PEN проводник – разделение, требования

Устройство остаточного тока (УЗО) может оказать необходимую помощь в вопросах безопасности, однако полагаться исключительно на него не стоит. Обязательно требуется двойная защита, так как без выполнения этого условия регулятор не одобрит подключение. УЗО настоятельно рекомендуется применять в любых условиях.

Разделение PEN проводника на PE и N

Заземление является обязательной частью электрической сети, при условии, что эта сеть прокладывается в соответствии с установленными нормативными требованиями. Система заземления TN-C уже не считается актуальной в современных реалиях, однако в силу различных обстоятельств, включая необходимость эксплуатации старых систем, она все еще используется как в многоэтажных, так и в частных домах. Главной особенностью данной системы является разделение PEN-проводника на рабочий ноль и защитный.

Перед тем как углубиться в изучение PEN-проводника, полезно рассмотреть классификацию существующих систем заземления и их основные характеристики.

1. TN. Это система, в которой нейтраль заземлена, что означает, что для подключения рабочего нуля и защитного контура используется общая нейтраль, идущая от источника электрического тока, например, от генератора или трансформатора, где происходит преобразование напряжения. Важно отметить, что корпус любого электрического устройства должен быть заземлен на эту общую нейтраль. Системы TN подразделяются на следующие виды:
   • TN-C. В данной системе рабочий и защитный ноль соединены. Примером может служить трёхфазная сеть с общим нулевым проводником, системой, использующей всего четыре провода.
   • TN-S. Эта система более безопасна и эффективна, однако она имеет более высокую стоимость. Потребитель получает 5 проводов: три фазных, один рабочий ноль и один защитный ноль. Распределение потенциалов происходит непосредственно в источнике электрического тока.
   • TN-C-S. Это более экономичный вариант предыдущей системы. Рабочий и защитный ноль поставляются к потребителю в виде PEN-проводника. В источнике электрического тока происходит комбинирование нейтралей, что позволяет сократить затраты.
2. TT. В этой системе заземление выполняется непосредственно на месте размещения потребителя. Чаще всего её применяют в районах, где электроэнергия подается по воздушным линиям электропередач (ЛЭП). Потребитель получает три фазы и рабочий ноль, в то время как контур заземления сооружается неподалеку.
3. IT. В данной системе отсутствует рабочий ноль, поступающий к потребителю от источника. Контур заземления устанавливается в непосредственной близости к потребителю. Чтобы снизить вероятность поражения электрическим током, все корпуса электроприборов подключаются к шине заземления.

Необходимость разделения PEN-проводника

Почему многие пользователи стремятся разделить PEN-проводник? Причина достаточно простая и изложена в правилах устройства электроустановок (ПУЭ).

Согласно ПУЭ, система заземления ТN-S должна быть установлена при подаче напряжения 380/220 В, в некоторых ситуациях допустимо использовать схему ТN-C-S. К сожалению, состояние электропроводки в многоэтажных домах оставляет желать лучшего, и многие из них используют устаревшую систему TN-C. Данные устаревшие нормы не обеспечивают безопасность, особенно при увеличенных нагрузках современных бытовых приборов, а защита электрической сети является важнейшим критерием безопасности как в квартире, так и в частном доме.

Для перехода на более современные схемы ТN-S или ТN-C-S необходимо разделить PEN-проводник на PE и N. В процессе этого PEN-проводник делится на рабочий и защитный ноль. Многие пользователи пытаются реализовать эту процедуру самостоятельно, чтобы избежать привлечения специалистов, у которых есть соответствующая квалификация, тем самым рискуя потратить дополнительное время и средства на устранение возможных ошибок. Последствия проходят особенно серьезно, если монтаж проведен неправильно, что может привести к серьезным проблемам в эксплуатации электросети.

Что такое PEN проводник

Когда от столба к вашему дому подключено два провода, один из них является фазным проводником (обозначаемым как L), а второй — это PEN проводник, совмещающий функции защитного и рабочего нуля.

PEN — это объединенный нулевой рабочий и нулевой защитный проводник.

N — это нулевой рабочий проводник (или нейтральный).

PE — это нулевой защитный проводник (заземляющий, уравнивающий потенциалы), который появляется в цепи после разделения провода PEN, либо берется непосредственно из контура заземления.

PEN-проводник соединяется на трансформаторной подстанции и используется в системах заземления TN-C.

Согласно ПУЭ, система TN-C обозначает систему, где заземление нейтрали комбинируется с защитным и рабочим проводниками.

Несмотря на широкую распространенность системы TN-C в многоквартирных домах, её в настоящее время признают устаревшей, и её постепенно заменяют более эффективными системами TN-S и TN-C-S.

Разделение PEN проводника

Зачем же нужно разделять PEN проводник? В соответствии с пунктом ПУЭ-7:

7.1.13. Питание электроприемников должно осуществляться от сети 380/220 В с системой заземления ТN-S или ТN-C-S. При обновлении жилых и общественных зданий, имеющих сеть 220/127 В или 3 х 220 В, следует предусматривать перевод сети на напряжение 380/220 В с системой заземления ТN-S или ТN-C-S.

Как уже упоминалось, во многих домах электропроводка выполнена согласно устаревшим нормам, с использованием системы заземления TN-C. Чтобы обеспечить переход к системе ТN-S или ТN-C-S, необходимо выполнять разделение PEN на нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (PE) проводники.

Правила разделения PEN проводника

1. Разделение PEN проводника должно осуществляться в вводном распределительном устройстве.

Отметим, что расщепление PEN провода в этажном электрощите является серьезным нарушением существующего проекта электроснабжения здания. Нельзя вносить изменения в установленную схему!

2. С места разделения PEN на N и PE проводники запрещается дальнейшее их соединение.

3. После разделения шины должны считаться разными и маркироваться соответствующим образом.

4. Между шинами PE и N должна быть перемычка сечением не менее, чем у самих шин.

Важно! Заземление должно устанавливаться первым, а уже от него осуществляется подключение перемычки к рабочему нулю.

5. Шина PE обязательно должна быть заземлена и связываться с корпусом трансформатора.

6. Шина N устанавливается на изоляторах и не должна иметь прямого контакта с корпусом.

Зачем нужна перемычка между PE и N шинами?

Перемычка между шинами необходима для обеспечения срабатывания вводного защитного автомата. Если перемычка отсутствует, и аварийная фаза попадает на корпус оборудования, ток будет уходить в землю, а не возвращаться к трансформатору.

При наличии среднего значения сопротивления заземляющей цепи, равного 20 Ом, ток утечки может оказаться недостаточным, чтобы инициировать отключение автоматического выключателя. При такой ситуации электросистема продолжит свою работу, пока поврежденный участок не выйдет из строя или не произойдет полноценное короткое замыкание. Это может привести к поражению электрическим током, порче оборудования и даже возникновению пожара.

В подобных случаях может помочь устройство защитного отключения (УЗО). Тем не менее, на него не следует полагаться как на единственную меру безопасности; необходимо организовать двухфакторную защиту. Без нее подключение системы не будет согласовано контролирующими органами. УЗО рекомендуется устанавливать в любом случае.

Разделение PEN-проводника

Согласно правилам, точка разделения PEN-проводника должна быть оснащена соответствующими распределительными элементами (шинами). Это означает, что служебное и защитное заземление не должны пересекаться. Главный проводник PEN должен быть подключен в точке, которая дальнейшей будет переведена на PE.

Это пояснение может показаться запутанным, но в действительности все гораздо проще: если входящий PEN-проводник разделен на PE и N, его нельзя переподключить обратно. Процедура установки требует лишь установки двух шин и соединения их перемычкой. Для предотвращения ошибок в эксплуатации полюса электропередачи должны быть четко промаркированы. Нейтральный рабочий проводник традиционно маркируется синим цветом, а защитный проводник — желто-зеленым.

Перемычка может быть выполнена в виде кабеля с площадью сечения не менее 10 см² или в виде пластины из того же материала, что и шины. Между шинопроводом и корпусом следует установить изолятор. Также допускается подключение шины заземления непосредственно к панели управления.

После выполнения такой установки защитный проводник должен быть заново заземлен в соответствии с установленными нормами. Рекомендуется использовать для этих целей естественные заземлители. После выполнения всех работ рекомендуется проверить сопротивление установленного заземлителя и произвести его подключение к шине электропередачи.

Что такое PEN проводник

Если от столба к дому идут два провода, один из которых является фазным (обозначаемым как L), а второй — это PEN-проводник.

PEN-проводник — это проводник, совмещающий функции рабочего нейтрального и защитного проводника.

N — это нейтральный проводник (рабочая нейтраль).

PE — это нейтральный защитный проводник (обеспечивающий заземление и выравнивание потенциалов), он включается в цепь после разделения PEN-проводника или берется непосредственно из контура заземления.

PEN-pроводник соединяется с трансформаторной подстанцией и используется в системах заземления TN-C.

Согласно правилам монтажа системы, TN-C обозначает систему, в которой защитный проводник объединен с рабочим проводником.

Несмотря на распространение в многоквартирных домах, система TN-C уже признана устаревшей и постепенно заменяется более современными системами TN-S или TN-C-S.

Рекомендуется ознакомиться также с вопросом: можно ли устанавливать колпак на трубу дымохода и как его правильно изготовить, а также как сделать грибок на трубу.

Варианты расщепления проводников

В распределительном щите, где осуществляется разделение PEN проводника, заземление организуется путем расщепления, при этом между N и PE обязательно устанавливается перемычка. Важно отметить, что земляная шина должна подключаться первой, и только после этого выполняется присоединение рабочей жилы. В данной системе возможны четыре варианта подключения PE провода:

• Отсутствие перемычки между ней и проводником N — в этом случае рабочий нулевой контакт и заземляющая шина не имеют электрической связи. УЗО в защитной цепи не устанавливается.
• Перемычка присутствует между N и PE, но УЗО отсутствует.
• PE для заземления и N закорочены, и УЗО тоже установлено.
• Перемычки между PE и N нет, но УЗО включено.

В первом случае восприятие физики срабатывания защитных цепей выглядит следующим образом:

1. В результате аварии фаза попадает на корпус прибора.
2. Ток затем поступает на шину заземления.
3. После этого ток уходит в контур трансформаторной подстанции.

При анализе данной проблемы важно учитывать сопротивление заземляющей цепи, которое обычно не превышает 20 Ом с учетом сечения PE проводника, выраженного в мм². В случае короткого замыкания, ток, осуществляющий выход от поврежденной зоны, окажется недостаточным для автоматического отключения вводного аппарата; электросистема продолжит функционировать до тех пор, пока неисправная часть не выйдет из строя. Это не нанесет серьезного вреда человеку, но оборудование может быть подвергнуто серьезным повреждениям, вплоть до возгорания.

Перемычка присутствует, УЗО отсутствует

В данной ситуации важным фактором становится длина питающей линии, которая определяет удаленность места повреждения от вводно-распределительного электрощита и, соответственно, уровень сопротивления провода для отведения энергии. При возникновении аварийного замыкания фазы на корпус языка повреждённого оборудования ток утечки сначала попадает на заземляющую шину. Далее он может двигаться двумя путями: часть тока уходит в землю, а другая часть по нулевой шине может вызвать срабатывание автомата на вводе. В данной ситуации перемычка используется как дополнительная защита на случай, если по какой-то причине не сработает автомат. Но, поскольку это происходит очень редко, нет особой разницы — присутствует она или нет.

Перемычка есть, и установлено УЗО

При наличии оборудования с заданным сопротивлением, УЗО должно срабатывать в стандартном режиме. При возникновении замыкания на корпус ток утечки сначала поступает в УЗО, и после этого уходит на ввод жилого дома, в этом случае ток опять делится на две части: одна часть уходит в землю, а другая через перемычку возвращается в щиток, срабатывая при этом вводный автомат. Обычно до разрешающего отключения не доходит, так как УЗО срабатывает значительно быстрее.

При этом перемычка не играет важной роли и рассматривается только как дополнительная мера предосторожности на случай, если УЗО не сработает, что является маловероятной ситуацией.

Перемычки нет, но УЗО установлено

В такой системе обеспечиваются те же условия срабатывания, что и в предыдущем случае. Главное различие — отсутствие обеспечения резервной безопасности в случае выхода УЗО из строя, что маловероятно. В любом случае, если это произойдет, система начинает работать по первому из рассмотренных вариантов, при этом автомат не реагирует, пока КЗ на корпусе не перейдет в фазное короткое замыкание.

Особенности разделения PEN проводника

В частных домах и городских квартирах в целях предотвращения хищения электроэнергии представители контролирующей организации могут требовать, чтобы провод PEN был проложен до счетчика. И только после учета электроэнергии они могут разрешить его разделение на защитную шину PE и рабочую N. Такое подключение не противоречит требованиям ПУЭ, однако более рациональным выглядит разделение, выполненное до учета электроэнергии.

Если разделение выполняется заранее, а потом опломбируется вводной автомат, тогда никаких вопросов со стороны представителей электрообеспечения и инспекционными работниками возникнуть не должно.

Совмещенные нулевые защитные и нулевые рабочие проводники (PEN-проводники)

Согласно пункту 1.7.131, в многофазных цепях системы TN для стационарно проложенных кабелей, жилы которых имеют площадь поперечного сечения не менее 10 мм² для меди и 16 мм² для алюминия, функции нулевого защитного (PE) и нулевого рабочего (N) проводников могут быть объединены в одном проводнике (PEN-проводник).

В соответствии с дополнением 1.7.132, не допускается совмещение функций нулевого защитного и нулевого рабочего проводников в цепях однофазного и постоянного тока. В таких системах должен быть предусмотрен отдельный третий проводник в роли защитного. Это правило не касается ответвлений от воздушных линий (ВЛ) напряжением до 1 кВ к однофазным потребителям электричества.

В соответствии с пунктом 1.7.133, использование сторонних проводящих частей в качестве единственного PEN-проводника запрещено. Данное требование не исключает возможность применения открытых и посторонних проводящих частей как дополнительных PEN-проводников при их подключении к системе уравнивания потенциалов.

Согласно пункту 1.7.134, специально предусмотренные PEN-проводники должны соответствовать критериям, установленным в 1.7.126 для сечения защитных проводников и правилам, изложенным в главе 2.1 для нулевого рабочего проводника.

Изоляция PEN-проводников должна обладать защитными характеристиками, равными изоляции фазных проводников. Условия не требуют изолировать шину PEN в сборных низковольтных комплектных устройствах.

Согласно пункту 1.7.135, когда нулевой рабочий и нулевой защитный проводники отделены, начиная с определенной точки в электроустановке, их объединение запрещено по всей длине распределительной сети. На месте разделения PEN-проводника на нулевой защитный и нулевой рабочий проводники следует предусмотреть отдельные зажимы или шины для этих проводников, соединенные между собой. PEN-проводник, идущий с питающей линии, должен быть подключен к зажиму или шине нулевого защитного проводника PE.

Классификация нулевых шин

По выполняемым функциям, входящие в состав системы электроснабжения, нулевые шины делятся на следующие виды:

• N – функциональный или рабочий нуль, который служит проводником для токов нагрузки.
• PE – специально проложенный защитный нуль, обеспечивающий организацию заземления на приемном конце электрооборудования в удобном месте.
• PEN – проводник, объединяющий функции вышеперечисленных шин.

Каждый из проводников в схемах выделяется определенным цветом (N – синий, PE – желто-зеленый, а PEN – комбинация этих двух). Они обязательно должны соответствовать установленным критериям по сечению, которое не должно быть ниже аналогичного показателя для фаз внутренних проводников.

Эта расшифровка наглядно демонстрирует, зачем необходимо разделение PEN проводника, для чего он предназначен и как можно правильно организовать заземление на стороне потребителя.

Помогла ли вам статья?