Uziemienie punktu rozdziału przewodu PEN na N i PE - czy jest konieczne?

Pytanie

czy wymagane jest uziemienie punktu rozdziału przewodu PEN na przewód N i przewód PE?

Odpowiedź Sztucznej Inteligencji

Bezpośrednia odpowiedź na pytanie

– Tak. Punkt rozdziału przewodu PEN na neutralny (N) i ochronny (PE) w układzie TN-C-S musi być połączony z lokalnym systemem uziemiającym (GSU/LEP).
– Wymóg wynika z PN-HD 60364-5-54, PN-HD 60364-4-41, krajowych „Warunków technicznych” OSD oraz zasad ochrony przeciwporażeniowej.

Kluczowe punkty
• Uziemia się szynę PE w miejscu podziału; przewód N „uziemia się” tylko poprzez mostek z PEN/PE w tym jednym punkcie.
• Po podziale PE i N nie wolno ponownie łączyć.
• Brak lokalnego uziemienia grozi pojawieniem się niebezpiecznych napięć na obudowach przy przerwaniu PEN.

Szczegółowa analiza problemu

1. Kontekst sieciowy

1. TN-C – wspólny przewód PEN.
2. TN-S – osobne PE i N, liczne punkty uziemień.
3. TN-C-S – przejście: zasilanie PEN, w obiekcie podział na PE+N. Miejsce podziału = kluczowy węzeł ochronny.

2. Powody bezwzględnego uziemienia

a) Przerwanie PEN przed budynkiem
• Bez uziemienia: potencjał PE/N „pływa” – na obudowach pojawia się nawet 230 V.
• Z uziemieniem: napięcie dotykowe ograniczone, RCD i nadprądowe zadziałają.

b) Impedancja pętli zwarcia
\[ Zs = R{PE}+R{PEN}+R{uziomu}+R_{źródła} \]
Dodatkowe uziemienie zmniejsza \(Z_s\), zwiększa prąd zwarciowy i przyspiesza samoczynne wyłączenie zasilania (SWZ).

c) Wyrównanie potencjałów
Szyna PE połączona z GSU scala wszystkie przewodzące części budynku do jednego potencjału.

3. Podstawa normatywna i prawna

• PN-HD 60364-5-54:2011/2022 – tab. 54.1: „Przewód ochronny należy połączyć z instalacją uziemiającą”.
• PN-HD 60364-4-41:2017 – ochrona przy uszkodzeniu wymaga skutecznego uziemienia przewodu ochronnego.
• PN-EN 50522, PN-E-05200 (OSD), WT-E Tauron/PGE/Energa/Enea – obligatoryjne uziemienie w złączu lub RGB.
• Rozporządzenie MI z 07.04.2023 r. „Warunki techniczne…” §184, §187 – instalacja uziemiająca musi zapewniać ochronę przy uszkodzeniu.

(Niektóre starsze wydania PN-IEC 60364 nie wymieniały explicite „podziału PEN”, co bywa źródłem sporów; aktualne arkusze HD i wymagania OSD jednoznacznie nakazują lokalne uziemienie).

4. Realizacja praktyczna

1. Miejsce: złącze kablowe lub RG budynku – możliwie najbliżej wprowadzenia kabla.
2. Schemat:
   PEN → zacisk podziału → szyna GSU (uziom) ↔ szyna PE → instalacja;
   z tego samego zacisku mostek do szyny N.
3. Uziom: fundamentowy (zalecany), otokowy, szpilkowy; R< 30 Ω (zwykle celuje się < 10 Ω).
4. Przekroje:
   • mostek PEN–GSU ≥ przekroju PEN (min Cu 10 mm²).
   • przewód uziemiający wg PN-HD 60364-5-54 (Cu ≥ 16 mm² dla instalacji < 1000 V).
5. Uziemienia wielokrotne: jeśli podział występuje w więcej niż jednym miejscu (np. w złączu i RG), każdy punkt musi być uziemiony i wzajemnie połączony.
6. Pomiary: rezystancja uziemienia, impedancja pętli zwarcia, ciągłość PE; pomiary okresowe co 5 lat lub wg rozporządzenia.

5. Co NIE jest dopuszczalne

• Rozdzielenie PEN bez lokalnego uziomu.
• Ponowne łączenie N i PE poza punktem podziału.
• Stosowanie RCD w części TN-C (przed podziałem).

Aktualne informacje i trendy

• Operatorzy (DSO) wymagają dziś obligatoryjnego uziomu fundamentowego przy nowych przyłączach NN.
• Coraz powszechniej wprowadza się pomiary rezystancji uziemienia online (monitoring ciągły GSU).
• W instalacjach fotowoltaicznych i magazynów energii pojawia się postulat dodatkowego uziemienia szyny PE bezpośrednio przy inwerterze (norma PN-EN IEC 62477-1).

Wspierające wyjaśnienia i detale

• Uziemienie N po podziale jest „pośrednie” – przez mostek z PE i PEN; osobny zacisk N nie łączy się już z ziemią.
• Różnica między „uziemieniem funkcjonalnym” (N w punktach gwiazdy transformatora) a „uziemieniem ochronnym” (PE) – w punkcie podziału zachodzą obie funkcje jednocześnie.

Aspekty etyczne i prawne

• Zaniechanie uziemienia stanowi naruszenie art. 220 §1 kk (narażenie na niebezpieczeństwo utraty zdrowia).
• Instalacja nieprzebadana-/niezgodna grozi cofnięciem protokołu odbioru i odmową przyłączenia przez OSD.

Praktyczne wskazówki

• Preferuj uziom fundamentowy (najniższa impedancja, trwałość).
• Mostki PEN–GSU należy wykonać z jednej ciągłej żyły, bez skrętek i lutowania.
• Stosuj zaciski śrubowe lub prasowane; miejsca łączenia zabezpiecz przed korozją (smary wazelinowe).
• Po każdej modernizacji powtórz pomiary SWZ i RCD.

Ewentualne zastrzeżenia lub uwagi dodatkowe

• W budynkach zabytkowych lub o konstrukcji szkieletowej uzyskanie niskiej rezystancji może wymagać rozległego uziomu otokowego.
• Gdy OSD uziemi PEN w złączu, a od złącza do RG biegnie już 5-przewodowa linia, w RG i tak łączy się szynę PE z GSU – choć sam PEN tam już nie dochodzi.

Sugestie dalszych badań

• Analiza efektu wielu punktów uziemienia PEN na prądy wyrównawcze (EMC).
• Wpływ harmonik od instalacji PV/UPS na prąd w przewodzie PEN i na skuteczność ochrony.
• Rozwiązania monitoringu ciągłego ciągłości PEN (czujniki rezystancyjne / IoT).

Krótkie podsumowanie

Uziemienie miejsca podziału PEN jest absolutnie niezbędne, bo:

1. eliminuje groźne napięcia dotykowe przy awarii PEN,
2. zapewnia wymaganą impedancję pętli zwarciowej i działanie zabezpieczeń,
3. stabilizuje potencjał instalacji dzięki wyrównaniu do GSU.

To wymaganie znajduje oparcie w aktualnych normach PN-HD 60364, krajowych WT i praktyce OSD. Właściwie zaprojektowane i zmierzone uziemienie w punkcie rozdziału jest kluczowym elementem bezpiecznej instalacji TN-C-S.