Защитные проводники в электроустановках (PE-проводники)
Главной задачей, которая должна быть решена при создании любой электроустановки, является обеспечение ее электробезопасности. Нормативные документы предусматривают совокупность мер по защите людей и животных от поражения электрическим током, которую следует предусмотреть при проектировании электроустановки и ее монтаже.
Под проводником в нормативной документации понимается проводящая часть (часть, способна проводить электрический ток), рассчитанная на проведение электрического тока определенного значения. В электроустановках зданий используются линейные, нейтральные, защитные и некоторые другие проводники.
Защитные проводники (РЕ) применяются в электроустановках для защиты людей и животных от поражения электрическим током. Защитные проводники, как правило, имеют электрическую связь с заземляющим устройством и поэтому в нормальном режиме электроустановки здания находятся под потенциалом локальной земли.
К защитным проводникам присоединяются открытые проводящие части электрооборудования класса I, с которыми человек имеет многократные электрические контакты.
Поэтому при выполнении монтажа электроустановки здания очень важно не перепутать защитные проводники с линейными проводниками, чтобы исключить ситуацию, когда человек, прикоснувшийся к корпусу, например, холодильника, к которому ошибочно подключен фазный проводник, будет поражен электрическим током. Уникальная цветовая идентификация защитных проводников предназначена для резкого сокращения подобных ошибок.
В системах TN-C, TN-S, TN-С-S защитный проводник соединен с заземленной токоведущей частью источника питания, например, с заземленной нейтралью трансформатора. Он называется нулевым защитным проводником .
В электроустановках зданий применяются также совмещенные нулевые защитные и рабочие проводники (РЕN-проводники) , которые сочетают функции как нулевых защитных, так и нейтральных (нулевых рабочих) проводников. По своему назначению к защитным проводникам относятся также заземляющие проводники и защитные проводники уравнивания потенциалов.
Система заземления TN–S:
Нулевым защитным проводником (PE – проводник в системе TN–S) называется проводник, соединяющий зануляемые части (открытые проводящие части) с глухозаземленной нейтральной точкой источника питания трехфазного тока или с заземленным выводом источника питания однофазного тока, или с заземленной средней точкой источника питания в сетях постоянного тока. Нулевой защитный проводник следует отличать от нулевого рабочего и PEN проводников.
Нулевой рабочий проводник (N – проводник в системе TN–S) – проводник в электроустановках напряжением до 1 кВ, предназначенный для питания электроприемников соединенный с глухозаземленной нейтральной точкой генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с глухозаземленной точкой источника в сетях постоянного тока.
Совмещенный нулевой защитный и нулевой рабочий проводник (PEN – проводник в системе TN–C) – проводник в электроустановках напряжением до 1 кВ, совмещающий функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводника.
Система заземления TN–C:
Заземляющие проводники являются составной частью заземляющего устройства электроустановки здания. Они обеспечивают электрическое соединение заземлителя с главной заземляющей шиной, к которой, в свою очередь, присоединяются другие защитные проводники электроустановки здания.
Защитное заземление – преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением вследствие замыкания на корпус и по другим причинам (индуктивное влияние соседних токоведущих частей, вынос потенциала, разряд молнии и т. п.). Эквивалентом земли может быть вода реки или моря, каменный уголь в карьерном залегании и т. п.
Назначение защитного заземления – устранение опасности поражения током в случае прикосновения к корпусу электроустановки и другим нетоковедущим металлическим частям, оказавшимся под напряжением вследствие замыкания на корпус и по другим причинам.
Проводники уравнивания потенциалов применяются в электроустановках зданий и в зданиях для выполнения уравнивания потенциалов (соединения между собой открытых и сторонних проводящих частей с целью обеспечения эквипотенциальности), которое обычно предназначено для защиты людей и животных от поражения электрическим током. Поэтому в большинстве случаев эти проводники являются защитными проводниками уравнивания потенциалов.
В соответствии с требованиями ГОСТ Р 50462 желтый цвет и зеленый цвет могут использоваться в комбинации желто-зеленого цвета, которая применяется исключительно для обозначения защитных (нулевых защитных) проводников (PE). Применение для идентификации проводников желтого цвета или зеленого цветов не допускается, если существует опасность смешивания указанных цветов с комбинацией желтого и зеленого цветов.
На основании требований, изложенных в ГОСТ Р 50462, в ПУЭ были внесены дополнения, устанавливающие следующую цветовую маркировку проводников электропроводок:
- двухцветная комбинация желто-зеленого цвета должна обозначать защитные и нулевые защитные проводники;
- голубой цвет следует применять для идентификации нулевых рабочих проводников;
- двухцветную комбинацию желто-зеленого цвета по всей длине проводника с голубыми метками на его концах, которые наносятся во время монтажа, необходимо использовать для обозначения PEN-проводников.
В соответствии с требованиями ГОСТ Р МЭК 245-1, ГОСТ Р МЭК 60227-1 и ГОСТ Р МЭК 60173 комбинация желтого и зеленого цветов должна использоваться только для обозначения той изолированной жилы кабеля, которая предназначена для применения в качестве защитного проводника. Комбинация желтого и зеленого цветов не должна применяться для идентификации других жил кабеля.
Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
ПУЭ. Правила устройства электроустановок. Издание 7
Глава 1.7. Заземление и защитные меры электробезопасности
Защитные проводники (PE-проводники)
1.7.121. В качестве PE-проводников в электроустановках напряжением до 1 кВ могут использоваться:
1) специально предусмотренные проводники:
- жилы многожильных кабелей;
- изолированные или неизолированные провода в общей оболочке с фазными проводами;
- стационарно проложенные изолированные или неизолированные проводники;
2) открытые проводящие части электроустановок:
- алюминиевые оболочки кабелей;
- стальные трубы электропроводок;
- металлические оболочки и опорные конструкции шинопроводов и комплектных устройств заводского изготовления.
Металлические короба и лотки электропроводок можно использовать в качестве защитных проводников при условии, что конструкцией коробов и лотков предусмотрено такое использование, о чем имеется указание в документации изготовителя, а их расположение исключает возможность механического повреждения;
3) некоторые сторонние проводящие части:
- металлические строительные конструкции зданий и сооружений (фермы, колонны и т.п.);
- арматура железобетонных строительных конструкций зданий при условии выполнения требований 1.7.122;
- металлические конструкции производственного назначения (подкрановые рельсы, галереи, площадки, шахты лифтов, подъемников, элеваторов, обрамления каналов и т.п.).
1.7.122. Использование открытых и сторонних проводящих частей в качестве PE-проводников допускается, если они отвечают требованиям настоящей главы к проводимости и непрерывности электрической цепи.
Сторонние проводящие части могут быть использованы в качестве PE-проводников, если они, кроме того, одновременно отвечают следующим требованиям:
1) непрерывность электрической цепи обеспечивается либо их конструкцией, либо соответствующими соединениями, защищенными от механических, химических и других повреждений;
2) их демонтаж невозможен, если не предусмотрены меры по сохранению непрерывности цепи и ее проводимости.
1.7.123. Не допускается использовать в качестве PE-проводников:
- металлические оболочки изоляционных трубок и трубчатых проводов, несущие тросы при тросовой электропроводке, металлорукава, а также свинцовые оболочки проводов и кабелей;
- трубопроводы газоснабжения и другие трубопроводы горючих и взрывоопасных веществ и смесей, трубы канализации и центрального отопления;
- водопроводные трубы при наличии в них изолирующих вставок.
1.7.124. Нулевые защитные проводники цепей не допускается использовать в качестве нулевых защитных проводников электрооборудования, питающегося по другим цепям, а также использовать открытые проводящие части электрооборудования в качестве нулевых защитных проводников для другого электрооборудования, за исключением оболочек и опорных конструкций шинопроводов и комплектных устройств заводского изготовления, обеспечивающих возможность подключения к ним защитных проводников в нужном месте.
1.7.125. Использование специально предусмотренных защитных проводников для иных целей не допускается.
1.7.126. Наименьшие площади поперечного сечения защитных проводников должны соответствовать табл.1.7.5.
Таблица 1.7.5. Наименьшие сечения защитных проводников.
Сечение фазных проводников, мм 2
Наименьшее сечение защитных проводников, мм 2
Площади сечений приведены для случая, когда защитные проводники изготовлены из того же материала, что и фазные проводники. Сечения защитных проводников из других материалов должны быть эквивалентны по проводимости приведенным.
Допускается, при необходимости, принимать сечение защитного проводника менее требуемых, если оно рассчитано по формуле (только для времени отключения ≥ 5 с):
где S — площадь поперечного сечения защитного проводника, мм 2
I — ток короткого замыкания, обеспечивающий время отключения поврежденной цепи защитным аппаратом в соответствии с табл.1.7.1 и 1.7.2 или за время не более 5 с в соответствии с 1.7.79, А;
t — время срабатывания защитного аппарата, с;
k — коэффициент, значение которого зависит от материала защитного проводника, его изоляции, начальной и конечной температур. Значение k для защитных проводников в различных условиях приведены в табл.1.7.6-1.7.9.
Таблица 1.7.6.Значение коэффициента k для изолированных защитных проводников, не входящих в кабель, и для неизолированных проводников, касающихся оболочки кабелей(начальная температура проводника принята равной 30 °С)
Буквенные обозначения системы заземления
Понять и запомнить обозначение типа системы заземления будет проще, если знать, что означают латинские буквы типа системы заземления.
Для удобства запоминания можно выбрать наиболее удобные иностранные слова, первые буквы которых обозначают:
N (neutral – нейтральный);
I (isolate – изолированный);
S (separated, selective – разделенный);
С (complete – общий, combined — объединенный);
РЕ (protecte eath, protective earthing – защитная земля);
PEN (protective earthing, neutral – защитная земля и нейтраль).
Первая буква в обозначении указывает на состояние нейтрали ( как соединена с землей) источника питания (трансформатора, генератора, а иногда и ИБП, инвертора, стабилизатора и т.п., если они меняют состояние нейтрали и потребитель включен после них) относительно земли.
Характеризует связь с землей токоведущих проводников источника.
Т — заземленная нейтраль, непосредственное присоединение одной точки токоведущих частей источника питания к земле;
I — изолированная нейтраль, все токоведущие части изолированы от земли, или одна точка заземлена через высокое сопротивление.
Вторая буква, характеризует связь с землей открытых проводящих частей оборудования (ОПЧ или корпус ) и сторонних проводящих частей (СПЧ). Описывает связь с землей потребителя (корпуса оборудования).
Т — непосредственная связь ОПЧ с землёй (независимо от характера связи источника питания с землёй);
N — непосредственная связь ОПЧ с точкой заземления источника питания (в системах переменного тока обычно заземляется нейтралью);
I — ОПЧ (корпус) не соединены с землей или с нейтралью.
Следующие буквы – совмещение в одном проводнике или разделение функций нулевого рабочего и нулевого защитного проводников:
S — функция нулевого защитного и нулевого рабочего проводника обеспечивается раздельными проводниками;
С — функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников объединены в одном проводнике ( PEN -проводник).
TT — нейтраль источника глухо заземлена (за пределами сети потребителя), корпусы электрооборудования непосредственное соединены с землей, независимо от заземления нейтрали источника;
IT — непосредственное соединение нейтрали с землей отсутствует, допускается соединение с землей через сопротивление, воздушный промежуток, разрядник и т.д. Непосредственное соединение с землей проводящих частей потребителя, независимое от сетевого заземления.
TN — нейтраль источника глухо заземлена, корпусы электрооборудования присоединены к нейтральному проводу (PE или PEN проводником);
TN — C — функции нулевого рабочего и нулевого защитного проводников объединены в одном проводнике по всей сети;
TN — S — нулевой рабочий и нулевой защитный проводники работают раздельно по всей системе;
TN — C — S — функции нулевого рабочего и нулевого защитного проводников объединены в одном проводнике в части (начале) сети;
TI — нейтраль источника глухо заземлена (за пределами сети потребителя), отсутствуют соединения с землей и с сетевым заземлением проводящих частей потребителя, нет в нормах или ГОСТ
L (line conductor) — линейный (фазный) проводник;
LE — заземленный линейный проводник (имеющий электрическое присоединение к локальной земле);
PEL-проводник или совмещенный защитный заземляющий и линейный проводник (проводник, выполняющий функции защитного заземляющего и линейного/фазного проводников). Например, можно заземлить точку соединения обмоток (треугольник), или один из выводов однофазного генератора, или один изи выводов двухпроводной системы постоянного тока;
М-проводник или средний проводник (проводник, электрически присоединенный к средней части электрической системы постоянного тока, находящейся под напряжением, и используемый для передачи электрической энергии);
РЕМ-проводник или совмещенный защитный заземляющий и средний проводник (проводник, выполняющий функции защитного заземляющего и среднего проводников).
FE — функциональный заземляющий проводник, это заземляющий проводник в электроустановке до 1 кВ, служащий для функционального заземления. Функциональное заземление — это заземление, которое обеспечивает нормальное функционирование аппарата, на корпусе которого по требованию разработчика не должен присутствовать даже малейший электрический потенциал (иногда для этого требуется наличие отдельного электрически независимого заземлителя).
PEF-проводник -совмещенный защитный и функциональный заземляющий проводник. Это проводник в электроустановке до 1 кВ, совмещающий в себе функции защитного и функционального заземляющего проводников.
Защитные проводники (PE-проводники)
Надежными техническими способами защиты от поражения электротоком считаются заземление и зануление. Система защитного заземления предназначена для электрического соединения предмета из проводящего ток материала с землёй. Составляющими компонентами заземление выступают заземлитель и заземляющий проводник, соединённые между собой. Защитная функция заключается в полной или частичной защите человека от угрозы поражения током, в уменьшении разницы потенциалов заземляемого проводящего объекта и проводящими ток объектами с естественным заземлением до безопасного значения. Отдельные части установки соединяются с заземленным устройством через сопротивление в несколько раз меньше сопротивления человеческого тела. Когда возникает замыкание, большая часть тока проходит через землю, а тот ток, который припадает на тело, оказывается совсем уже довольно незначительным. Если система заземления спроектирована правильно, согласно норм и правил по технической эксплуатации, то возникновение утечки тока ведёт к незамедлительному срабатыванию защитных устройств.
Какие бывают защитные проводники (PE-проводники)
Зануление также выполняется в целях электробезопасности. Это процесс преднамеренного электрического соединения проводящих открытых частей электроустановок с наглухо заземленной точкой. Нулевой РЕ-проводник используется в данном случае для соединения открытых частей пользователя электрической энергии с заземленной нейтральной точкой источника.
Проводники для защитного заземления, нулевые защитные проводники в электроустановках с напряжением до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью маркируются буквенным обозначение РЕ. Защитный РЕ-проводник предназначен исключительно для целей электробезопасности. В системе заземления, РЕ-проводники обеспечивают непрерывное соединение всех открытых и внешних токопроводящих частей установки. Проводники обеспечивают создание непрерывной эквипотенциальной системы, обеспечивают безопасность. РЕ-проводники способствуют прохождению тока, возникшего при повреждении к заземленной нейтрали источника. PE-проводники присоединены к главной шине заземления установки, которая, в свою очередь, подсоединена к заземляющему электроду специальным проводником. Цветовое обозначение проводников (РЕ) соответствует чередующимися поперечным или продольным полосам одинаковой ширины зеленого и желтого цветов. РЕ-проводники должны быть тщательно защищены от разного рода механических и химических повреждений. Их прокладывают в одной трубе, кабельном канале, кабельной нише с токоведущими кабелями цепи в схемах заземления IT и ТН. Такая особенность обеспечивает минимально возможное индуктивное сопротивление цепи, по которой ток замыкания проходит на землю.
В электроустановках напряжением до 1 кВ в качестве РЕ-проводников используют специально предусмотренные проводники. Но данные функции также могут быть возложены и на открытые части электроустановок или некоторые сторонние проводящие части. Если речь идет о специально предусмотренных проводниках, то они могут быть:
- жилами многожильных кабелей;
- как изолированными, так и неизолированными проводами;
- проводниками, проложенными стационарно.
Функции РЕ-проводников могут выполнять открытые части электроустановок:
- алюминиевых оболочек кабелей;
- стальных труб электропроводок;
- металлических оболочек шинопроводов;
- опорных конструкций комплектных устройств.
Функции РЕ-проводников могут выполнять сторонние части, обладающие высокой проводимостью, такие как:
- металлические каркасы зданий, конструкции из металла;
- арматурные конструкции;
- конструкции для производственного назначения.
Короба из металла, лотки электрических проводок, прекрасно подойдут в качестве проводников. В процессе проектировки строительства следует исключить любые механические повреждения этих конструкций и предварительно предусмотреть их использование в качестве проводников.
Открытые проводящие части, как и сторонние проводящие части вполне подойдут в качестве защитных РЕ-проводников, в том случае, если они отвечают всем требованиям настоящей главы проводимости и непрерывности электроцепи.
Если возникает необходимость в качестве проводников использовать сторонние проводящие части, то они должны соответствовать следующим требованиям:
- их конструкция должна быть произведена таким образом, чтобы обеспечить непрерывность электроцепи. В случае, если такая возможность ограничена определенными строительными особенностями, то непрерывность электрической цепи должна быть обеспечена посредством соединений, защищенных от любого рода повреждений;
- если существует минимальный риск прерывания непрерывности цепи, то демонтаж таких конструкций невозможен.
В целях безопасности, не следует забывать о том, что некоторые приспособления строго запрещены для использования в качестве защитных РЕ-проводников. Речь идёт о:
- металлических оболочках изоляционных трубок, рукавов, свинцовых оболочках кабелей;
- трубах центрального отопления;
- канализационных трубах;
- водопроводные трубы;
- системах газоснабжения.
В многих старых домах электрическая проводка выполнена по давно устаревшим нормам и нуждается в замене. Для обеспечения собственной безопасности жители таких домов пытаются, с помощью опытных специалистов электриков, произвести модернизацию. Задача состоит в разделении ранее совмещенного нулевого и рабочего проводника PEN на нулевой защитный РЕ и нулевой рабочий N проводники. Такое требование обеспечивает максимальную безопасность, надёжно сохраняет соединения заземления с защитным проводником в случае разрушения контактного зажима.
Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад, если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное. Всего доброго.