Защитные проводники в электроустановках (PE-проводники)

Содержание

Как выполнить разделение

В жилых зданиях: частных домах, коттеджах и дачах это нужно делать в вводных щитах учета до счетчика, а в многоквартирных домах и остальных зданиях это можно выполнить в ВРУ.

После разделения в вводном щите PEN проводника на N и PE объединять их далее в другом месте электрической установки по ходу распределения энергии запрещается. Это требование закреплено в п. 1.7.131 ПУЭ (см. Главу 1.7).

Требования ПУЭ также определяют, что при монтаже в месте разделения PEN-проводника на нулевой защитный и нулевой рабочий провода необходимо предусмотреть отдельные зажимы или шины для проводников, соединенные между собой. PEN-проводник питающей линии должен быть подключен к зажиму или ГЗШ (шине-расцепителю, рис. 2) или шине нулевого защитного-проводника.

Если на вводе отсутствует коммутационный аппарат или автоматический выключатель, то использование шины расцепителя теряет смысл, так как оно создает лишние болтовые соединения, где может ухудшиться контакт.

Таким образом, необходимо для разделения проводника иметь две шины. Одну шину нужно будет использовать для подключения нулевых защитных проводов, вторую — для нулевых рабочих.

При монтаже обе шины могут соединяться между собой с помощью кабельной перемычки. Вводной совмещённый PEN проводник подключается сначала к шине PE, а затем от этой шины отводится перемычка на шину N.

В соответствии с требованиями ПУЭ (п 1.7.61) при использовании системы TN требуется сделать повторное заземление PE- и PEN-проводников на вводе в электроустановки зданий, а также в других доступных местах, используя в первую очередь естественные заземлители. Сопротивление заземлителя повторного заземления не нормируется.

Если естественные заземлители отсутствуют, то монтируется искусственное заземление и соединяется с шиной PE, к которой уже подключен PEN проводник.

При однофазном и трехфазном вводе принцип разделения совещенного проводника одинаков. Разница в том, что в однофазной системе электроснабжения один вводной фазный провод, а в трехфазной — три фазных провода.

В новых квартирах с системой заземления TN-C-S разделение совмещенного проводника на нулевой рабочий и нулевой защитный производят в ГРЩ. От него уже идут два провода отдельно на этажный щит и в квартиры, как показано на схеме ниже:

Напоследок рекомендуем просмотреть полезные видео по теме:

Ответ специалиста

Требования к защитным проводникам

Вот и все, что хотелось рассказать вам о том, где должно быть выполнено разделение PEN проводника на PE и N по правилам ПУЭ. Еще раз дублируем ответ, чтобы вы наверняка запомнили: в частных домах провод нужно разделять до счетчика перед вводным коммутационным аппаратом, а в квартирах это делается в ГРЩ.

Будет полезно прочитать:

Какого цвета фаза и ноль в электрике
Как заменить электропроводку в квартире
Как подключить УЗО к сети

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

S16

16 35

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) ¶

Наиболее частые ошибки при разделении PEN-проводника

Выполняя разделение PEN-проводника самостоятельно необходимо неукоснительно соблюдать правильную последовательность данного процесса. Добиваться максимально надёжного контакта всех соединений, использовать качественные электротехнические материалы и иметь под рукой надёжный инструмент, который сэкономит время.

Наиболее частой ошибкой можно назвать подключение входного ноля к шине, которая будет выполнять роль заземления. В ПУЭ имеется соответствующий пункт, указывающий, что входной ноль должен быть подключён к нулевой шине, а не к защитной

Поэтому после работ следует обратить внимание на подключение и ещё раз всё проверить

В качестве перемычки очень часто используют любой попавший под руку материал, не обращая внимания на его качество. Такая ошибка в скором времени приведёт к возгоранию и необходимости монтажа нового электрического щитка. Не следует экономить на таких важных вопросах как электричество в доме или квартире.

Использование некачественной изолирующей ленты также может быть опасно. При кратковременных нагрузках выше номинальных значений, такая изолента может оплавиться и контакт останется открытым. Что уже является нарушением техники электробезопасности и увеличивает шансы возникновения короткого замыкания. При любых электротехнических работах лучше всего использовать термоусадочную трубку.

При работах с квартирными щитками часто встречается большое количество скруток. Такой способ соединения уже устарел, он даёт некачественный контакт, который, как и использование алюминия с медью, может привести к пожару. Сейчас существуют специальные гидравлические прессы, позволяющие соединить провода с помощью гильз. Стоимость таких изделий высокая, но достигается максимальное качество соединения. При отсутствии подобного инструмента лучше всего применять болтовые соединения с несколькими шайбами.

Почему нельзя разделять PEN проводник в этажном щите

Такой вариант нельзя применять по целому ряду причин:

Если принимать во внимание исключительно положения ПУЭ, то в них говорится что разделение проводов должно происходить на вводном автомате многоквартирного или частного отдельного дома.
Даже если квартирный щиток считать водным автоматом (что сделать довольно-таки проблематично), такое подключение будет неправильным согласно другому требованию, а именно – PE проводник должен быть повторно заземлен, чего в этажном щитке добиться невозможно.
Даже если исхитриться и подвести заземление к этажному щитку, то есть еще одно препятствие, грозящее большими штрафами. Дело в том что электрическая схема при строительстве дома утверждается в нескольких инстанциях и ее самовольное изменение это грубейшее нарушение всех существующих правил – по сути это изменение проекта по которому дом был подключен к сети. Такими делами должна заниматься исключительно организация обслуживающая этот дом или район.

Такими делами должна заниматься исключительно организация обслуживающая этот дом или район.

Разумеется, если таковая организация и будет планировать какие-либо работы по разделению Pen проводника, то нет смысла возиться с каждым этажном щитком в отдельности. Самым оптимальным вариантом будет разделения его на вводном автомате, что и будет делаться.

Дополнительный довод в пользу разделения Pen проводника на одном автомате жилого дома является требование ПУЭ (п. 7.1.87) монтировать в этом месте система уравнивания потенциалов.

В любом другом месте ее делать запрещено, а это означает, что разделение PEN проводника в этажном щите в любом случае будет сделано без соблюдения всех необходимых правил и мер предосторожности. Как итог единственный правильный метод сделать в доме заземление это коллективное обращение к организации обслуживающей дом или район. Как итог единственный правильный метод сделать в доме заземление это коллективное обращение к организации обслуживающей дом или район

Как итог единственный правильный метод сделать в доме заземление это коллективное обращение к организации обслуживающей дом или район.

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.

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.
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.
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.
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.
Между планками необходимо закрепить перемычку. Для этих целей также подойдёт пластина, выполненная из того же материала что и шины.
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.

Теперь о заземлении, заземлителе и заземляющем проводнике частного дома

Повторное заземление нейтрального проводника при воздушном запитывании дома можно произвести на опорном столбе или возле дома.

Заземление на опоре воздушной линии электропередач

При установке вводного устройства на бетонной опоре, от которой ответвляется питание дома, вполне оправдано, да и рекомендовано делать повторное заземление, используя естественные заземлители. В качестве естественного заземлителя можно использовать подземную часть самой опоры или ее молнезащитный контур (пункт 1.7.109-110,ПУЭ).

Важно! Делать повторное заземление на железобетонном столбе можно, только в том случае, если воздушная линия электропередач сделана изолированными, самонесущими проводами типа СИП. Так как они механически более прочные, чем провода без изоляции

Но все-таки если вы хотите более надежное, безопасное и независимое заземляющее устройство для дома лучше сделать его при помощи искусственных заземлителей.

Заземление дома искусственно сделанными заземлителями

Заземление дома это заземляющее устройство, которое состоит из следующих элементов: заземлителя и заземляющего проводника.

Заземлитель это проводник или несколько проводников соединенные между собой и имеющий контакт с землей. К заземлителю подключается заземляющий проводник, который аккуратно выводится возле дома и подключается к главной заземляющей шине (ГЗШ). Сечение заземляющего проводника должно быть не меньше сечения PEN проводника.

Заземлители могут исполняться в разных вариантах и быть разных типов.

По типу, заземлители можно разделить на: Вертикальный; Рядный; Контур заземления.
По виду заземлители можно описать как: Штырьевой, Модульно-штырьевой, Контурный и Фундаментный заземлители.

Кратко описать заземлители можно следующим образом:

Вертикальный заземлитель представляет из себя сборный медный или стальной стержень. Заземлитель забивается в грунт на глубину 15-40 метров. По-другому он называется заземлитель глубокого залегания. Самый современный тип заземления дома. Не требует больших землеройных работ. (Подробно о глубинном заземлении)

Рядный заземлитель. Это сборная конструкция, состоящая из отдельных металлических штырей забитых в грунт на глубину 3-4 метра и соединенных металлической полосой. Расстояние между штырями должно быть не менее 3метров. Штыри могут располагаться в ряд и в треугольник. Применяется только для вторичного заземления. (Подробно как сделать рядное заземлении)

Контур заземления делается вокруг дома в виде замкнутой конструкции. Конструкция контура заземления также предполагает вбивание штыре в грунт. Штыри располагаются по периметру фундамента на расстоянии 1 метра от него. Соединяются штыри заземлителя стальной полосой. Рекомендуется при двух молниеотводах с крыш и более одного ввода электропитания в дом. (Подробно о контурах заземления)

Фундаментный заземлитель делается на начальном этапе строительства дома. Заземлитель размещают в фундаменте дома. Из всех заземлителе фундаментный заземлитель, пожалуй, самый эффективный. (Подробно о фундаментном заземлении)

Важно! Какой бы заземлитель вы не использовали в устройстве заземления дома сопротивление, растеканию тока, заземлителя не должно превышать 10 Ом для линейного напряжения 380 вольт и 20 Ом для линейного напряжения 220 вольт при трехфазном электропитании. А при однофазном электропитании сопротивление растеканию тока не должно превышать 5 Ом для 380 вольт и 10 Ом для электропитания 220 вольт

(Подробно о замере сопротивления заземлителя)

А при однофазном электропитании сопротивление растеканию тока не должно превышать 5 Ом для 380 вольт и 10 Ом для электропитания 220 вольт. (Подробно о замере сопротивления заземлителя)

Читая строительные форумы я вижу, что многие обходятся без вторичного заземления в загородных домах. Считают достаточным заземление подводящей воздушной линии. Но все-таки руководствоваться нужно не только экономией, а и техникой безопасности для своей семьи и имущества.

Нормативные ссылки

ПУЭ,Правила устройства электроустановок,издание 7
ГОСТ 121.030-81,Электробезопасность. Защитное заземление. Зануление.

Другие статьи раздела: Электропроводка дома

26 Правил электроснабжения и электропроводки деревянного дома. часть1, правила 1-7
26 Правил электроснабжения и электропроводки деревянного дома. часть2, правила 8-13
26 Правил электроснабжения и электропроводки деревянного дома. часть3, правила14-26
Анкерные зажимы и кронштейны
Арматура для СИП 2
Ввод кабеля из траншеи в дом
Вводное устройство. ВУ в частный дом
ВРУ. Вводно-распределительное устройство дома
ГЗШ. Главная Заземляющая Шина
Глубинный заземлитель

Обозначения на схемах

На электрических схемах заземляющее устройство обозначается так:

Знак заземляющего устройства на схемах

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

Системы заземления

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:

Аварийная ситуация при обрыве провода РЕ

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.

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.

Требования

Поскольку защитные проводники применяют в составе мер защиты от поражения электрическим током, к их характеристикам, исполнению и техническому состоянию нормативные и правовые документы предъявляют специальные требования.

Об основных требованиях, которые предъявляются к защитным проводникам пишет Харечко Ю.В. в своей книге :

Однако требования ГОСТ Р 50571.5.54-2013 допускают наличие в цепях защитных проводников разъемных соединений, которые могут быть разобраны при помощи инструмента для проведения необходимых испытаний. Соединения защитных проводников должны быть доступны для осмотра и испытания, за исключением соединений, заполненных компаундом или герметизированных.

Особое внимание следует уделять правильному соединению шлейфом штепсельных розеток, поскольку при этом возможно последовательное включение их защитных контактов в электрическую цепь защитного проводника. Харечко Ю.В

в своем словаре разъясняет этот «случай» более детально:

Харечко Ю.В. в своем словаре разъясняет этот «случай» более детально:

Важные факты :

В электрических установках запрещено использовать защитный проводник для передачи сигналов (ГОСТ Р 58698—2019).
Не требуется непосредственно подключать каждый отдельный защитный проводник к главному заземляющему зажиму (шине), если они электрически связаны с ним через другие защитные проводники.
Открытые проводящие части электрооборудования должны быть присоединены к зажиму, предназначенному для защитного проводника.
Если для защиты от поражения электрическим током в составе автоматического отключения питания используют устройства защиты от сверхтока, защитные проводники, выполненные одножильными проводами, следует прокладывать в общей оболочке с линейными проводниками или в непосредственной близости от них.

В качестве защитных проводников можно использовать следующие проводящие части :

жилы многожильных проводов и кабелей;
изолированные или неизолированные одножильные провода;
металлические оболочки кабелей;
металлические трубы, оболочки и электротехнические короба, в которых размещены проводники некоторых электропроводок, если они имеют достаточную проводимость и обеспечена непрерывность их электрических цепей;
некоторые сторонние проводящие части, если они имеют достаточную проводимость, обеспечена непрерывность их электрических цепей и защита от демонтажа;
оболочки и рамы низковольтных распределительных устройств класса I и шинопроводов, если они имеют достаточную проводимость, обеспечена непрерывность их электрических цепей, а также возможность подключения других защитных проводников в любом предусмотренном для этого месте.

В п. 543.2.3 действующего стандарта ГОСТ Р 50571.5.54-2013 перечислены проводящие части, которые запрещено использовать в качестве защитных проводников и защитных проводников уравнивания потенциалов:

– металлические водопроводные трубы;– металлические трубы, содержащие потенциально огнеопасные вещества такие, как газы, жидкости, пыль;– конструкции, подверженные механическим нагрузкам при нормальной эксплуатации;– гибкие или мягкие металлические трубы, за исключением специально предназначенных для этих целей;– гибкие металлические части;– поддерживающие конструкции проводов, горизонтальные и вертикальные кабельные лотки.

Харечко Ю.В. в своей книге дополняет:

Требования по безопасности

По этой причине современные здания используют пять проводов (3 фазы, PEN и PE), которые начинаются от шин, расположенных в подвальном помещении. Они проложены далее вверх до последнего этажа. В отличие от этой схемы, в зданиях старой постройки РЕ ответвлялся только в этажном электрическом щите в домах с электрическими плитами.

Запрещается использовать в качестве проводника РЕ какие-либо трубы, проложенные в помещении.
Если в помещении предусмотрено несколько заземляющих устройств, их потенциалы обязательно объединяются дополнительным проводом.

Пример современного монтажа защитных проводников

РЕ проводник применяется там, где невозможно получить правильно выполненное заземление. Это характерно для всех многоэтажных сооружений. Поэтому от правильности соединения провода РЕ напрямую зависит безопасность людей, находящихся в этих зданиях. Все сведения о том, как правильно изготовить проводник PE, изложены в разделе 1.7* ПУЭ.