Почему необходимо разделять PEN-проводник на PE и N

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.

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

Совет #1. Расстояние от контура заземления до стены здания должно составлять от 1 до 6 м.

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).

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.

N

PE

PEN

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.

TECAFINE PE-HD

— стандартная номенклатура и всегда есть на складе различных цветов и размеров. Благодаря низкому, практически нулевому, водопоглощению и прекрасной свариваемости, Полиэтилен листовой применяется для облицовки / футеровки ванн, емкостей, бассейнов и поставляется в листах толщиной от 1мм до 200мм и размерами от 1000х2000мм до 6200х2010мм. Полиэтилен стержневой (круглый) применяется для изготовления втулок, подшипников скольжения, круглых уплотнений, прокладочных колец, вставок и других круглых или сферических деталей. Стержни из Полиэтилена поставляются различных цветов диаметром от 8мм до 800мм и длиной до 2000мм.

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».

Организация системы TN-C-S согласно Правил устройства электроустановок (ПУЭ)

Пункт 1,7,135 ПУЭ точно указывает, как следует выполнять правильное разделение PEN проводника на отдельные и независимые PE и N. Для этого в точке разделения (расщепления) PEN проводника предусматриваются отдельные шины или клеммные колодки для подключения РЕ и N проводников. Разделенные шины перемычкой соединяются между собой. Вводный PEN проводник линии электроснабжения подключается к шине РЕ проводника.

Важно! Не допускается повторное объединение проводников РЕ и N за точкой разделения. Правилами устройства электроустановок (п. 1, 7, 145) запрещается установка любых коммутирующих аппаратов и устройств в цепях РЕ и PEN проводников. Изоляция PEN, РЕ и N проводников должна быть такой же, как и фазных проводов, а их сечение должно определяться по таблице:

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).

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.

Обозначение заземления (PE)

Кроме обозначения фазы и нуля, в электрике также применяется специальное буквенное указание PE (Protective Earthing) для провода заземления. Как правило, они всегда входят в состав кабеля, наряду с нулевыми и фазными жилами. Подобным образом маркируются также контакты и зажимы, предназначенные для коммутации с заземляющим нулевым проводом.

Для удобства монтажа жилы для заземления помещены в желто-зеленую изоляцию. Домашний мастер должен уяснить, что эти цвета всегда указывают только на заземляющие провода. Для обозначения фазы и нуля в электрике желтый и зеленый цвет никогда не используется.

Как показывает практика, при организации электрических сетей в зданиях жилого сектора иногда допускаются нарушения общепринятых нормативов использования цвета изоляции и соответствующей буквенно-цифровой маркировки. В таком случае не всегда достаточно обладать умением расшифровывать обозначения L, N или РЕ.

Чтобы подключение электрооборудования было действительно безопасным, необходимо проверять соответствие маркировки реальному положению вещей. Для этого используют специальные приборы (тестеры) или подручные приспособления. При отсутствии опыта подобных работ для собственной безопасности лучше пригласить опытного электрика с соответствующим допуском.

Обозначение l и n в электрике

Обозначение фазы и нуля в электрике введено для того, чтобы электрические сети были безопасными и удобными в использовании. Для этого используется специальная буквенная маркировка (l и n) и изоляция соответствующего цвета. Также могут встречаться жилы с маркировкой РЕ желто-зеленого цвета: таким образом обозначены заземляющие провода.

Кроме того, эти же буквенные обозначения применяются на соединительных контактах и клеммах. Все, что потребуется сделать во время установки электроприбора – подвести каждый из проводов на клемму. Для перестраховки каждый из проводов желательно проверить тестером.

На фото ниже хороший пример как обозначаются L и N в электрике на оборудовании. В частности на фото промаркированы клеммы УЗМ (устройства защиты многофункциональное) для правильного подключения проводов.

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. И лишь после учетного прибора они разрешают разделять его на защитную шину PE и рабочую N. Такое подключение не противоречит требования ПУЭ, но гораздо естественней смотрится разделение, выполненное 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.