče PEN

Přerušení PEN je jiný typ závady než porucha fáze na kostru. U poruchy L–kostra vznikne uzavřená nízkoimpedanční smyčka a má rychle vybavit jistič nebo pojistka. Při přerušení PEN se však ochranná i pracovní cesta rozpojí. Část instalace za místem přerušení začne „plavat“ a její potenciál určují právě připojené spotřebiče.

Jeden jednofázový obvod

Spotřebič může přestat fungovat, kostra však nemusí být bezpečná

Fáze přes vnitřní impedanci spotřebiče „zvedne“ potenciál odpojené části PEN a tím i připojené kovové kostry. Když se člověk současně dotkne kostry a země nebo cizí vodivé části, může uzavřít proudovou cestu přes své tělo. Protože nejde o tvrdý zkrat L–PEN, nadproudová ochrana často vůbec nemusí vybavit.

Více fází za jedním přerušením

Vznikne posun uzlu a nerovnoměrné rozdělení 400 V

Dva jednofázové spotřebiče na různých fázích se mohou přes společný odpojený PEN zapojit do série mezi dvě fáze. Sdružené napětí přibližně 400 V se rozdělí podle jejich okamžitých impedancí. Spotřebič s větší impedancí obvykle dostane vyšší napětí a může být zničen.

Ilustrační příklad: 60W spotřebič a 2000W topný spotřebič

Budeme-li oba spotřebiče pro názornost považovat za čistě odporové při 230 V, vychází jejich odpory přibližně 882 Ω a 26,5 Ω. Po přerušení PEN a sériovém spojení mezi dvěma fázemi se 400 V rozdělí přibližně takto:

60 W / vyšší impedance
U ≈ 388 V
2000 W / nižší impedance
U ≈ 12 V

Jde o zjednodušený výpočet pro odporové zátěže. Televize, napájecí zdroje a elektronika jsou nelineární, takže skutečné napětí i průběh poruchy mohou být jiné – riziko přepětí a požáru však zůstává.

Přerušený nebo přehřátý PEN je stav bezprostředně ohrožující bezpečnost. Instalace se má bezpečně odpojit od napájení, zajistit proti opětovnému zapnutí a závadu musí bez prodlení odstranit odborně způsobilá osoba. Samotné vypnutí jednoho spotřebiče neřeší nebezpečný potenciál na společném PEN.

Proč při přerušení PEN často nevybaví jistič

Jistič reaguje na nadproud. Přerušením PEN se ale obvod spíše rozpojí nebo se proud uzavírá přes impedance připojených spotřebičů. Proud proto může zůstat pod vybavovací hodnotou jističe, přestože se na kostrách objeví nebezpečné napětí. To je důvod, proč je porucha PEN tak zrádná: nebezpečí může existovat bez zjevného zkratu a bez automatického vypnutí.

Minimální průřez PEN: v pevných instalacích se podle běžného požadavku ČSN 33 2000-5-54 používá PEN nejméně 10 mm² Cu nebo 16 mm² Al. U konkrétní instalace je vždy nutné ověřit všechny podmínky provedení, materiál, mechanickou ochranu a předpisy platné pro dané zařízení.

Co u TN-C ověřuje revizní technik

  • správné určení druhu sítě a průběhu vodiče PEN;
  • spojitost ochranné cesty a stav všech spojů PEN;
  • provedení ochranného pospojování a vazbu na hlavní uzemňovací svorku;
  • zda PEN není nevhodně jištěn, spínán nebo přerušen;
  • impedanci poruchové smyčky a předpokládaný poruchový proud;
  • koordinaci Zs s jističem nebo pojistkou a požadovanou dobu odpojení;
  • správnost případného rozdělení PEN na PE a N a zapojení RCD až za tímto bodem;
  • stav dokumentace, označení vodičů, svorek a ochranných přístrojů.

Nejčastější chyby u ústní zkoušky

Chybná odpověďSprávné vysvětlení
„Poruchový proud se vrací zemí.“V síti TN se vrací především kovovou ochrannou cestou, v TN-C vodičem PEN.
„Do TN-C doplním proudový chránič.“Nejdříve musí být PEN rozdělen na PE a N. RCD patří až do následné části TN-S.
„Pro B16 vždy stačí Zs ≤ 2,87 Ω.“2,87 Ω je hodnota z prostého U0/Ia. Při vyhodnocení naměřené hodnoty s koeficientem 1,5 vychází 1,92 Ω.
„Když nevyjde smyčka, dám silnější jistič.“Silnější jistič zvyšuje potřebný vybavovací proud a situaci zpravidla zhorší.
„PEN je jen nulový vodič.“PEN současně plní pracovní funkci N a ochrannou funkci PE.
„Když se PEN přeruší, jistič vždy vypne.“Ne. Přerušení PEN nemusí vytvořit nadproud. Na kostrách může být nebezpečné napětí, i když jistič zůstane zapnutý.
„Po přerušení PEN mají všechny spotřebiče prostě 230 V.“U spotřebičů na různých fázích se může vytvořit sériové zapojení přes 400 V a napětí se rozdělí podle okamžitých impedancí.

Mini test

1. Co znamená písmeno C v označení TN-C?

Combined – ochranná a pracovní funkce jsou spojeny v jediném vodiči PEN.

2. Kudy se při poruše L na kostru vrací proud ke zdroji?

Z kostry vodičem PEN k uzlu zdroje. Zem není hlavním návratovým vodičem poruchové smyčky TN-C.

3. Jaká je základní podmínka automatického odpojení?

Zs × Ia ≤ U0.

4. Jaký Ia použijete v jednoduchém výpočtu pro jistič C16?

10 × 16 A = 160 A, pokud se používá horní mez okamžité spouště charakteristiky C.

5. Smí se PEN vést přes proudový chránič?

Ne. Proudový chránič se používá až po rozdělení PEN na PE a N v části TN-S.

6. Proč při přerušení PEN nemusí vybavit jistič?

Protože přerušení PEN nemusí vytvořit nízkoimpedanční zkrat ani nadproud. Nebezpečný potenciál se může na kostru přenést přes impedanci spotřebiče.

7. Co se může stát se dvěma spotřebiči na různých fázích za přerušeným PEN?

Mohou se přes společný plovoucí uzel zapojit do série mezi dvě fáze. Přibližně 400 V se rozdělí podle jejich impedancí a jeden spotřebič může být výrazně přepjat.

Časté otázky

Je TN-C bezpečná síť?

Může splňovat požadavky ochrany, pokud je správně navržena, provedena a udržována. Je však výrazně závislá na spolehlivosti vodiče PEN; jeho přerušení představuje závažné riziko. Proto se v nových koncových obvodech používají oddělené vodiče PE a N.

Proč nelze v TN-C použít RCD?

PEN současně vede pracovní proud a zajišťuje ochranné spojení. RCD vyžaduje oddělený ochranný vodič PE, který jeho měřicím součtovým transformátorem neprochází. Proto se PEN nejprve rozdělí na PE a N.

Je vypočtený Ik skutečný zkratový proud?

Je to předpokládaný poruchový proud odvozený z U0 a impedance poruchové smyčky. Skutečný průběh ovlivňuje napětí, teplota vodičů, impedance zdroje, přechodové odpory a charakter poruchy.

Co je důležitější: Zs nebo vypínací čas?

Obojí je jedna koordinovaná podmínka. Zs musí umožnit takový proud Ia, při kterém ochranný přístroj odpojí obvod v požadovaném čase.

Proč se po přerušení PEN může na kostře objevit napětí?

Odpojená část PEN je stále spojena s pracovním obvodem spotřebiče. Fáze ji přes impedanci spotřebiče posune k nebezpečnému potenciálu a stejný potenciál se přenese na připojené kovové kostry.

Může přerušení PEN poškodit spotřebiče napětím blízkým 400 V?

Ano. Jsou-li za přerušením jednofázové spotřebiče na různých fázích, mohou se zapojit do série mezi dvě fáze. Spotřebič s vyšší impedancí může převzít téměř celé sdružené napětí.

Související předpisy a normy

  • ČSN 33 2000-4-41 ed. 3 – ochrana před úrazem elektrickým proudem, soustavy TN a automatické odpojení.
  • ČSN 33 2000-5-54 ed. 3 – uzemnění, ochranné vodiče, vodič PEN a pospojování.
  • ČSN 33 2000-6 ed. 2 – ověřování elektrických instalací a vyhodnocení impedance poruchové smyčky.
  • ČSN 33 2000-5-53 – ochranné, spínací a řídicí přístroje.
  • Nařízení vlády č. 190/2022 Sb. – požadavky na bezpečnost VTEZ; zkoušky při revizi zahrnují také ověření automatického odpojení od zdroje.