Co je impedance poruchové smyčky?

Je součtem impedancí a odporů jednotlivých částí obvodu, kterým v případě vzniku poruchy protéká poruchový proud od zdroje k místu poruchy. Velikost impedance poruchové smyčky určuje, jak rychle a spolehlivě dojde k vybavení jistících prvků (jističů nebo pojistek) a odpojení vadné části instalace od zdroje napájení.

V TN síti impedanci poruchové smyčky tvoří impedance sekundárního vinutí napájecího transformátoru, dále impedance fázového vodiče od zdroje k místu poruchy a odpor PE / PEN vodiče od místa poruchy ke zdroji.
V TT síti impedanci poruchové smyčky tvoří impedance sekundárního vinutí napájecího transformátoru, dále impedance fázového vodiče od zdroje k místu poruchy, odpor PE vodiče od místa poruchy po místo uzemnění a zemní odpor jeho uzemnění zemní odpor uzemnění zdroje (distribučního transformátoru).
Odpor, který ochranný obvod klade průchodu poruchového proudu, je nazýván impedancí poruchové smyčky, neboť nemusí obsahovat pouze reálnou (odporovou) složku, ale i induktivní nebo výjimečně i kapacitní složku. Induktivní složka je tvořena především induktancí vinutí napájecího transformátoru. Činnou odporovou část impedance pak tvoří odpor vodičů (vodiče instalace, vodiče vinutí transformátoru) případně zemní odpor v TT síti.

Indukční složku impedance lze ve většině případů zanedbat, jestliže je impedance smyčky větší než 0,4 Ω. Pokud se ovšem měření provádí v blízkosti napájecího transformátoru (< 50 m) může mít indukční složka impedance (induktance) hodnoty srovnatelné s odporovou částí (rezistancí). Pokud měřicí přístroj měří pouze odpor poruchové smyčky, a nikoliv skutečnou impedanci, je v těchto případech naměřena nižší hodnota odporu poruchové smyčky, než je její skutečná impedance, a to může mít vliv na správnost rozhodnutí o správné funkci ochrany automatickým odpojením od zdroje.
Pokud dochází u sítí TN nebo TT k průtoku poruchového proudu obvodem, jehož součástí je PE vodič nebo uzemnění, je nutno zajistit, aby odpor tohoto obvodu nebyl natolik velký, že způsobí omezení poruchového proudu na hodnotu, která již nedokáže vybavit jistič nebo pojistku. Z toho důvodu je nutno při revizích elektrických instalací měřit odpor PE obvodu (TN) a zjistit, zda je dostatečně malý, aby poruchový proud jím protékající způsobil bezpečné vybavení jistícího prvku v předepsaném čase.
V případě okamžiku vzniku poruchy izolace mezi živou a neživou částí elektrického zařízení se fázové napětí připojí na PE obvod a průtok poruchového proudu způsobí na všech částech spojených s PE obvodem vznik napětí. Pokud je toto takzvané dotykové napětí příliš velké, může způsobit úraz osob, které se v té chvíli dotýkají elektrických zařízení.
Poruchová smyčka tedy musí mít takové parametry, aby při poruše izolace mezi živou a neživou částí elektrického zařízení jistící prvky odpojily chráněnou část natolik rychle, aby nedošlo k jejímu dalšímu poškození, a aby na chráněných částech nevzniklo nebezpečné dotykové napětí. Toto je zajištěno tehdy, pokud není poruchová smyčka přerušená a pokud je její impedance dostatečně malá (čím menší impedance, tím větší poruchový proud a tím rychlejší vybavení jistících prvků). Velikost dotykového napětí lze pak omezit dobrým uzemněním PE obvodu.