Uzemnenie je úmyselne vytvorené vodivé spojenie zariadení a predmetov so zemou tak, aby určené miesto spotrebiča, zariadenia alebo siete bolo udržiavané na potenciáli zeme.Musí byť vyhotovené tak, aby boli splnené požiadavky bezpečnosti i správnej funkcie celej EI.

• Uzemňovacie sústavy pre ochranné účely

je priame spojenie vodivých častí EI alebo častí súvisiacich s elektrickou inštaláciou so zemou za účelom ochrany pred úrazom elektrickým prúdom. Ochranným uzemnením je tiež uzemnenie zhotovené za účelom ochrany zariadení (potrubia, plášte oznamovacích káblov,...) pred účinkami elektrických polí a uzemnenie uzla transformátora VN/NN. Ak sa na ochranu pred úrazom elektrickým prúdom použije nadprúdový chránič, ochranný vodič má byť vedený spolu s krajnými vodičmi alebo v ich blízkosti. Ak sa použije na ochranu pred úrazom el. prúdom napäťový chránič, pomocný uzemňovač musí byť inštalovaný v dostatočnej vzdialenosti tak, aby bol elektricky nezávislý od všetkých zostávajúcich uzemnených kovových častí.

• uzemňovacie sústavy pre funkčné účely

zriaďujú sa z dôvodov bezpečnosti prevádzky na ustálenie napätia sústavy prosti zemi, na ochranu pred vniknutím napätia zo siete nad 1000 V do siete s napätím do 1000 V, pre správnu činnosť zariadenia slúžiaceho na ochranu pred prepätím a na činnosť rôznych zariadení v zdravotníctve, v oznamovacej technike ,... Úlohou je zabezpečiť správnu činnosť zariadenia, alebo zabezpečiť spoľahlivú funkciu EI.

• uzemňovacie sústavy kombinované pre ochranné a funkčné účely

kombinované uzemnenie môže súčasne slúžiť pre ochranné aj funkčné účely

Uzemnenie môže byť

• priame

ak medzi uzemnenou časťou prúdového obvodu a zemou nie je zaradený žiaden odpor

• nepriame

ak sa medzi uzemňovaciu časť prúdového obvodu a uzemňovač zaradia prídavné odpory (ohmické, kapacitné alebo induktívne)

• uzemnenie bleskozvodov

slúži na zvedenie prúdu blesku do zeme

Uzemňovače

Uzemňovač je vodivé teleso uložené priamo do zeme tak, aby sa vytvorilo vodivé spojenie so zemou, alebo uložené do betónu, ktorý má dobré spojenie so zemou. Uzemňovač môže byť:

• náhodný
• zhotovený

Náhodný uzemňovač

Je vytvorený vodivým predmetom uložoným trvalo v zemi alebo v betónovej zmesi a bol vybudovaný na iný účel ako na uzemnenie.

Podmienky použitia náhodného uzmeňovača:

• požadovaný zemný prechodný odpor
• požadovaná prúdová zaťažiteľnosť
• uloženie (prestavbou alebo úpravou nebude porušené)
• mechanická a korózna odolnosť
• rovnaká predpokladaná životnosť ako uzemňované zariadenie

Kovové plášte a obaly káblov, ako aj kovové vodovodné rúry sa môžu použiť ako uzemňovače iba po dohode a súhlase prevádzkovateľa. Kovové rúrky pre rozvod horľavých kvapalín, plynov a vykurovacích systémov sa ako ochranné uzemňovače NESMÚ použiť. Na funkčné uzemnenie kladného pólu v jednosmerných napájacích sústav sa nemá použiť náhodný základový uzemňovač. Prednostne sa na vyhotovenie uzemňovacích sústav majú využívať náhodné uzemňovače.

Zhotovený uzemňovač

Je uzemňovač zhotovený zámerne na uzemnenie. Ukladajú sa do vrstvy dobre vodivej pôdy tak, aby uzemňovač bol s ňou v dobrom styku.

Z hľadiska uloženia rozlišujeme:

• Podpovrchový uzemňovač

tvorí drôt alebo pásik uložený horizontálne v ryhe v nezamŕzajúcej hĺbke 60 až 80 cm pod porasteným terénom. Ak je uzemňovač kladený do káblových rýh, musí byť uložený na dno výkopu, a to najmenej 10 cm pod kábel alebo vedľa kábla

• Hĺbokvý (tyčový) uzemňovač

tvorí tyč dlhá do 2 m zvisle zarazená do zeme. Ak sa použije viac tyčových uzemňovačov, z hľadiska ich elektrického využitia nemá byť vzdialenosť medzi nimi menšia, ako je dĺžka tyčového uzemňovača. Doskové uzemňovače ukladané zvisle do nezamŕzajúcej pôdy sa z ekonomických dôvodov neodporúčajú.

• Základový uzemňovač

je uzemňovač uložený v betónových základoch budov, stožiarov, nosných konštrukcií a pod. Je tvorený z pásovej ocele alebo z oceľového drôtu s prierezom uvedeným v nasledujúcej tab. Ukladá sa ako obvodový uzemňovač pod izolačnú vrstvu cca 5 cm nad dnom výkopu tak, aby bol vodič uzemňovača obklopený betónovou zmesou

Zhotovené uzemňovače a uzemňovacie prívody sa zriaďujú pre uzemnenie len vtedy, keď:

• náhodné uzemňovače nevyhovujú požiadavkám normy
• náhodné uzemňovače nemajú vyhovujúci zemný odpor
• používanie náhodných uzemňovačov by bolo neekonomické
• používanie náhodných uzemňovačov nie je prípustné z dôvodov požiarnej ochrany alebo iných predpisov
• nie je možné zaistiť, že spojenie s náhodným uzemňovačom nebude prerušné
• iné predpisy vyžadujú ich zriadenie

Spájanie rôznych uzemňovacích sústav

Pracovné a ochranné uzemnenie rôznych sústav do 1000 V sa môže spájať. Ochranné uzemnenia rôznych rozvodných sústav nad 1000 V majú byť vzájomne prepojené. Všetky ochranné uzemnenia častí, ktoré sú vzájomne dosuahnuteľné (vzdialenosť do 2 km), musia byť navzájom prepojené. Pre uzemnenie bleskozvodu a EI sa má vybudovať spoločné uzemnenie. Uzemnenie bleskozvodu a EI sa nemusí vzájomne spojiť, ak ich vzdialenosť v zemi je väčšia ako 5 m. Medené uzemňovače nesmú byť umiestnené v bezprostrednej blízkosti oceľových uzemňovačov ani s nimi byť pospájané. Najmenšia vzdialenosť medzi týmitouzemňovačmi v zemi je 2 m. Uzemnenie oznamovacieho zariadenia a uzemnenie silového sa má, pokiaľ je to možné, od seba oddialiť (pri zariadení do 1000 V na 20 m a pri zariadení nad 1000 V na 40 m). Podmienka platí i pri uzemnení oznamovacieho zariadenia a uzemnenia bleskozvodu. Ak sa nachádzajú bližšie ako 5 m, musia sa vzájomne spojiť a dodržať požiadavky pre obe zariadenia. Pri novozriadenom alebo rekonštruovanom uzemnení sa musí vždy pred uvedením do prevádzky vykonať meranie odporu uzemnenia ako celku. Z hľadiska využitia plochy materiálu s ohľadom na dosiahnutý zemný odpor sú najvhodnejšie uzemňovače uložené vo vertikálnom smere (tyčové, hĺbkové). Uzemňovací vodič sa vedie najkratším smerom, bez ostrých ohybov, s minimálnym počtom oblúkov a slučiek. Uzemňovací vodič s ochrannou funkciou pred úrazom elektrickým prúdom sa označí farebne ako ochranný vodič. Funkčné uzemnenie zvodičov prepätia sa spája s ochranným uzemnením zariadenia, ktoré zvodič chráni.

Uzemňovač pre vyrovnávanie potenciálu

- je uložený vo vhodnej hĺbke a vzdialenosti od vodivých predmetov za účelom ovplyvnenia rozloženia potenciálu na povrchu zeme. Pre zníženie hodnoty nebezpečného prúdu sa spravidla použije pásikový alebo drôtový vodič ulpžený v hĺbke 30 až 40 cm vo vzdialenosti 1 m od vodivého predmetu alebo konštrukcie. Pre zníženie hodnoty krokových napätí sa ukladajú do zeme ďalšie, vzájomne prepojené vodiče postupne do väčších vzdialeností a hĺbok.

Uzemňovacia svorka a ekvipotenciálna prípojnica

Na uzemňovaciu svorku alebo ekvipotenciálnu prípojnicu musia byť pipojené uzemňovacie vodiče, vodiče hlavného pospájania, ochranné vodiče a vodiče funkčného uzemnenia, pokiaľ to situácia vyžaduje. Na prístupnom mieste musí byť umiestnený spoj, ktorý umožňuje rozpojenie uzemňovacieho vodiča z dôvodu merania odporu uzemnenia.

Požiadavky na uzemnenie

Vychádza sa z STN 33 2000-5-54 a musia sa dodržať požiadavky na:

• hodnotu odporu uzemnenia
• prúdovú zaťažiteľnosť
• prípustné napätie uzemňovacej sústavy
• dovolené krokové a medzné dotykové napätie
• odolnosť proti korózii a mechanickú odolnosť

Dokumentácia

Každá uzemňovacia sústava musí mať vypracovanú dokumentáciu, ktorá obsahuje:

• výkresovú dokumentáciu umiestnenia uzemňovačov
• spojenie uzemňovačov
• vedenie uzemňovacích vodičov
• rozmiestnenie kontrolných šácht
• rozmery uzemňovačov
• druh a rozmery uzemňovačov
• technickú správu

Ochranné vodiče

Ochranné vodiče majú splniť v prevažnej miere tieto ustanovenia:

• ochranný vodič sa s uzemňovacím vodičom musí spojiť pomocou skúšobnej svorky, súčasne sa musí zabezpečiť ochrana pred mechanickým poškodením
• ochranný vodič PE môže byť holý a nemusí viesť spoločne s krajnými vodičmi
• ochranný aj náhodný ochranný vodič má mať čo najmenší počet spojov so zaručeným trvalým stykom. Stykové plochy musia byť chránené proti korózii a ozančené v súlade s STN 33 0165
• Ochranný vodič sa nesmie dotýkať horľavých látok ani pokladov

Ako náhodný ochranný vodič sa nesmie použiť:

• zábradlie, plot, zabudovaný rebrík
• nosný napínací drôt
• akékoľvek odnimateľné zariadenie
• koľajnica dopravných zariadení (vínimkou sú elektrické trakčné zariadenia)
• Skrutky a svorky na pripojenie ochranného vodiča na EZ musia byť označené písmenami PE alebo značkou

Náhodný ochranný vodič sa nesmie použiť ako krajný. Výnimku tvoria niektoré trakčné a elektronické zariadenia. Ochranným vodičom sa spájajú cudzie vodivé časti v mieste, kde je to predpísané alebo potrebné.

Kombinované uzemňovacie sústavy na ochranné a funkčné účely

V prípade, že sa v sústave použijú vodiče PEN, musia byť naviac splnené podmienky:

• PEN vodič sa musí viesť súbežne s krajnými vodičmi alebo v ich blízkosti. Jeho príslušnosť k obvodu sa musí riadne označiť.
• PEN vodič musí mať v spoločnom obložení rovnakú izoláciu ako krajné vodiče.
• PEN vodič v striedavých jednofázových obvodoch má mať rovnakú izoláciu ako vodiče krajné