описание, порядок разделения и типичные ошибки при установке
Содержание статьи:
Современные системы энергоснабжения строятся на основе типовых схем, учитывающих способы заземления подключенного к ним оборудования. Делается это с целью защиты конечного потребителя, а также работающего на электроустановках персонала. При организации современных сетей традиционно используются кабели, включающие в свой состав не только фазную жилу, но и рабочий нулевой N, а также защитный PE проводник. В ряде случаев эти два вида шин объединены в одну общую PEN-жилу. Для понимания их функционального назначения сначала придется выяснить, что такое шина PE и как осуществляется цветовая маркировка остальных проводников.
Виды систем заземления
Известные системы защиты электрооборудования различаются по ряду признаков, согласно которым они делятся на следующие виды: TN-S, TN-C, TN-C-S, TT, а также IT. Входящие в эти обозначения значки расшифровываются следующим образом:
- T означает заземление (от французского «Terre» или земля).
- N – это подсоединение к трансформаторной нейтрали.
- I значит изолированное.
- C – объединение функций рабочего и защитного нулевых проводников («common»).
- S – раздельное применение этих жил («select»).
Согласно ПУЭ, TN-C означает заземленную на нейтраль систему с объединенными защитным и рабочим проводниками.
Обозначение TN-C-S значит, что на каком-то участке силовой цепи два проводника проложены совместно, а затем они разделены по функциональному признаку.
Классификация нулевых шин
По выполняемым функциям входящие в состав системы энергоснабжения нулевые шины делятся на следующие виды:
- N – функциональный или рабочий «нуль», являющийся проводником для токов нагрузки.
- PE – специально прокладываемый защитный «нуль», обеспечивающий возможность организации заземления на приемном конце в удобном месте.
- PEN – проводник, совмещающий функции обеих этих шин.
Каждый из проводников на схемах выделяется определенным цветом (N – синим, PE – желто-зеленым, а PEN – их комбинацией).
Они обязательно подбираются по своему сечению, которое не должно быть меньше этого же показателя для фазных шин.
Указанная расшифровка также позволяет понять, зачем нужно разделять PEN проводник, для чего он служит, как можно обустроить заземление на стороне потребителя.
Для чего разделять PEN на две части
Правильное разделение
Разделять ПЕН провод на жилы PE и N имеет смысл лишь в том случае, когда каждую из них предполагается использовать по своему прямому назначению. Это удается сделать в следующих случаях:
- в частном (загородном) доме, когда в распределительном щите делается отвод от PE шины, используемый для организации местного повторного заземления;
- в городском многоквартирном доме, где жильцы подъезда договорились обустроить общий заземляющий контур на улице рядом с подъездом;
- медный спуск ведется от провода PE к самодельному заземляющему контуру.
Для реализации заземления с самодельным контуром потребуется разрешение от соответствующих энергетических служб и согласование с ЖКХ.
Когда в городских домах в подъездном щитке между шинами ставится перемычка, говорить о полноценном заземлении не приходится. В нормативной документации по этому поводу приводится рекомендация без подробного объяснения действия такого «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:
- Аварийная фаза попадает на корпус прибора.
- Затем она поступает на шину заземления.
- 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).
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.
Характерные ошибки расщепления фазы связаны с нарушениями порядка коммутаций. Нельзя подключать сначала рабочую жилу и только после нее подсоединять заземление. Другой характерной ошибкой является нежелание устанавливать УЗО. В цепях с искусственным расщеплением PEN проводника наличие устройства защитного отключения обязательно.
Особенности разделения PEN проводника
В частных домах и в городских квартирах в целях исключения воровства электроэнергии представители контролирующей организации вправе требовать, чтобы провод PEN был протянут до счетчика.
Схема для однофазного питания одноквартирных и сельских жилых домов
Если сначала сделать разделение, а потом опломбировать вводной автомат, никаких возражений со стороны представителей «Энергосбыта» и инспекторов быть не может.
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.
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.
- PEN со стороны кабеля подключаются к главной заземляющей шине (ГЗШ) PE, которая электрически соединена с корпусом шкафа или щита.
- ГЗШ соединяют с нулевой рабочей шиной N, установленной на изоляторах. Эти две шины соединяются между собой перемычкой такого же сечения, как у самих шин.
- 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.
Установка УЗО в схему — 3 Февраля 2008
В тех случаях, когда УЗО устанавливается в электроустановку, питающуюся по 4-ехпроводной схеме (3 фазы + объединенный нулевой проводник, PEN-проводник), то есть по стандарту TN-C, требуется выполнять разделение объединенного нулевого проводника (PEN-проводника) на нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (PE) проводники (перейти к системе TN-C-S). Подробнее о различиях нулевого рабочего и нулевого защитного проводников смотри в пункте 5.
2.
Требования ПУЭ к разделению PEN–проводника гласят:
1. нулевой рабочий и нулевой защитный проводники запрещено присоединять под один болт;
2. PEN-проводник для разделения присоединяется к PE-клемме, надежно соединенной с N-клеммой.
Для щитов с металлическим (токопроводящим) корпусом.
Разделение PEN-проводника предпочтительно осуществлять на металлическом корпусе щита. Такое разделение демонстрирует Рисунок .
Рисунок . Разделение PEN-проводника на корпусе щита.
Совмещенный PEN-проводник вводного кабеля присоединяется к болтовому соединению XN2, смонтированному на корпусе щита. XN2 соединен также с ноль-клеммой «PE», служащей для распределения защитного нуля. Рабочий ноль берется от болтового соединения XN1, также смонтированного на корпусе щита. С XN1 допустимо брать несколько проводников рабочего ноля (например, для нескольких УЗО), но нельзя присоединять к нему PE или PEN проводники нагрузок.
В том случае, если нагрузкой является распределительный щит, питаемый по 4ех проводной схеме, то ее PEN-проводник следует присоединять к XN2 (не к ноль-клемме «PE» и не к цепям рабочего ноля).
Типоразмеры болтовых соединений XN1 и XN2 здесь и далее должны соответствовать требованиям пункта 5.3.
Типичные ошибки при разделении PEN–проводника в щитах с металлическим корпусом.
Нельзя разделять PEN-проводник в нулевой клемме входного УЗО – Рисунок .
Рисунок . Ввод PEN-проводника во входную клемму «N» УЗО – ОШИБКА!
Запрещено также соединять N, PE и PEN проводники под один болт – Рисунок .
Рисунок . Объединение N, PE и PEN проводников под один болт – ОШИБКА!ПОСОБИЕ ПО ВЫБОРУ СЕЧЕНИЙ N, РЕ и PEN ПРОВОДНИКОВ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ ЗДАНИЙ
ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО
ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ВСЕРОССИЙСКИЙ
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСКИЙ ИНСТИТУТ
ТЯЖПРОМЭЛЕКТРОПРОЕКТ
имени Ф.
Б. ЯКУБОВСКОГО
ПОСОБИЕ ПО ВЫБОРУ СЕЧЕНИЙ N, РЕ и PEN ПРОВОДНИКОВ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ ЗДАНИЙ
М788-1095
2002г.
1 Введение
1.1 В работе «Пособие по выбору N, РЕ и PEN проводников в электрических сетях зданий» собраны и обобщены требования по выбору нулевого рабочего N и нулевых защитных РЕ и PENпроводников, содержащиеся в различных главах ПУЭ и в стандартах:
• глава 1.7 ПУЭ;
• раздел 6 ПУЭ;
• глава 7.1 ПУЭ;
• ГОСТ Р 50571.3-94 «Электроустановки зданий. Часть 4. Требования по обеспечению безопасности. Защита от поражений электрическим током»;
• ГОСТ Р 50571.10-96 «Электроустановки зданий. Часть 5. Выбор и монтаж электрооборудования. Глава 54. Заземляющие устройства и защитные проводники»;
• ГОСТ Р 50571.15-97 «Электроустановки зданий. Часть 5. Выбор и монтаж электрооборудования. Глава 52. Электропроводки»;
• ГОСТ Р 51321.1-2000 «Устройства комплектные низковольтные распределения и управления.
Часть 1. Устройства, испытанные полностью или частично. Общие технические требования и методы испытаний».
2 Выбор защитных проводников
2.1 Сечения защитных проводников определяются одним из двух способов:
а) сечение защитного проводника, мм2, рассчитывается по формуле
(1)
где I — действующее значение тока короткого замыкания, протекающего через устройство защиты при пренебрежимо малом значении переходного сопротивления, А;
t — выдержка времени отключающего устройства;
K — коэффициент, значение которого зависит от материала защитного проводника, его изоляции, начальной и конечной температур. Значение Kдля защитных проводников в различных условиях указаны в таблицах 2.1-2.4.
Таблица 2.1. Значения коэффициента Кдля изолированных защитных проводников, не входящих в кабель, и для неизолированных проводников, касающихся оболочки кабелей
Параметр | Тип изоляции защитных проводников или кабелей | ||
поливинилхлорид (ПВХ) | шитый полиэтилен, этиленпропиленовая резина | бутиловая резина | |
Конечная температура, °С | 160 | 250 | 220 |
Коэффициент К для проводника: | |||
— медного | 143 | 176 | |
| Сначала докажем, что AC, DB параллельны | ||
| 1 | AC = DB | По конструкции. См. Копирование сегмента линии для получения информации о методе и пробе |
| 2 | н.э. = CB | По конструкции. Ширина компаса для набора AD от CB |
| 3 | ACBD — параллелограмм. | Четырехугольник с равными противоположными сторонами — параллелограмм. |
| 4 | AC, DB параллельны | Противоположные стороны параллелограмма параллельны. |
| Далее мы докажем, что PE, QF параллельны | ||
| 5 | PQ = EF | Нарисовано с той же шириной циркуля |
| 6 | PQ, EF параллельны | из (4) |
| 7 | PQFE — параллелограмм. | Четырехугольник с одной парой противоположных сторон, параллельных и конгруэнтных, является параллелограммом. |
| 8 | PE, QF параллельны | Противоположные стороны параллелограмма параллельны. |
| Докажите, что треугольник AQK похож на APJ | и в два раза больше||
| 9 | ∠APJ = ∠AQK | Соответствующие углы. AB — поперек параллелей PE, QF |
| 10 | ∠AJP = ∠AKQ | Соответствующие углы. AB — поперек параллелей PE, QF |
| 11 | Треугольники AQK, APJ аналогичны | AAA.∠PAJ является общим для обоих и (9), (10). Видеть Тест аналогичных треугольников, угол-угол-угол. |
| 12 | Треугольники AQK вдвое больше APJ | AP = PQ. Оба нарисованы с одинаковой шириной компаса. |
| Докажите, что AJ = JK | ||
| 13 | АК в два раза больше AJ | (11), (12). AQK похож на APJ и в два раза больше.
Все стороны одинаковых треугольников находятся в одинаковой пропорции.
См. Свойства подобных треугольников. |
| 14 | AJ = | JKИз (13), J должна быть средней точкой AK. |
| Мы доказали, что первые два отрезка вдоль данной прямой AB совпадают. Повторяем шаги 5-14 для каждого следующего треугольника. Например, мы показываем, что треугольник ARL похож на APJ и в три раза больше, поэтому AJ — это третья AL. Продолжаем, пока не покажем, что все отрезки вдоль AB совпадают. | ||
| 15 | AJ = JK = KL = LM = MB | Применяя те же шаги к треугольнику AQK, ARL и т. Д. |
| 16 | AB делится на n равных частей. | |
Односложные слова, рифмующиеся с Pen behn, behne, ben, benn, benne, bren, brenn, chen, chien, dehn, dehne, den, denn, denne, en, fehn, fen, fenn, gen., glen, glenn, gren, gwen, hehn, hen , henn, henne, hren, jen, jenn, jenne, kehn, kehne, ken, kenn, kren, krenn, lehn, lehne, len, men, menn, menne, n, n. Двухсложные слова, рифмующиеся с Penснова, аминь, антенна, beauchesne, cayenne, Courchesne, derouen, duchenne, dufresne, jiawen, lawmen, magten, ming-jen, nguyen, oilmen, pitchmen, po-jen, salmen, sheng-fen, teng-wen, un, uren, воздержаться, снова, ahlen, alain, alaine, alane, alayne, allain, amain, arcane, arign, attain, bahrain, beauchaine, biscayne, brattain, buntain, бутан, кампания, шампанское, шампанское, champlain, charlayne, charmain, charmaine, chastain, кокаин, жалоба, ограничение, содержать, costain, curchaine, dahrain, decrane, defrain, delaine, demain, deschaine, despain, detain, devane, dewayne, disdain, domain, domaine, duchaine, dufrane, dumaine, duquesne, dushane, duwayne, elaine, elane, elayne, объяснять, fontaine, fountaine, galane, germain, germaine, germane, helane, hossain, humane, hussain, hussein, iain, inane, ingrain, insane, jermaine, jyishane, kahane, laraine, lehane, lennane, lorain, loraine, lorraine, maclaine, maclean, keep, mcbain, mcbane, mccain, mccane, mcclain, mcclaine, mcclane, mcgrain, m cgrane, mcguane, mckain, mckane, mclain, mclane, mclean, mcquain, mcshane, mcswain, mcwain, morain, moraine, примитивный, mustain, получить, предписывать, участвовать, относиться, профан, воздерживаться, восстанавливать, оставаться, сдерживать, удерживать, retrain, rogaine, romain, romaine, ruane, sartain, serbaine, спикан, сустейн, sylvain, terrain, tirane, torain, tremaine, tulane, ukraine, uptain, urbain, urbane, yeargain Трехсложные слова, рифмующиеся с Penadrienne, cnn, georgienne, разнорабочие, lpn, madeleine, patrolmen, sdn, tienanmen, vannguyen, aquitaine, as sure, entertain, inhumane, lafountain, lafountaine, lamontagne, overtrain, preordain, st_germain, st_germaine Четыре слога, рифмующиеся с Penкомедийная актриса, книга, себастьян, легердемайн Слова из пяти слогов, рифмующихся с Penasean, cnnfn |
, pen, penh, penn, prehn, prenn, rehn, ren, renn, renne, schwenn, sen, senn, senne, shen, sten, sven, ten, tenn, then, tien, venn, venne, wen, when, wren , wrenn, yen, yuen, zen, aine, ayn, bain, baine, bane, bayne, blain, blaine, blane, blayne, brain, cain, caine, cane, cayne, chain, cheyne, crain, craine, cran, crayne , dain, dane, dayne, deign, Drain, drane, duan, duane, dwayne, fain, fane, fayne, feign, fein, frain, fraine, frane, frayn, frayne, frein, freyne, gain, зерно, грейн , hahne, hain, hane, hayn, hayne, heyn, heyne, jain, jane, jayne, kain, kaine, kane, kayne, krain, krane, kerin, lain, laine, lane, layne, ln, main, main, mane , mayne, meyn, paign, pain, paine, pane, payne, plain, plan, quain, rain, raine, rayne, reign, rein, reine, sain, saine, sane, shain, shaine, shane, shayne, убит, убит , slane, spain, splain, splaine, sprain, пятно, напряжение, swain, swaine, swayne, thain, thaine, thane, thayne, train, trane, twain, vain, vane, vein, veyne, vrain, wain, wane, w Айне, ЗейнДлинное деление полиномов: примеры | Purplemath
Я умножаю это x 2 на 3 x + 1, чтобы получить 3 x 3 + 1 x 2 , которые я поместил под:
Затем я меняю знаки, складываю вниз и не забываю перенести «+10 x — 3» из исходного делимого, получив новую нижнюю строку –6 x 2 + 10 x — 3:
Разделив новый ведущий член –6 x 2 на ведущий член делителя, 3 x , я получу –2 x , поэтому я поместил это сверху:
Затем я умножаю –2 x на 3 x + 1, чтобы получить –6 x 2 — 2 x , которые я поместил ниже.
Я меняю знаки, складываю и не забываю убрать «–3» из делимого:
Моя новая последняя строка: «12 x — 3. Разделив новый ведущий член 12 x на ведущий член делителя 3 x , я получаю +4, которое кладу сверху. Я умножаю 4 на 3 x + 1, чтобы получить 12 x + 4. Я переключаю знаки и складываю вниз. В итоге получается остаток –7:
Эта дивизия даже не вышла.Что мне делать с остатком?
Вспомните, когда вы делали в столбик простые числа. Иногда оставался остаток; например, если вы разделите 132 на 5:
… осталось 2. Помните, как вы с этим справились? Вы составили дробь, положив остаток поверх делителя, и написали ответ как «двадцать шесть и две пятых»:
Первая форма без «плюса» посередине — это то, как записываются «смешанные числа», но значение смешанного числа на самом деле является формой с добавлением.