Что такое расщепление проводов
Расщепленная фаза в линиях электропередач сверхвысокого напряжения
К линиям сверхвысокого напряжения (СВН) следует относить линии, работающие под напряжением от 330 до 1150 кВ, такие линии, как правило, называют системообразующими. Совокупность межсистемных линий сверхвысокого напряжения представляет собой Единую Энергосистему страны, а также связь с энергосистемами сопредельных государств.
Необходимость применения высоких уровней напряжения обусловлена необходимостью снижения потерь, которые находятся в обратно пропорциональной зависимости от величины напряжения. Линии СВН рассчитаны на передачу значительных величин мощностей, поэтому выход из строя хотя бы одной системообразующей линии, приводит к тяжелым авариям в энергосистеме.
Из вышесказанного следует, что к надежности таких линий предъявляются самые высокие требования. Некоторые конструкционные решения позволяют повысить надежность и экономическую эффективность линий сверхвысоких напряжений.
Одной из отличительных особенностей линий СВН является применение расщепленной фазы. Каждая фаза представляет собой конструкцию, состоящую из нескольких проводов, расположенных в пространстве по вершинам правильных многоугольников.
На протяжении пролета фазного провода между опорами правильное расположение проводов в пространстве достигается установкой металлических распорок.
Количество проводов в фазе определяется расчетным путем, на основании сравнения нескольких вариантов. Исходя из опыта, установлено оптимальное количество проводов для линий СВН: 330 кВ – 2, 500 кВ – 3, 750 кВ – 4, 1150 кВ – 8.
Причины использования расщепленной фазы. Применение обусловлено здесь несколькими факторами: увеличением пропускной способности, снижением потерь на «корону», снижением напряженности и как следствие уменьшением генерации помех для высокочастотной связи.
При проектировании и строительстве межсистемных линий сверхвысоких напряжений их экономическую эффективность рассчитывают из условия передачи больших токовых нагрузок, так, например, для линий 500 кВ порядка 1000 – 1200 А, 750 кВ от 2000 до 2500 А, 1150 до 5000 А. Для перетоков такой величины сечение одинарного провода должно быть в пределах от 1000 мм2 до 4000 мм2.
Изготовление такого провода, требует специальной технологии. К тому же, транспортировка и монтаж провода такого сечения, представляется весьма не удобным и затратным. Ко всему выше сказанному можно добавить, что применение одного провода большого сечения крайне не эффективно из-за поверхностного эффекта.
Это означает, что плотность тока будет смещена к поверхности провода, а средняя часть сечения использоваться не будет. Применяя технологию расщепленной фазы, общее сечение набирают суммированием сечений отдельных проводов.
Второй причиной применения технологии расщепленной фазы является необходимость снижения напряженности, которая в свою очередь приводит к дополнительным потерям на «корону», и генерации радиопомех для высокочастотной связи.
Сверхвысокие уровни напряжений в системообразующих линиях электропередач приводят к образованию вокруг проводов электрического поля высокой напряженности, при которой возникает коронный разряд на проводах, находящийся в прямой пропорциональной зависимости от диаметра фазного провода.
Чем выше показатель уровня напряженности, при которой начинается коронный разряд, тем меньше потери на корону. Если одиночные провода небольшого сечения разместить в вершинах правильного многоугольника, то такую систему можно рассматривать как один эквивалентный провод.
При определении количества проводов в расщепленной фазе должны быть учтены и механические показатели фазного провода. По механической прочности, должны быть соблюдены нижние возможные границы диапазона суммарного сечения проводов фазы: для ВЛ 330 кВ – не менее 500 мм2, 500 кВ – 900 мм2, 750 кВ – 1200 мм2, 1150 кВ – 4000 мм2. Верхняя граница диапазона суммарного сечения фазы для 750 кВ – 2400 мм2, для ВЛ-1150 – 4000 мм2.
Однако, расчет количества проводов в фазе не сводится только к условиям коронного разряда и снижения радиопомех. При расчетах должны учитываться такие факторы, как: увеличение емкости линии, при увеличении сечения фазного провода, увеличение затрат на компенсацию реактивной мощности.
При увеличении емкости фазы возрастает и напряженность электрического поля под проводами ВЛ, а значит для снижения влияния этого поля на окружающую среду, необходимо увеличить габариты линии, за счет увеличения высоты опор, что также влияет на капиталовложения в строительство ЛЭП.
Следует учитывать, что с ростом уровней напряжения, появляется расхождение расчетов сечения по экономической плотности тока и по условиям короны. Применение расщепленной фазы является лишь одной из особенностей, отличающей линии СВН от линий с более низкими уровнями напряжений.
Разделение PEN проводника на PE и N
Заземление является неотъемлемой частью электрической сети, конечно если данная сеть проложена согласно нормативным документам. Такая система заземления как TN-C сейчас уже не актуальна, но в связи с отсутствием возможности её замены, эксплуатируется как в многоэтажных, так и в частных домах. Основная особенность системы — разделение PEN-проводника на рабочий ноль и защитный.
Основные разновидности систем заземления
Прежде чем переходить к PEN-проводнику, стоит более подробно рассмотреть классификацию существующих систем заземления и их краткую характеристику.
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.
Разделение PEN-проводника
ПУЭ гласит: место разделения PEN-проводника должно иметь соответствующие распределительные элементы (шины). Не допускается пересечение рабочего и защитного нолей. Основной PEN-проводник подключается к месту, которые впоследствии будет смонтировано как PE проводник.
Такое объяснение достаточно путанное, но ответ достаточно просто: после разделения приходящего PEN-проводник на PE и N проводники, его нельзя соединять заново. Процесс монтажа ещё проще: достаточно смонтировать 2 шины и соединить их между собой перемычкой. Для того, чтобы при эксплуатации не возникали ошибки, шины следует промаркировать. Нулевая рабочая шина помечается стандартным синими цветом, а на шине заземления ставится соответствующее обозначение.
Перемычкой может стать или провод сечением не менее 10 см², или пластина, выполненная из того же материала что и шины. При этом между шиной рабочего ноля и корпуса щитка должен быть установлен изолятор. Шину заземления допускается крепить непосредственно к щитку.
После такого монтажа, согласно ПУЭ, следует произвести повторное заземление защитной шины. Для этого в правилах предлагают использовать естественные заземлители. После проведения работ, следует проверить сопротивление смонтированного заземляющего устройства и подключить к шине.
Можно ли разделить PEN-проводник в общем электрощите
Делать самостоятельно это не рекомендуются по причине противоречия ПУЭ и следующим причинам:
Сейчас происходит постепенное обновление электротехнического хозяйства в многоэтажных домах. Данный процесс достаточно трудоёмкий и напрямую зависит от наличия средств. При замене старого или установке нового электрического щита, PEN-проводник разделяют на шины PE и N. При этом все действия происходят исключительно на вводе в дом. Многие организации, выполняющую данную разновидность работ, не занимаются щитками, установленными на каждом этаже.
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.
Важно! Нельзя использовать соединение алюминия и меди. Контакт этих двух металлов со временем окисляется и может стать причиной возгорания.
Следует помнить, что лучше не выполнять вышеописанную процедуру, не имея знаний и опыта в области электрики или электротехники.
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.
Способы перехода многоэтажного дома на систему TN-C-S
Не имеет смысла самостоятельно переделывать систему TN-C всего дома, для этого существуют специальные службы. Другой вопрос, когда дойдёт очередь до капительного ремонта всего дома.
Варианты переделки электрической системы многоэтажного дома:
Если не один из перечисленных выше вариантов не устраивает, тогда можно самостоятельно разделить PEN-проводник в электрическом щите на лестничной клетке. Траты при этом будут гораздо меньшими чем при монтаже вводного шкафа целого дома. Если проводить работы самостоятельно, но необходимо только закупить расходные материалы, цены на которые сейчас умеренные.
Видео по теме
PEN проводник – разделение, требования
Здравия, уважаемые читатели!
Сегодня поговорим о том, что такое PEN проводник, для чего делается его разделение, как это сделать правильно и о других особенностях, постарался раскрыть вопрос полностью.
Дополнения приветствуются в комментариях.
Содержание статьи:
Что такое PEN проводник
Если от столба в дом идут 2 провода, то один из них L – фаза, а второй это PEN проводник.
PEN – совмещенный нулевой рабочий с нулевым защитным проводники.
N – нулевой рабочий проводник (нейтральный).
PE – нулевой защитный проводник (заземляющий, уравнивающий потенциалы) — появляется в цепи после разделения провода PEN, или берется непосредственно из контура заземления.
Соединяются на трансформаторной подстанции, используется в системах заземления TN-C.
Согласно ПУЭ — правилам устройства электроустановок, TN-C означает заземленную на нейтраль систему с объединенными защитным и рабочим проводниками.
Несмотря повсеместное использование в многоквартирных домах, система TN-C является устаревшей и ее постепенно заменяют на более совершенные системы TN-S или TN-C-S.
Разделение PEN проводника
Зачем разделять PEN проводник? Согласно ПУЭ-7
7.1.13. Питание электроприемников должно выполняться от сети 380/220 В с системой заземления ТN-S или ТN-С-S. При реконструкции жилых и общественных зданий, имеющих напряжение сети 220/127 В или 3 х 220 В, следует предусматривать перевод сети на напряжение 380/220 В с системой заземления ТN-S или ТN-С-S.
Мы уже знаем, что во многих домах электропроводка выполнена по устаревшим нормам с системой заземления TN-C и чтобы осуществить перевод сети на ТN-S или ТN-С-S необходимо выполнить разделение PEN на нулевой рабочий и нулевой защитный проводники.
Правила разделения PEN проводника
1. Разделение PEN проводника осуществляется в вводном распределительном устройстве.
Расщепление PEN провода в этажном щите является грубым нарушением существующего проекта электроснабжения дома. Нельзя вмешиваться в существующую схему!
2. С места разделения PEN на N и РЕ проводники – запрещено их дальнейшее соединение.
3. После разделения шины считаются разными и маркируются соответствующим образом:
4. Между шинами PE и N должна быть перемычка сечением не меньше чем сами шины.
Важно! Заземление всегда ставится первым и уже от него идет перемычка к рабочему нулю.
5. Шина проводника PE должна быть заземлена и контактировать с корпусом трансформатора.
6. Шина N устанавливается на изоляторах – не должна контактировать с корпусом.
Зачем нужна перемычка между PE и N шинами?
Перемычка необходима, чтобы сработал вводный защитный автомат. При отсутствии перемычки и попадании фазы на корпус оборудования ток уйдет в землю, а не к трансформатору.
Если взять среднее значение сопротивления заземляющей цепочки в 20 Ом – тока утечки будет недостаточно для отключения автоматического выключателя. Цепь будет продолжать функционировать пока не перегорит поврежденный участок или не произойдет полноценное короткое замыкание. Ситуация может привести к удару током, порче оборудования и пожару.
В таком случае поможет УЗО – устройство защитного отключения, но полагаться только на него не стоит, потребуется двухфакторная защита – без нее подключение не примет энергонадзор. УЗО рекомендуется устанавливать в любом случае.
Требования к PEN проводнику
Сечение PEN проводника
Расщепление проводов меньших сечений запрещено!
Согласно национальным стандартам проводники идентифицируют цветом и буквенно-цифровыми обозначениями. Ниже рассмотрим как обозначить совмещенный PEN проводник.
Обозначение PEN проводника на схеме
На однолинейной схеме это выглядит следующим образом:
Совмещенный нулевой рабочий и нулевой защитный проводники.
Цвет PEN проводника
Изолированные ПЕН-проводники должны иметь метки на концах линии в зависимости от цвета:
Если провод синий, то желто-зеленую метку. Если провод желто-зеленый, то синюю метку.
Похожие материалы:
Подключение PEN проводника в частном доме
В частном доме, коттедже достаточно просто организовать систему заземления, но появляется необходимость в защите фаз от перенапряжения и молниезащите. В этом случае необходимо «пожарное» и селективное устройство защитного отключения. Расщепление нулевого проводника PEN не является проблемой и должно выполняться повсеместно.
Представители энергонадзора могут потребовать, чтобы разделение PEN проводника осуществлялось после счетчика учета электроэнергии. Делается это для предотвращения воровства электроэнергии. Такое подключение допустимо, но правильно будет выполнить разделение до счетчика, так будет надежнее. Смотрим видео профессионала:
Требования ПУЭ дают исчерпывающие рекомендации по вопросу разделения PEN проводника независимо от места и способа подключения, изучайте и применяйте. Удачи в делах!
Есть чем дополнить материал? ОСТАВЬ КОММЕНТАРИЙ
PEN проводник – что это и как избежать ошибок
Отправим материал на почту
Для того чтобы понять, что такое PEN проводник (PEN explorer), желательно обратить свое внимание на некоторые детали устройства современных цепей электроустановок. В настоящее время для домов, построенных по проектам времен И. В. Сталина, Н. С. Хрущева и Л. И. Брежнева используются системы заземления TN-C, но в архитектурных сооружениях XXI столетия начали применять более совершенные защитные меры – это TN-S и TN-C-S. Благодаря новым схемам мы в результате получаем разделение PEN проводника на PE и N, где N выполняет функции рабочего ноля, а РЕ проводник — это ноль, имеющий защиту. Поговорим об этом подробнее в этой статье.
Особенности расщепления PEN explorer
Разделение PEN проводника производится согласно требованиям, изложенным в ПУЭ (правила устройства электроустановок) и если говорить о неотложности такого подключения, то вы можете обратить внимание на пункт 7.1.13. Далее, пункт 7.1.135 ПУЭ указывает на то, что PEN проводник, разделенный в каком-либо месте по схеме не должен впоследствии объединять нулевой и заземляющий провод – это недопустимо.
Когда происходит разделение PEN, то получается две разных шины, нулевой провод N следует отмечать синим цветом, а провод РЕ – желто-зеленым. Для перемычки между землей и нулем следует использовать материал, сечение которого не меньше, нежели у шин, к которым подключены провода PE и N.
Кроме того, при разделении PEN-проводника заземляющий защитный проводник PE может иметь контакт с корпусом трансформатора, а вот N или нулевая шина в обязательном порядке монтируется на изоляторах. То есть, шина PE должна быть заземлена отдельным контуром, согласно предписаниям ПУЭ пункт 1.7.61.
Когда устанавливается УЗО (устройство защитного отключения), то ноль, который используют для подключения такого оборудования, ни в каком месте не должен вступать в контакт с нулем, который подводится к входному автомату и электросчетчику. Этот принцип подключения должен распространяться на все устройства в электроустановке.
Место, где происходит разделение PEN-проводника заземление, и ноль находится на вводно-распределительном устройстве (ВРУ), которое устанавливают на входе. В многоквартирных домах такое устройство обычно находится на ТП или в щитовой на первом этаже, а в частном секторе его фиксируют на стенке дома.
Сечение провода до разделения PEN на землю и ноль должно быть не менее 10 мм2 для меди и 16 мм 2 для алюминия. Если эти параметры меньше указанных значений, то производить разделение категорически запрещено.
Какой цели служит разделение PEN проводника
Итак, мы выяснили, что для разделения провода PEN необходимы два шунта PE (земля) и N (рабочий ноль). Но теперь пришла пора разобраться, для чего это нужно делать или что это дает на практике. Если говорить коротко, то это предусмотрено в правилах устройства электроустановок, и такой ответ, безусловно, будет точным, но непонятным для подавляющего большинства людей, так как в нем отсутствует конкретика. Давайте исправим такую ситуацию и рассмотрим более подробную версию о PEN проводнике, для чего он нужен и какие есть варианты
При напряжении ≈389/220 V при подаче в дом, согласно предписаниям правил устройства электроустановок, нужно применять систему TN-S, хотя в отдельных ситуациях можно использовать схему TN-C-S. Как уже упоминалось во вступлении к этой статье, системы заземления TN-C используются в большинстве многоквартирных и частных домов, построенных до 2000 года и даже позже, но там действуют устаревшие нормы, что небезопасно при нагрузках, которые создаются современными бытовыми приборами. А ведь защита цепей электроустановок относится к главным требованиям безопасности человека, проживающего или работающего в офисе такого здания, но над этой проблемой в данный момент работают электрики.
Обязательным требованием ПУЭ при переходе электроустановок на усовершенствованные системы TN-S или TN-С-S являются работы по разделению PEN проводника на защитный проводник PE и рабочий ноль N. Многие жители частного сектора стараются обойтись без привлечения специалистов от районных или городских электросетей, но, как ни странно, зачастую это становится причиной траты дополнительных материальных средств. Как правило, такая ситуация возникает по банальной причине – специалисты точно знают, что, куда и сколько, а любители действуют методом «научного тыка».
Видео описание
Как разделить Pen проводник после опломбировки счетчика.
Итак, PE проводник – что это такое? Это защитный провод, (шина) который выходит из того места, к которому, согласно ПУЭ, должен быть подведен PEN проводник определенного сечения (для меди не менее 10 мм2, для алюминия не менее 16 мм2). По сути, как PE, так и N являются нулем, только первый выступает в роли заземления, а второй выполняет функцию рабочего нуля, и они в дальнейшем ни в коем случае не должны пересекаться. Возможно, такое объяснение покажется вам несколько запутанным, но на практике это выглядит довольно-таки просто и понятно. Вам придется попросту установить две шины, соединив их между собой перемычкой (провод или пластина), которая соответствует сечению PEN проводника. Чтобы в процессе подключения не перепутать значения, позицию N выделяют синим цветом, а РЕ проводник – желто-зеленым, а на самой шине можно просто нарисовать маркером соответствующие символы. Между корпусом и шиной рабочего нуля должен быть установлен изолятор, тогда как шину защиты можно прикручивать к панели электрощита.
Всегда следует помнить о предписаниях ПУЭ, говорящих о том, что после подобной схемы установки РЕ-проводника и рабочего нуля всегда нужно делать повторной заземление PE шины – в таких случаях рекомендуется использовать естественные заземлители. После монтажа заземления в обязательном порядке замеряется его сопротивление и только после этого происходит подключение к шине.
Расщепление PEN в электрощите
Правила устройства электроустановок запрещают проводить расщепление PEN на PE для заземления и N на рабочий ноль в многоэтажных домах и для этого есть веские причины:
В настоящее время в нашей стране понемногу осуществляется ряд обновлений электротехнического хозяйства в многоквартирном жилом фонде, поэтому, рано или поздно такие изменения дойдут и до вас, так что не стоит беспокоиться по этому поводу. Возможно, вас не устраивает скорость, с какой внедряются данные перемены, но не забывайте о том, что такой комплекс работ довольно-таки трудоемкий и требует немалого финансирования, а средства есть не всегда. Как бы там ни было, но в настоящее время при замене или монтаже нового электрощита в любом случае производят разделение PEN проводника на защитное заземление и рабочий ноль и это происходит только на вводе. Чаще всего, таким местом является ТП – трансформаторная подстанция недалеко от вашего дома или основной шит в подъезде. Следует отметить, что большинство фирм, занимающихся расщеплением и сопутствующими работами, не имеют дел с электрощитами, которые есть на каждом этаже.
Последовательность расщепления PEN проводника на землю и ноль с самого начала
Для того чтобы досконально усвоить последовательность всех позиций расщепления PEN проводника, поработаем над одним из примеров такой очередности. Хотим вас предупредить, что при отсутствии допуска и соответствующего технического образования, производить подобные работы не рекомендуется.
Важная информация! Ни в коем случае в таких устройствах нельзя допускать соединения меди с алюминием, так как оксид алюминия (Al2O3) непременно разрушит контакт. Поэтому, как провода, так и все пластины должны быть либо их меди, либо из алюминия.
Популярные ошибки
При расщеплении PEN проводника на землю и ноль нужно соблюдать все требования ПУЭ, а также следить за надежностью контактов – все гайки должны быть затянуты предельно плотно. Тем не менее, даже лица, имеющие специальное образование, порой допускают стандартнее ошибки, которые заключаются в следующем:
Видео описание
PEN-проводник- подключение. А так правильно?
Заключение
В заключение следует еще раз обратить внимание на необходимость соблюдения правил устройства электроустановок, а также на нежелательность вмешательства людей, не имеющих специального технического образования. Запомните, что от этого зависит не только состояние щитового шкафа, но и ваша жизнь.