Схема подключения проводников pe и n к pen(разделение pen

Разделения PEN на PE и N

Прогресс идет вперед в ногу со временем. Говорят, что иногда он опережает свое время, а иногда – безнадежно отстает. Но если прогресс и время – понятия не особо материальные, то техника – вещь весьма ощутимая и не очень изменчивая. «К чему эти метафизические рассуждения в статье про электрические сети?» — возможно, спросите вы. Но они имеют самое непосредственное отношение к предмету обсуждения – как и, главное, зачем разделить PEN проводник на PE и N.

В 1913 году в целях экономии металла и по некоторым другим причинам была предложена система TN-C, то есть схема нейтрали в сетях до 1 кВ, при которой нулевой рабочий N и нулевой защитный PE проводники объединены (Combined) в один общий проводник PEN. Электробезопасность в таких системах осуществляется отключением КЗ предохранителями или автоматами. В СССР (и не только) с такой системой заземления было построено огромное количество жилых, общественных и промышленных зданий. Однако явные недостатки такой системы – опасность эксплуатации электроустановок при обрыве нуля или при замыкании на корпус – привели к необходимости создания и применения других систем заземления.

Итак, здания построены, потенциально опасные сети проложены, а ТНПА (например, ТКП 339-2011, п. 4.3.20) справедливо регламентируют применение более современных и безопасных систем заземления, допускающих использование устройств, повышающих электробезопасность и надежность электроснабжения. Такой системой как раз является TN-S, при которой защитный и рабочий нули разделены (Separated) сразу на подстанции. Как правило, в новостройках применяют именно такую систему. В такой сети возможно применение устройств защитного отключения (УЗО), что является главным преимуществом перед системой TN-C: УЗО или дифавтомат защищает от поражения током человека и электропроводку от перегрузок.

Конечно, проводить реконструкцию каждой подстанции для создания системы TN-S нерационально, однако применять безопасные и надежные системы необходимо. Здесь появился компромисс – заземление по схеме TN-C-S, то есть «среднее арифметическое» между двумя системами, о которых было сказано выше. Такую систему заземления применяют при капремонтах зданий или реконструкции их сетей. От подстанции к зданию подводят четырехжильный кабель и в вводном щите здания — ВРУ (вводном распредустройстве) производят разделение проводника PEN на PE и N, причем придерживаются схемы разделения PEN проводника:

1. PEN со стороны кабеля подключаются к главной заземляющей шине (ГЗШ) PE, которая электрически соединена с корпусом шкафа или щита.
2. ГЗШ соединяют с нулевой рабочей шиной N, установленной на изоляторах. Эти две шины соединяются между собой перемычкой такого же сечения, как у самих шин.
3. К шине PE подключаются проводники PE, идущие к розеткам и электроприемникам, к шине N – рабочие нули розеток и электроприемников.

Часто возникают вопросы про место разделения PEN проводника. Разделение PEN-проводника осуществляют до вводного устройства в здание или дачный дом, то есть до вводного автомата или рубильника. Проводник N, идущий от шины N, подключают к счетчику электроэнергии. Отдельно хочется отметить, что после разделения PEN в направлении от источника энергии к электроприемнику повторное соединение PE и N недопустимо, как недопустимо и использование предохранителей или автоматов в PEN, PE и N-проводниках.

При наличии системы TN-C, TN-S или их комбинаций рекомендуется применять повторное заземление (главным образом состоящее из естественных заземлителей) PE- и PEN-проводников на вводе в здания. И, конечно же, какой бы совершенной ни была система заземления, если не произведена проверка сопротивления заземляющего устройства (ЗУ), нет гарантии, что данная система будет функционировать должным образом. Измерение сопротивлений могут провести специалисты нашей лаборатории электрофизических измерений.

Facebook ()

www.38i.ru

Социальные кнопки для Joomla

Сечение

Сечение защитного проводника выбирают по таблице 54.2 из ГОСТ Р 50571.5.54-2013 : Минимальная площадь поперечного сечения защитных проводников (когда не рассчитывают в соответствии с 543.1.2 ГОСТ Р 50571.5.54-2013/МЭК 60364-5-54:2011)

Либо рассчитывают в соответствии с пунктом 543.1.2 ГОСТ Р 50571.5.54-2013. Сечение защитных проводников должно быть не менее чем :

• сечения, выбранного в соответствии с указаниями МЭК 60949;
• или сечения, рассчитанного по нижеследующей формуле, применяют только при времени отключения сверхтока не более 5 с.

Где

• S — сечение, мм2 ;
• I — действующее значение ожидаемого тока замыкания на землю для повреждения с пренебрежимо малым полным сопротивлением, который может протекать через защитное устройство (см. МЭК 60909-0), А;
• t — время отключения защитным устройством тока замыкания на землю (тока повреждения), с;
• k — коэффициент, зависящий от материала защитного проводника, изоляции, прилегающих частей, начальной и конечной температуры.

Коэффициент k в данном случае должно выбираться по таблицам A.54.2-A.54.6 , либо рассчитываться по следующей формуле:

• Qc — объемная теплоемкость материала проводника при 20 °С, Дж/°С·мм3;
• β — величина, обратная температурному коэффициенту удельного сопротивления проводника при 0 °C, °C;
• ρ20 — удельное электрическое сопротивление материала проводника при 20 °C, Ом·мм;
• θf — конечная температура проводника, °C;
• θi — начальная температура проводника, °C.

Значения параметров для различных материалов (из таблицы A.54.1 ГОСТ Р 50571.5.54-2013) Если в результате расчетов получено нестандартное сечение, следует использовать защитный проводник с ближайшим большим стандартным сечением.

Примечания к этому пункту:

1) Следует учитывать токоограничение за счет импеданса цепи и ограничение I2t аппаратом защиты.

2) Указания по ограничению температуры во взрывоопасных средах приведены в МЭК 60079-0.

3) Для кабелей с минеральной изоляцией (МЭК 60702-1) в случае, когда стойкость к току короткого замыкания металлической оболочки кабеля больше, чем у линейных проводников, не требуется рассчитывать сечение металлической оболочки, используемой в качестве защитного проводника.

Важно! В соответствии с пунктом 543.1.3 ГОСТ Р 50571.5.54-2013 сечение любого защитного проводника, который не является жилой кабеля или не проложен в общей оболочке с линейными проводниками, должно быть не менее:

• 2.5 мм2 (медь) или 16 мм2 (алюминий) , если есть механическая защита;
• 4 мм2 (медь) или 16 мм2 (алюминий), если механическая защита отсутствует.

То есть, другими словами:

При этом, защитный проводник, не являющийся частью кабеля, считается механически защищенным, если он проложен в трубе, коробе или другим подобным способом.

Если защитный проводник является общим для двух или более цепей, то его сечение выбирают следующим образом :

• рассчитывают в соответствии с 543.1.2 ГОСТ Р 50571.5.54-2013, исходя из максимально ожидаемого тока замыкания на землю и времени отключения в этих цепях;
• или выбирают по таблице 54.2 ГОСТ Р 50571.5.54-2013 для наибольшего сечения линейного проводника, входящего в состав этих цепей.

Надежное заземление проводника РЕ на ВРУ

Для устройства контура заземления нужно три штыря из стального проката диаметром не менее 16 мм и длиной 3 м. Из забивают в углах равностороннего треугольника в заранее выкопанную траншею глубиной 30-50 см. Стороны треугольника должны быть 2.5 – 3 м. Верхние концы штырей свариваются между собой стальной полосой размерами 4х30 мм.

Контур заземления

Вместо стального проката допускается использовать трубу диаметром не меньше дюйма с четвертью с толщиной стенки от 3,5 мм или стальной уголок 50х50 мм. Для облегчения забивания концы штырей нужно заострить подручным инструментом

Места сварки и соединительную шину обязательно нужно хорошо прокрасить для защиты от коррозии

Важно! Заземляющие штыри красить нельзя!. От контура к шине РЕ прокладывается проводник из стали или меди. Сечение Стального проводника должно быть не менее 100 мм2, а медного соответствовать сечению РЕ проводника или больше

После монтажа контура заземление силами энергопоставляющей организации нужно измерить сопротивление растекания контура заземления. Оно должно быть не более 10 Ом при питании трехфазным током с линейным напряжением 380 В (фазное напряжение – (220 В)

Сечение Стального проводника должно быть не менее 100 мм2, а медного соответствовать сечению РЕ проводника или больше. После монтажа контура заземление силами энергопоставляющей организации нужно измерить сопротивление растекания контура заземления. Оно должно быть не более 10 Ом при питании трехфазным током с линейным напряжением 380 В (фазное напряжение – (220 В)

От контура к шине РЕ прокладывается проводник из стали или меди. Сечение Стального проводника должно быть не менее 100 мм2, а медного соответствовать сечению РЕ проводника или больше. После монтажа контура заземление силами энергопоставляющей организации нужно измерить сопротивление растекания контура заземления. Оно должно быть не более 10 Ом при питании трехфазным током с линейным напряжением 380 В (фазное напряжение – (220 В).

Способы перехода многоэтажного дома на систему TN-C-S

Не имеет смысла самостоятельно переделывать систему TN-C всего дома, для этого существуют специальные службы. Другой вопрос, когда дойдёт очередь до капительного ремонта всего дома.

Варианты переделки электрической системы многоэтажного дома:

1. Как ни банально, но многие жильца многоэтажных домов предпочитают просто ждать. Сейчас в стране, на федеральном уровне, работают программы по проведению капительного ремонта. В соответствующих инстанциях, отвечающих за коммунальные услуги, можно узнать, стоит ли дом на очереди или нет, и когда запланирован ремонт.
2. Можно не ждать капитального ремонта, а оплатить услуги фирмы, которая занимается монтажом электрических сетей. Конечно данный способ весьма затратный, так как компания прокладывает новые линии, монтирует заземляющее устройства, устанавливают новые электрические щиты. Но помимо электромонтажных работ, фирма также берёт на себя нормативную базу, которую потом самостоятельно заверяет во всех инстанциях. Жильцам остаётся только оплатить услуги.
3. Существует вариант совместной работы. Жильцы предлагают более низкую сумму, но будут активно помогать при проведении работ. К сожалению, на такой вариант соглашаются не многие компании, предпочитая делать всё самостоятельно.

Если не один из перечисленных выше вариантов не устраивает, тогда можно самостоятельно разделить PEN-проводник в электрическом щите на лестничной клетке. Траты при этом будут гораздо меньшими чем при монтаже вводного шкафа целого дома. Если проводить работы самостоятельно, но необходимо только закупить расходные материалы, цены на которые сейчас умеренные.

Обозначения на схемах

На электрических схемах заземляющее устройство обозначается так:

В настоящее время существует пять способов соединения электрооборудования с заземляющим устройством. Каждая из таких систем имеет собственное обозначение. Все они показаны далее на изображении:

Проводник PE на изображении выше обозначен желчным цветом. При этом в системе:

• TN-C проводник PE выполняет роль рабочего проводника;
• TN-S проводник PE сделан отдельно от рабочего по всей своей длине;
• TN-C-S проводник PE, начиная от электрогенератора или трансформатора, частично до определенного места выполняет роль рабочего.

Смысловую нагрузку в обозначениях систем заземления несут буквы. Первые из них – T и N – обозначают:

• T – оборудование заземлено независимо от разновидности нейтрали.
• N – глухо заземленная нейтраль и оборудование соединены.
• Последующие буквы обозначают:
• S – рабочий и защитный проводники отделены друг от друга как два отдельных провода.
• С – рабочий и защитный проводники совмещены в одном проводе.

С начала прошлого века широко применялась система TN-C. Заземление делалось на стороне генератора или трансформатора, питающего сеть. Но если рабочий, а соответственно, он же и защитный, РЕ провод по какой-либо причине отсоединялся или разделялся, для персонала удар током становился реальностью. Более дорогая система TN-S с отдельным РЕ проводником лишена этого недостатка. При этом становится возможным использование коммутаторов, основанных на дифференциальной защите контроля токов рабочего и РЕ провода. Это обеспечивает электросети наивысший уровень безопасности.

Вариант TN-C-S как бы промежуточный между двумя рассмотренными выше системами. До присоединения к шинам в здании провод РЕ выполняет роль рабочего проводника. Но дальше по всем помещениям прокладываются два провода – РЕ защитный и N рабочий. Однако по надежности этот вариант лишь немногим лучше TN-C. Если отгорит или повредится провод РЕ (он же рабочий, или РЕN) между зданием и питающим трансформатором (генератором) на стороне потребителей в здании на проводах РЕ появится фазное напряжение. Это наглядно показано далее:

Для предотвращения таких аварийных ситуаций провод между источником питания и зданием необходимо дополнительно механически усилить или применить дополнительные заземления, которые при обрыве заменят установленные на подстанции. При этом эти заземления должны размещаться друг от друга не далее ста – двухсот метров, в зависимости от частоты грозовых часов, наблюдаемых в данной местности за год. Если их число менее сорока – выбирается большее расстояние, свыше – меньшее.

Последовательность разделения PEN-проводника «с нуля»

Для того, чтобы понять правильность данной процедуры, необходимо ознакомиться с примером её последовательности. При отсутствии соответствующего образования и допуска до электротехнических работ, выполнять процесс самостоятельно не рекомендуется.

1. Перед началом монтажа следует отключить напряжение. Для этого достаточно перевести автоматический выключатель, который является основным, в нижнее положение. После его выключения необходимо проверить с помощью индикаторной отвёртки отсутствие опасного потенциала.
2. Можно приступать к монтажу шин. Используют специальные медные или алюминиевые пластины с готовыми отверстиями под болты. Если под рукой таких нет, то их можно изготовить самостоятельно, подойдёт обыкновенная сталь, в которой с помощью дрели и свёрл делают отверстия.
3. Шина рабочего ноля крепится к щитку через изоляторы. Это делают в целях безопасности, так как бывают короткие замыкания в распределительных коробках, при которых отгорает ноль и соприкасается с фазой. Автоматический выключатель в данной ситуации не сработает, но нулевая шина будет под напряжением.
4. Вторую шину, выполняющую роль заземления, можно крепить сразу к щитку, не используя изоляторы. После закрепления, на рабочую шину и шину заземления необходимо нанести соответствующую маркировку. По стандартам ПУЭ, ноль должен быть помечен синим цветом, а на заземлении установлен специальный знак. Чтобы не тратить время, знаки заземления и ноля можно приобрести в магазине, специализирующимся на электротехнической продукции.
5. Между планками необходимо закрепить перемычку. Для этих целей также подойдёт пластина, выполненная из того же материала что и шины.
6. На нулевую пластину, посредством болтовых соединений, крепятся только нулевые проводники. Такие провода также должны иметь синюю или голубую маркировку. На защитную шину монтируют провода заземления (с жёлто-зелёной изоляцией). При болтовом соединении следует обязательно использовать шайбы или не будет достигнут требуемый контакт.

Следует помнить, что лучше не выполнять вышеописанную процедуру, не имея знаний и опыта в области электрики или электротехники.

Основные разновидности систем заземления

Прежде чем переходить к PEN-проводнику, стоит более подробно рассмотреть классификацию существующих систем заземления и их краткую характеристику.

1. TN. Означает систему с глухозаземлённой нейтралью, когда для подключения рабочего ноля и защитного контура используют общую нейтраль от источника тока (напрямую от генератора или трансформатора, где преобразуется напряжение). Обязательное условие данной системы — подключение корпуса любого электроприбора к общей нейтрали. Заземление TN имеет следующие разновидности:
   • TN-C. Происходит соединение рабочего и защитного ноля. Пример — трёхфазная сеть с нулевым проводником, всего используется 4 провода.
2. TN-S. Система более безопасна и продуктивна, но обладает более высокой стоимостью. К потребителю приходит 5 проводов: 3 фазных, 1 нулевого и 1 защитного. Распределение потенциалов производится непосредственно у источника электрического тока.
3. TN-C-S. Более дешёвый вариант предыдущей защитной системы. Рабочий и защитный ноль поступают к потребителю в виде PEN-проводника. У источника тока происходит комбинирование нейтралей, что позволяет сэкономить на расходах.

4. TT. Заземления потребителя выполняется непосредственно по месту его размещения. Наиболее часто применяется в местности, где подача электроэнергии происходит по воздушным ЛЭП. К потребителю поступает 3 фазы и рабочий ноль, а контур заземления монтируется поблизости.

5. IT. Система характерна отсутствием ноля, поступающего к потребителю от источника. Контур заземления монтируется в непосредственной близости от потребителя. Для снижения вероятности поражения электрическим током все корпуса электроприборов подключают к шине заземления.

Варианты расщепления проводников

Вводное распределительное устройство

В распределительном щите, где производится разделение PEN проводника, заземление организуется методом расщепления, но между N и PE обязательно устанавливается перемычка

При этом важно, что земляная шина подключается первой, а только после этого оформляется присоединение рабочей жилы. В этой ситуации возможны четыре варианта включения PE провода:

• Перемычка между ней и проводником N отсутствует – рабочий нулевой контакт и заземляющая шина не связаны электрически. УЗО в защитной цепи также не ставится.
• Перемычка между этими клеммами есть, а УЗО не установлено.
• PE для заземления и N закорочены и установлено УЗО.
• Перемычки нет, но есть УЗО.

В первом случае «физика» срабатывания защитных цепей выглядит так:

1. Аварийная фаза попадает на корпус прибора.
2. Затем она поступает на шину заземления.
3. Далее по ней идет на контур трансформаторной подстанции.

При рассмотрении проблемы важно учитывать сопротивление заземляющей цепочки, обычно не превышающей 20 Ом с учетом сечения PE проводника в мм. квадратных. В случае аварии тока КЗ будет недостаточно для отключения вводного автомата

Защитная цепь будет функционировать до тех пор, пока поврежденный участок на приемной стороне не сгорит полностью. Человеку эта ситуация ощутимого вреда принести не сможет, а вот оборудование получит серьезные повреждения (худший вариант – его возгорание и пожар)

В случае аварии тока КЗ будет недостаточно для отключения вводного автомата. Защитная цепь будет функционировать до тех пор, пока поврежденный участок на приемной стороне не сгорит полностью. Человеку эта ситуация ощутимого вреда принести не сможет, а вот оборудование получит серьезные повреждения (худший вариант – его возгорание и пожар).

Перемычка есть, автомат УЗО отсутствует

Схема разделения PEN проводника для однофазной сети

В этом случае важную роль играет длина питающей линии (удаление места ее повреждения от вводно-распределительного электрощита), определяющая сопротивление провода для стекания заряда. При аварийном замыкании фазы на корпус поврежденного оборудования ток утечки сначала попадает на заземляющую шину. Далее у него имеется только два пути: часть аварийного электричества уходит в грунт, а другая по нулевой шине вызовет срабатывание автомата на вводе. В рассмотренной ситуации перемычка используется на случай, если по какой-то причине не сработал АВ. Но поскольку последнее практически невозможно, нет разницы, есть ли она или отсутствует.

Перемычка есть и установлено УЗО

Поскольку все защитные и рабочие проводники обладают определенным сопротивлением, в этом случае УЗО должно срабатывать в штатном режиме. При образовании замыкания на корпус ток утечки сначала поступает на само УЗО и лишь после этого уходит на ввод жилого дома. Здесь он, как и в предыдущем случае, разделяется на две части: какая-то доля целого уходит в землю, а часть через перемычку возвращаются в щиток, выключая вводный автомат. Однако до этого дело, как правило, не доходит, поскольку УЗО срабатывает значительно быстрее.

В этой ситуации перемычка не имеет особого значения и является только подстраховкой на всякий случай: если вдруг по странному стечению обстоятельств не сработает УЗО.

Перемычки нет и установлено УЗО

Такая схема будет срабатывать так же, как при наличии перемычки. Единственное отличие от предыдущего случая – отсутствие страховки при выходе из строя УЗО, что маловероятно. Если это все-таки произошло, схема начнет отрабатывать по первому из рассмотренных вариантов. При этом вводный прибор не срабатывает до тех пор, пока КЗ на корпус не трансформируется в фазное короткое замыкание.

Что нужно для проведения работ с PEN

Для разделения проводника в домах, находящихся на частной территории, разделение происходит в водном щитке. В обычном доме с множеством квартир разделение может происходить в устройстве распределения на ввод.

Когда проводник был разделён на вводе, провода нельзя снова соединять на других участках электрических установок. Данное правило установлено Правилами устройства электроустановок с первой главе и седьмом пункте главы.

По Правилам устройства электроустановок, монтаж предполагает разделение проводников на провода с разными зажимами или шинами, которые помогут обеспечить надёжный контакт. Проводник типа PEN должен быть соединён с шиной расцепления или с нулевой шиной.

При отсутствии в устройстве ввода аппарата переключения или автоматического выключателя, шину для расцепления можно не использовать. Данная шина только сделает контакт более ненадёжным, при этом появятся ненужные соединения, которые помешают работе проводки.

Кабельная перемычка обеспечивается соединение для нескольких шин. В этом случае в процессе монтажа одна часть будет подключена к одной шине, а другая ко второй. Перемычка выполняет основную функцию соединения.

По Правилам устройства электроустановок уже упомянутого пункта, для TN необходимо создание повторного заземления. Повторное заземление обеспечивается на вводах в электрические установки зданий.

Другие места обеспечиваются заземлением с помощью естественного заземления. При этом значение сопротивление точно не установлено.

К проводнику PEN нужно провести искусственное заземление, если естественного контура заземления нет.

Неважно, на одну фазу и или на три устанавливается разделение, поскольку монтаж одинаков в обоих случаях. Различаться монтаж будет только количеством проводов

В одном случае проводов будет три, а в другом всего один провод.

Если квартира или дом новые, скорее всего, в них установлена новейшая система заземления по всем параметрам. Проводник нужного типа разделяется в главном распределительном щите. От щита отходят проводники к этажным щитам и квартирам.

Это не единственное наглядное видео, где специалист с примерами рассказывает обо всех требованиях к проводникам защиты.

Давайте ещё раз остановимся на необходимости разделения проводника PEN. Среди основных преимуществ мы выделяем следующие:

• ГОСТ и Правилам устройства электроустановок предполагают разделение этого проводника. Фактически, именно разделение приведёт сеть к соответствию современным требованиям и стандартам.
• Разделение этого проводника обеспечивает большую безопасность.

Это основные моменты, которые нужно знать о разделении проводника такого типа. Воспользуйтесь всеми советами и рекомендации для модернизации электрической сети в своём доме!