Персональные инструменты

Схема соединений и выбор защитного проводника

Материал из Руководство по устройству электроустановок

Перейти к: навигация , поиск
Общие правила проектирования электроустановок
Подключение к распределительной сети высокого напряжения
Подключение к низковольтной распределительной сети
Руководство по выбору архитектуры сети высокого и низкого напряжения
Распределение в системах низкого напряжения
Защита от поражения электрическим током
Выбор сечения и защита проводников
Низковольтная распределительная аппаратура
Защита от перенапряжений в низковольтных сетях
Энергоэффективность в электрических сетях
Компенсация реактивной мощности и фильтрация гармоник
Управление гармониками
Особые источники питания и нагрузки
Электроустановки жилых помещений и коттеджей
Электромагнитная совместимость (ЭМС)

Нулевые защитные проводники (PE) обеспечивают непрерывное соединение между всеми открытыми и внешними токопроводящими частями установки с целью создания главной непрерывной эквипотенциальной системы. Такие проводники проводят ток повреждения, возникший из-за пробоя в изоляции (между фазным проводником и открытой токопроводящей частью) к заземленной нейтрали источника. PE-проводники подсоединяются к главной шине заземления установки.

Главная шина заземления подсоединена к заземляющему электроду (см. главу Распределение в системах низкого напряжения) заземляющим проводником (в США – проводник заземляющего электрода).

Нулевые защитные проводники (РЕ) должны быть:

  • покрыты изоляционным материалом и окрашены в желтый и зеленый цвет (полоски);
  • защищены от механических и химических повреждений.

Для схем заземления IT и TN настоятельно рекомендуется, чтобы нулевые защитные РЕ-проводники прокладывались в непосредственной близости от токоведущих кабелей цепи (то есть, в одной трубе, кабельном канале, кабельном лотке и т.д.). Это условие обеспечивает минимальное возможное индуктивное сопротивление цепи, проводящей ток замыкания на землю. Необходимо отметить, что это условие в шинопроводах выполнено изначально.


Схема соединений

Заземляющие провода должны:

  • не включать в себя никаких устройств нарушающих непрерывность цепи (например, выключатель, удаляемые вставки, и т.д.);
  • индивидуально подсоединять открытые токопроводящие части к главному заземляющему проводнику, то есть, параллельно, а не последовательно;
  • иметь отдельный зажим на общих заземляющих шинах в распределительных щитах.

Схема TT

Не требуется обязательное прокладывание заземляющего проводника в непосредственной близости от токоведущего провода соответствующей цепи, так как не требуются высокие значения тока замыкания на землю, чтобы работала защита типа УЗО, которая используется в установках типа TT.


Рис G56.jpg


Рис. G56: Плохая схема соединений, в которой не защищены все устройства, расположенные ниже по цепи


Схемы IT и TN

Нулевой защитный проводник PE или совмещенный защитный и рабочий проводник PEN, как отмечалось ранее, должен прокладываться как можно ближе к соответствующим токоведущим проводникам цепи и между ними не должно быть ферромагнитного материала. PEN-проводник всегда должен подсоединяться непосредственно к заземляющему зажиму устройства, с перемычкой между клеммами нейтрали и заземления на самом устройстве (см. рис. G57).

  • Схема TN-C (нейтральный и заземляющий проводники объединены в один заземляющий нейтральный PEN).

Защитная функция PEN-проводника имеет более высокий приоритет, и поэтому все правила, применяемые к заземляющим проводникам, также строго применяются к защитным заземляющим проводникам.

  • Переход от схемы TN-C к схеме TN-S.

Заземляющий проводник установки подсоединяется к зажиму или шине PEN (см. рис. G58), обычно на входе установки. Вниз по сети от точки разделения нулевой защитный проводник не может быть подсоединен к нулевому рабочему проводнику.


Рис G57.jpg


Рис. G57: Прямое подключение PEN–проводника к заземляющему зажиму устройства



Рис G58.jpg


Рис. G58: Схема TN-C-S

Типы материалов

Все материалы, перечисленные ниже на рис. G59, можно использовать для заземляющих проводников, при условии, что выполняются условия, указанные в последней колонке.

Тип защитного заземляющего проводника (PE) Схема IT Схема TN Схема TT Условия, которые должны выполняться
Дополнительный проводник В том же кабеле, что и фазные проводники, или в той же кабельной трассе Настоятельно рекомендуется Настоятельно рекомендуется Правильно Заземляющий проводник должен иметь изоляцию того же уровня, что и фазные
      Независимо от фазных проводников Возможно [1] Возможно [1] [2] Правильно
  • Заземляющий проводник может быть неизолированным и изолированным [2]
  • Электрическая непрерывность провода должна обеспечиваться защитой от повреждений, связанных с механическими, химическими и электромеханическими воздействиями
  • Проводимость провода должна быть адекватной
Металлический кожух шинной магистрали или других готовых кабельных каналов [5] Возможно [3] PE-Возможно [3] PEN [8] Правильно
Внешнее покрытие открытых проводников с минераль ной изоляцией (например, кабели типа Pyrotenax) Возможно [3] PE-возможно [3]
PEN-не рекомендуется [2] [3]
Возможно
Определенные внешние токопроводящие элементы [6],
например:
  • Стальные строительные конструкции
  • Рамы станков
  • Трубы водопровода [7]
Возможно [4] PE-возможно [4]
PEN-запрещено
Возможно
Металлические кабелепроводы, такие как трубы [9] ,короба, лотки, шинопроводы Возможно [4] PE-возможно [4]
PEN-не рекомендуется [2] [4]
Возможно
Запрещается использовать в качестве заземляющих проводников: металлические кабелепроводы [9], газовые трубы, трубы для горячей воды, броню кабеля в виде лент [9] или оплетки [9].

[1] В схемах TN и IT отключение по току повреждения обычно осуществляется устройствами максимальной токовой защиты (плавкий предохранитель или выключатель), поэтому сопротивление петли тока повреждения должно быть достаточно низким, чтобы обеспечить правильную работу реле защиты. Самым надежным средством обеспечить низкое сопротивление токовой петли является использование дополнительной жилы в кабеле, который используется для проводов цепи (или проложенной в том же кабельном пути).
Этот прием минимизирует индуктивное сопротивление и, таким образом, полное сопротивление контура.

[2] PEN-проводник – это нейтральный проводник, который также используется как защитный заземляющий. Это означает, что ток может течь по нему в любое время (при отсутствии замыкания на землю). По этой причине в качестве PEN-проводника рекомендуется применять изолированный провод.

[3] Производитель предоставляет необходимые значения для элементов сопротивления R и X (фаза/PE, фаза/PEN), которые включаются в вычисление полного сопротивления петли короткого замыкания на землю.

[4] Возможно, но не рекомендуется, так как полное сопротивление петли короткого замыкания на землю неизвестно на стадии проектирования. Выполнение измерений на уже законченной установке является единственным практическим средством обеспечения адекватной защиты людей от поражения электрическим током.

[5] Должны позволять подключение других заземляющих проводников. Примечание: такие элементы должны иметь цветовую индикацию в виде желтых и зеленых полос, длиной от 15 до 100 мм (или буквы PE на расстоянии менее 15 см от каждого конца).

[6] Эти элементы можно демонтировать, только если были установлены другие элементы, обеспечивающие непрерывность защиты.

[7] С согласия соответствующих органов, отвечающих за воду.

[8] В готовых шинопроводах и подобных элементах металлический кожух можно использовать как PEN-проводник, подключенный параллельно с соответствующей шиной или другим заземляющим проводником в данном кожухе.

[9] Запрещено только в некоторых странах, обычно же разрешено использовать как дополнительный эквипотенциальный проводник.


Рис. G59: Выбор заземляющих проводников PE