Схема подключения проводников pe и n к pen(разделение pen — проводника)

Что такое защитный проводник (PE)?

Защитный проводник (PE) (protective conductor), согласно ГОСТ 30331.1-2013 [1], — это проводник, предназначенный для целей электрической безопасности, например, для защиты от поражения электрическим током. Не является токопроводящим проводником и никогда не должен находится под напряжением при нормальных условиях. Имеет в народе жаргонизмы — «провод заземления», «нулевой защитный проводник», что некорректно. В национальной нормативной и правовой документации, распространяющейся на низковольтные электроустановки, иногда вместо термина «защитный проводник» используют его обозначение «PE-проводник».

Харечко Ю.В. в своей книге [2] поясняет, почему следует употреблять термин «защитный проводник», а не термин «нулевой защитный проводник»:

« В подавляющем большинстве случаев при осуществлении мер по защите от поражения электрическим током в электроустановках зданий используются особые проводники, которые в нормативной документации называют защитными проводниками. Защитный проводник, соединенный с заземленной токоведущей частью источника питания, например с заземленной нейтралью трансформатора, в национальной нормативной документации называют нулевым защитным проводником. Однако это наименование следует исключить из употребления, поскольку ни в МЭС, ни в стандартах и других документах МЭК нет такого термина. »

[2]

Необходимость разделения PEN-проводника

Почему многие пользователи разделяют PEN-проводник? Ответ прост, и он прописан в правилах устройства электроустановок (ПУЭ).

Согласно ПУЭ, при подаче напряжения 380/220 В, должна монтироваться система заземления ТN-S, в некоторых случаях допускается ТN-С-S. К сожалению, состояние электропроводки в многоэтажных домах оставляет желать лучшего и в качестве заземления практически везде установлена TN-C. Такие устаревшие нормы небезопасны при нагрузках современных бытовых приборов, а защита электрической сети является главным критерием безопасности проживания в квартире или частном доме.

Обязательным условием перехода на более современные ТN-S или ТN-С-S служит разделение PEN-проводника на PE и N. При такой процедуре PEN-проводник разделяют на рабочий и защитный ноль. Многие пользователи стараются выполнить это самостоятельно, чтобы не привлекать людей с соответствующим образованием, что станет причиной лишней траты средств. Последствием становится неправильный монтаж, что приводит к серьёзным проблемам с эксплуатацией электросети.

Ошибки при разделении PEN проводника на PE и N

Самой распространенной ошибкой при раздельной прокладке проводников PE и N является их объединение за точкой разделения. В нормальном состоянии аппаратуры по проводнику РЕ не должен протекать ток, а в результате объединения он начинает работать как рабочий ноль (нейтральный проводник). Как результат – неправильная работа устройств защитного отключения (УЗО). Распространенный вариант ошибки – установка перемычек между нулем и заземляющим контактом (РЕ) розетки. Наиболее тяжелые последствия такого объединения возникают в случае обрыва нулевого проводника до места подключения в розетке.

Вторая ошибка – выполнение раздельных контуров заземления для различных устройств в одном здании. В таком случае на различных концах проводника РЕ возникает разность потенциалов, что приведет к протеканию тока в РЕ проводнике. При обрыве РЕ между устройствами, возможно поражение электрическим током. Еще такое подключение может вызвать сбои в работе цифрового оборудования.

Третья ошибка – использование в качестве заземлителя РЕ проводника арматуры здания или водопроводных труб. Арматура дома не гарантирует надежного контакта с землей, а водопровод может иметь места, поврежденные коррозией или непроводящие пластиковые вставки. Если заземление РЕ выполнено на водопровод в нескольких квартирах, то может возникнуть ситуация как во второй ошибке.

Трубы PE-X классифицируются по способу производства

Независимо от торговой марки или фирмы-производителя, трубопроводы из сшитого полиэтилена подразделяются на следующие типы, которые отличаются между собой способами сшивки, что даёт существенное различие по качеству продукции:

Труба PE-Xa

Пероксидный метод. Химический способ, когда сшивка цепочек молекул материала производится при высоких температуре и давлении с использованием пероксидов. При этом сшивка происходит по всей толщине материала. Наиболее дорогой в производстве способ сшивки, но дающий самый лучший результат – 90 % сшивки.

Труба PE-Xb

Силановый метод. Химический способ сшивки с использованием Кремния и водяного пара. Более дешёвый способ, дающий менее качественный процент сшивки – до 70 %.

Труба PE-Xc

Радиационный метод. Физический способ сшивки, когда материал облучается электронами. При этом данным метод сшиваются только поверхностные слои материала, поскольку в более глубокие слоя электронам проникнуть не удаётся. Недорогой способ производства дающий более скромный результат на выходе – до 60 % сшивки.

Труба PE-Xd

Азотированный метод. Это технологический процесс химической обработки, при котором поверхность материала сшивается в специальной азотирующей среде. Данный метод сшивки является дешёвым и не нормируется по понятным причинам.

Разделение PEN проводника на PE и N?

Мы решили упростить информацию про разделение pen проводника и поэтому вся информация будет предоставляться с картинками. В качестве своего примера мы будем рассматривать питание жилого дома.

С места разделения PEN проводника на нулевой рабочий N и нулевой защитный PE дальнейшее их объединение запрещается. В месте их разделения должно устанавливаться два зажима, которые необходимо промаркировать:

• Шина PE может иметь и второе название ГЗШ.
• Шина N.

Для перемычки вы можете использовать любой провод, который имеет такое же сечение. Иногда можно установить и две перемычки. Шина или зажим обязательно должны иметь отдельные точки подключения. Подключать их в одном месте запрещено.

Шину N необходимо установить на специальных изоляторах, а шину PE можно закрепить прямо на корпус.

В этом пункте указано, что в качестве повторного заземления можно использовать естественные заземлители. Если сопротивление заземляющих устройств будет удовлетворять требованиям ПУЭ, тогда шину PE можно соединять с помощью проводника. С этой точки электроустановки вводный PEN проводник разделен на нулевой рабочий N и нулевой защитный PE проводники.

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.

Системы заземления

Основой конструкции систем безопасности от удара током является схема включения обмоток электрической машины на электростанции или подстанции. Несмотря на то, что источником электроэнергии является электрический генератор, он отделен от потребителей целой системой электропередачи. Она состоит из трансформатора, проводников и дополнительного оборудования. Но поскольку электрогенератор трехфазный, вся последующая электросеть передачи электроэнергии также трехфазная. Но ее конфигурацию задают обмотки трансформаторов.

Для оптимального использования мощности каждой фазы, в том числе и с возможностью построения однофазных электросетей, обмотки трансформатора соединяются звездой. Из точки соединения всех трех обмоток исходит проводник, именуемый нейтралью. Существуют электрические сети, в которых она соединена с заземляющим устройством. В этом случае получается глухо заземленная нейтраль. Также существуют сети, в которых отсутствует специальное соединение с заземляющим устройством. В этом случае получается изолированная нейтраль.

Но ее изолированность условная. Существует емкость проводников относительно земли, а также эквивалентное сопротивление относительно земли прочих элементов электрической сети. Поэтому для изолированной нейтрали характерно сопротивление относительно земли с той или иной величиной. Когда электрооборудование присоединяется к электросети с напряжением до 1000 В с одной из двух типов нейтрали применяются дополнительные защитные проводники:

• PE (от английских слов Protective Earth),
• заземляющий,
• уравнивания потенциалов.

Также используются рабочие проводники, предназначенные для прохождения токов нагрузки между потребителями и нейтралью:

• нулевой нейтральный (N),
• совмещенные нулевые защитный рабочий (PEN).

Требования к расцветке проводки при монтаже

От распредкороба на выключатель протягивается медный провод с одной или двумя жилами. Количество жил зависит от количества клавиш прибора. Разрываться должна фаза, а не ноль. В процессе работы допускается использовать для запитки проводник белого цвета, делая пометку на схеме.

Розетка подключается с учетом полярности. Рабочий ноль будет слева, фаза – с правой стороны. Заземление располагается посередине устройства и зажимается клеммой.

При наличии двух кабелей одинаковой расцветки можно найти фазу и нейтраль при помощи контрольки, индикаторной отвертки, мультиметра.

На электросхеме стоит указывать, что означает L и N, но в электрике их используется несколько. На однолинейной отображена силовая часть – тип питания, количество фаз на потребителя. Здесь целесообразно начертить одну засечку на однофазной сети, три – на трехфазной и указать провода цветом. Коммутационное и защитное оборудование помечается специальными символами.

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

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).

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.

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».

Реализация разделения

С учетом наличия на выходе точки разделения двух различных проводников саму процедуру выполняют с помощью двух отдельных шин. Одна из их предназначена для подключения рабочих проводников, вторая обслуживает защитные. Шины в обязательном порядке соединяют между собой перемычкой. Функции перемычки можно возложить на любой провод или жесткую шину, материал и сечение которой совпадают с основными.

Практикуется установка шины N на изоляторах, тогда как шина PE монтируется прямо на корпус ВРУ. Пример монтажа шин показан на рисунке 2.

Рисунок 2. Пример монтажа шин N и PN в корпусе ВРУ. Фото взято в качестве иллюстрации с сайта rx-it.ru

Шины в обязательном порядке должны быть снабжены соответствующей маркировкой.

Провода или перемычки на шины, обслуживающие рабочие и защитные проводники, подаются от специальной расщепляющей шины, которая предназначена для подключения PEN-проводника., рисунок 3. При отсутствии в составе этой части проводки автоматического выключателя шина расщепитель не применяется, что позволяет значимо увеличить эксплуатационную надежность проводки уменьшением количества болтовых соединений в ее составе.

Рисунок 3. Реализация перехода с применением трех шин

Их соображений удобства эксплуатации допускается установка нескольких защитных перемычек N-типа.

В области выполнения перехода провода РЕ и PEN целесообразно заземлить еще раз. Для этого привлекаются специально организуемые контуры заземления или же заземлители естественного характера. Данная особенность оговорена ПУЭ в пункте 1.7.61

. Параметры заземления этой разновидности действующими нормативами не задаются, но, исходя из здравого смысла и с учетом выполняемых функций, имеет прямой смысл обеспечить минимальное сопротивление. В качестве ориентира можно использовать значение 4 Ом.

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.

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.

Переделка старой системы питания TN-C под соответствие с системой TN-C-S

Для того, чтобы перевести систему питания на более совершенную TN-C-S разделяют PEN проводник на PE — защитный и N – нейтральный. По своему принципу система TN-C-S заключается в том, что подходящий к дому проводник PEN на вводно-распределительном устройстве (ВРУ) разделяется на два раздельных и в таком виде подходит к конечному потребителю.

Розетка с заземляющими контактами

Конструкция розеток такова, что при включении сначала замыкаются заземляющие клеммы, а уже затем клеммы с фазным и нулевым проводниками. Нейтральный (нулевой проводник служит для передачи электрической энергии потребителю, а защитный для обеспечения безопасности.

Обозначение фазы и нуля в электрике

В процессе самостоятельной установки и подключения электрооборудования (этом могут быть различные светильники, вентиляция, электроплитка и т.п.) можно заметить, что коммутационные клеммы обозначены буквами L, N, PE. Особое значение здесь имеет маркировка L и N. Кроме обозначения проводов в электрике по буквам, их помещают в изоляцию различного цвета.

Это значительно упрощает процедуру определения, где находится фаза, земля или нулевой провод. Чтобы устанавливаемый прибор смог работать в нормальном режиме, каждый из этих проводов должен быть подключен на соответствующую клемму.

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.

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.

Буквенная маркировка проводов

Для бытовых и промышленных электролиний применяются изолированные провода с внутренними токопроводящими жилами. Изделия отличаются в зависимости от цвета изоляционного покрытия и маркировки. Обозначение фазы и нуля в электрике ускоряет ремонтные и монтажные работы.

Маркировка кабелей в электрических установках под напряжением до 1000 В регулируется ГОСТ Р 50462-2009:

• в п. 6. 2.1 указывается, что нулевой проводник маркируется как N;
• пункт 6.2.2. гласит, что провод защиты с заземлением обозначается PE;
• в п. 6.2.12 сказано, что в электрике L является фазой.

Понимание маркировки упрощает монтажные работы в хозяйственных, жилых и административных зданиях.

L – обозначение фазы

В сети переменного тока под напряжением находится фазный провод. В переводе с английского слово Line имеет значение активный проводник, линия, поэтому маркируется буквой L. Фазные проводники обязательно покрываются цветной изоляцией, поскольку, находясь в оголенном состоянии, могут стать причиной ожогов, травм человека, возгорания или выхода из строя различного оборудования.

N – буквенный символ нуля

Знак нулевого или нейтрального рабочего кабеля – N, от сокращения терминов neutral или NULL. При составлении схемы так маркируются клеммы коммутации нуля в однофазной или трехфазной сети.

Слово «ноль» используется только на территории стран СНГ, во всем мире жила называется нейтраль.

PE – индекс заземления

Если проводка заземлена, применяется буквенный маркер PE. С английского значение Protective Earthing переводится как провод заземления. Аналогично будут обозначаться зажимы и контакты для коммутации с заземляющим нулем.

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.

Особенности выполнения разделения

Само разделение комбинированного защитного проводника PEN на нулевой N и защитный PE осуществляется на вводе электрической установки. В этом случае защитный проводник PE иногда называется главной заземляющей шиной.

Применительно к индивидуальным жилым домам в качестве места разделения естественным образом выбирают вводный щиток, для домовладений многоквартирных домов эту процедуру целесообразно осуществить на ВРУ.

Разделение может быть выполнено как в однофазной, так и в трехфазной сети. Принципиального отличия между ними не имеется за исключением количества фазных проводов.

Для исключения лишних потерь электроэнергии разделение целесообразно выполнить до счетчика.

Обозначение фазы (L)

Сеть переменного тока включает в себя провода, находящиеся под напряжением. Правильное их название – « фазные ». Это слово имеет английские корни, и переводится как «линия» или «активный провод». Фазные жилы несут особенную опасность для здоровья человека и имущества. Для безопасной эксплуатации их покрывают надежной изоляцией.

Использование оголенных проводов под напряжением чревато следующими последствиями:

1. 1. Поражение током людей. Это могут быть ожоги, травмы и даже смерть.
2. 2. Возникновение пожаров.
3. 3. Порча оборудования.

При обозначении проводов в электрике фазные жилы маркируются буквой «L». Это сокращение английского термина « Line », или « линия » (другое название фазных проводов).

Есть и другие версии происхождения этой маркировки. Некоторые специалисты считают, что прообразом стали слова «Lead» (подводящая жила) и Live (указание на напряжение). Подобная маркировка используется также для указания на зажимы и клеммы, на которые должны коммутироваться линейные провода. К примеру, в трехфазных сетях каждая из линий маркируется еще и соответствующей цифрой (L1, L2 и L3).

Действующие отечественные нормативы, регулирующие обозначение фазы и нуля в электрике (ГОСТ Р 50462-2009), предписывают помещать линейные жилы в коричневую или черную изоляцию. Хотя на практике фазные провода могут быть белыми, розовыми, серыми и т.п. В таком случае все зависит от производителя и изолирующего материала.