Принципы защитного многократного заземления (PME)

Jan 23, 2024

Как показано на рис. 1, в схеме PME нейтральный провод питания выполняет функции как защитного, так и нейтрального проводника и подключается к нескольким точкам заземления в сети питания. Нейтральный провод питания, часто называемый PEN (комбинированный защитный и нейтральный провод) или CNE (комбинированный нейтральный и заземляющий провод), заканчивается в распределительном устройстве (вырезке), где достигается соединение заземляющего проводника с нейтралью питания. по внутренней ссылке, предоставленной дистрибьютором.

Использование комбинированного проводника применимо только к питанию, а не к установке потребителя. Поэтому, за исключением обстоятельств, разрешенных Правилом 543.4.2, внутри установки потребителя должны использоваться отдельные нейтральные и заземляющие провода (см. Правило 543.4.1).

Поскольку в системе PME нейтраль питания соединена с землей, обратный путь повреждения как для замыканий между фазой и землей, так и для замыканий между фазой и нейтралью проходит через комбинированный проводник. Преимущество такого использования комбинированного проводника заключается в том, что он обеспечивает обратный путь с низким импедансом, что обеспечивает быстрое отключение питания в случае неисправности. Для системы TN-CS дистрибьюторы указывают максимальное полное сопротивление цепи внешнего повреждения Ze, равное 0,35 Ом.

Если применяются условия PME, обратный ток имеет два возможных пути: через объединенный проводник и общую массу Земли. В зависимости от их относительных импедансов некоторый ток, называемый отведенным или циркулирующим нейтральным током, может возвращаться через общую массу Земли. В опасных местах, таких как заправочные станции, это может представлять опасность возгорания или взрыва, поэтому использование PME в таких местах запрещено. Некоторые другие соображения, касающиеся поставок PME, заключаются в следующем.

В нормальных условиях между клеммой заземления PME в начале установки и общей массой земли может существовать небольшая разница напряжений, в зависимости от конфигурации и нагрузки распределительной сети.

Это небольшое напряжение выше потенциала Земли может при определенных условиях создать возможность «ощущаемого шока» для человека, одновременно находящегося в контакте с открытой проводящей частью или посторонней проводящей частью и «потенциалом земли». Особенно в местах, где сопротивление тела снижено из-за присутствия воды, например, в душевой зоне спортивного сооружения.

Как показано на рис. 2, обрыв PEN-проводника в сети может привести к тому, что комбинированная клемма нейтрали/заземления в вырезе в помещении потребителя поднимется выше потенциала земли из-за прохождения токов нагрузки от установок, расположенных ниже по течению от разомкнутого провода. схема. Следовательно, потенциал защитных проводников, подключенных к этой клемме, также может повыситься; это означает, что любые металлические части, такие как газопровод, подключенный к потребительской установке, также могут иметь потенциал выше уровня земли, создавая риск поражения электрическим током для любого человека, находящегося в одновременном контакте с такими частями и общей массой Земли.

По этим причинам, если имеется заземляющая клемма PME, ее использование может быть нежелательным в некоторых помещениях и запрещено в некоторых других. Например, Постановление 9(4) Положений о безопасности, качестве и непрерывности электроэнергии 2002 года (с поправками) запрещает подключение комбинированного нейтрального и защитного проводника к любым металлическим конструкциям в караване или лодке. Подключение к терминалу PME разрешено для стационарных зданий в этих местах, таких как офисы, рестораны или магазины, но его нельзя использовать для причаливания караванов или лодок.

Чтобы свести к минимуму риски, связанные с PME, комбинированный проводник заземляется в нескольких точках сети, и в соответствии с BS 7671 обеспечивается соединение внутри установки потребителя. Из-за низкого импеданса контура заземления существует вероятность протекания более высоких токов повреждения в системе PME, поэтому размеры основных защитных проводников должны выбираться в соответствии с нейтральным проводом источника питания и таблицей 54.8 стандарта BS 7671, таблица 1 относится.