Beskyttende Multipel Jording (PME) – TN-C-S – (MEN) og PNB

Hvad er Protective Multiple Earth (PME)?

Protective Multiple Earth (PME) er en sikkerhedsjordningsmetode, hvor jordkontinuitetsledningen (jordledning) på en forbrugers lokation er forbundet både til den lokale jordingsystem og den neutrale ledning i strømforsyningen. Denne system er også kendt som TN-C-S eller Multiple Earther Neutral (MEN), og sikrer, at hvis den neutrale ledning bryder, kan fejlstrømme stadig sikkert vende tilbage til kilden gennem jordforbindelsen, hvilket minimaliserer risikoen for elektriske stød og andre farer.

I PME-jordningssystemet (illustreret nedenfor) har strømforsyningens neutrale ledning en dobbelt rolle: den yder beskyttelsesjordning og fungerer som den neutrale ledning. Desuden er den neutrale ledning jordet på flere punkter på forsynings siden. Den følgende sektion af denne artikel diskuterer implikationerne af en åben-circuit PEN-ledning (en brud i kilde-neutralen), herunder beskyttelsesforanstaltninger og potentielle risici forbundet med PME.

Hvad er TN-C-S PME?

TN-C-S PME (Protective Multiple Earthing) er en specifik konfiguration af et elektrisk distributionsnet, hvor den eksterne strømforsyningskilde er direkte jordet på flere punkter ("T" = Terre, fransk for "jord"). På forbrugerens installations side er de ledende dele af udstyr forbundet via circuits beskyttelseskabler (CPC) til både strømforsyningens neutrale (N) og jordingsystemet.

Beteget "C-S" angiver, at den neutrale (N) og beskyttelsesjord (PE) ledninger er kombineret (C) i strømforsyningens netværk og adskilt (S) i forbrugerens installation.

Nøglekomponenter i TN-C-S PME

• T: Terre ("jord") — Systemet har en direkte, uafhængig jordeforbindelse, der er separat fra strømforsyningens ledere.
  

• N: Neutral — Returnerede ledere for strøm i det elektriske kredsløb.
  

• C: Kombineret — I det opstrøms forsyningsnet (f.eks. fra transformator til forbrugerens hovedpanel) er den neutrale (N) og beskyttelsesjord (PE) ledninger flettet sammen i en enkelt ledning kaldet PEN (Protective

• Earth Neutral) ledning.
  

• S: Adskilt — På forbrugerens hovedpanel eller distributionspunkt splittes PEN-ledningen i to uafhængige ledere:
  

• Neutral (N): Bærer returneringsstrømmen.
  

• Beskyttelsesjord (PE): Forbinder til udstyr rammer og sikrer sikkerhed under fejl.

Hvordan TN-C-S PME fungerer

• Opstrøms (Forsynings side):

• Den neutrale og beskyttelsesjord er kombineret som en PEN-ledning, jordet ved kilden (f.eks. transformator) og muligvis ved mellemledspunkter (flere jordninger).

• Nedstrøms (Forbruger side):

• På forbrugerens hovedpanel splittes PEN-ledningen i en separat neutral (N) og beskyttelsesjord (PE).

• PE-ledningen forbinder alle udsatte ledende dele af udstyr (f.eks. metalrammer) for at sikre, at fejlstrømme bliver ledet sikkert til jorden.

• Den neutrale (N) forbliver isoleret fra jorden inden for forbrugerens installation (med undtagelse af et enkelt binding punkt på hovedpanel for at opretholde potentialestabilitet).

Sikkerhedsfordele

• Fejlbeskyttelse: I tilfælde af en fase-til-metal fejl, flyder strøm gennem PE-ledningen til jorden, hvilket hurtigt aktiverer strømbryderen eller forsikringen.
  

• Sikkerhed ved neutral brud: Hvis den neutrale ledning bryder opstrøms, sikrer PEN/PE-forbindelsen, at udsatte metaldele forbliver ved jordpotentiale, hvilket reducerer risikoen for elektriske stød.
  

• Flexibilitet: Kombinerer simpliciteten i et kombineret neutrale-jordsystem (TN-C) i forsyningsnettet med sikkerheden i et adskilt system (TN-S) i forbrugerens lokation, hvilket gør det egnet til både bygitter og bygningsinstallationer.
  

Denne konfiguration balancerer kostnadseffektivitet i forsyningsnettet med forbedret sikkerhed i slutbrugermiljøer, og er bredt anvendt i boliger, erhverv og industri.

Hvad er PNB?

PNB, forkortelse for Protective Neutral Bonding, er en jordningsmetode, der ligner PME (Protective Multiple Earthing) systemet, men med en nøgledifferens: Neutral-to-Earth (TN)-forbindelsen etableres på forbrugerens side (f.eks. ved lokationens hovedpanel) i stedet for ved strømforsyningen eller distributionstransformator.

I et TN-C-S system refererer PNB (Protective Neutral Bonding) til konfigurationen, hvor PEN (Protective Earth Neutral) eller CNE (Combined Neutral Earth) ledninger af individuelle forbrugere er forbundet til strømkilden (f.eks. transformator) ved kun ét punkt. Dette ene binding punkt sikrer, at de neutrale og beskyttelsesjord funktioner er kombineret opstrøms (fra transformator til forbrugerens hovedpanel) og adskilt inden for forbrugerens installation (TN-C-S struktur).

Vigtige overvejelser for PNB

• Jordafstand krav: Den anbefalede afstand mellem jordedelektroden og forbrugerens hovedpanel (hvor neutral-jord binding forekommer) er mindre end 40 meter (≈130 ft.). For at minimere spændingsrisici i tilfælde af en neutral brud, bør denne afstand være så kort som muligt, bedst tæt ved hovedpanels jordforbindelsespunkt.

• Sikkerhedsmekanisme: Ved at binde neutral til jorden på forbrugerens lokation, hjælper PNB med at stabilisere neutralens potentiale og giver en backup vej for fejlstrømme, hvis den opstrøms neutrale ledning mislykkes. Dette reducerer risikoen for, at udsatte metaldele bliver live og forårsager elektriske stød.

Forskelle fra PME

Selvom både PNB og PME involverer neutral-jord binding, involverer PME typisk flere jordningspunkter på forsynings side (f.eks. ved transformator og langs distributionsnetværket), mens PNB fokuserer på et enkelt binding punkt på forbrugerens lokation inden for et TN-C-S rammeverk.

PNB er designet til at balancere sikkerhed og simplicitet i mindre skala installationer, der sikrer overholdelse af elektriske regler, mens man minimaliserer virkningen af neutralledningsfejl i slutbrugermiljøer.

Hvorfor og hvor anvendes PME-jordningssystemet?

Ifølge ESQCR (Electricity Safety, Quality and Continuity Regulations) er forbrugere forbudt at installere PEN-ledninger i HV/LV installationer; dette ansvar ligger hos den uafhængige distributionsnetoperatør (DNO). Dette skyldes, at PME-systemer involverer komplekse jordkonfigurationer, der kræver professionel ledelse for at sikre sikkerhed og overholdelse.

Nøglefordele ved PME

Den primære fordel ved PME er dets evne til at mildne risici ved en brudt neutral ledning (åben-circuit PEN-ledning). Hvis den neutrale ledning bryder, kan fejlstrømme returnere til strømkilden gennem parallel jordforbindelse (oprettet ved flere jordningspunkter). Denne lavresistente vej udløser beskyttelsesenheder (f.eks. forsikringer, strømbrydere) til at springe, da den høje strøm på grund af lav resistens smelter forsikringen eller aktiverer bryderen. Dermed forbliver udsatte metaldele ved næsten jordpotentiale, hvilket eliminerer risikoen for elektriske stød fra en brudt neutral. Uden PME ville en neutral brud efterlade ingen retur vej, energiserende den neutrale ledning og udgør en alvorlig stød fare.

Anvendelser af PME

Strømforsyningsselskaber og distributører anvender ofte PME i landlige eller udfordrende terræner (f.eks. bjergområder), hvor:

• Individuel lavresistens jordning for hvert bygning er dyrt eller upraktisk.
  

• Det er svært at opnå passende jord loop resistens fra transformator til forbrugeres terminaler.
  

• Men brugen af PME kræver skriftligt godkendelse fra relevante myndigheder på grund af dets tekniske krav og potentielle risici.

Ledning og bonding størrelse for PME/PNB

For PME-jordning skal ledningsstørrelsen overholde BS 7671:2018+A2:2022 regler:

• Jordledning kryds-sektionsareal: Følg 114.1 og 543.1.1.

• Beregninger: Overhold Regulation 543.1.3 (fejlstrøm og varighed).

• Beskyttelsesledningsvalg: Brug Regulation 543.1.4 til størrelsesbestemmelse.

Potentielle risici ved PME-jordning

Selvom PME forbedrer sikkerheden, introducerer det specifikke farer:

Øget neutral potentiale

Hvis den neutrale ledning bryder (almindelig i landlige overhanging linjer), kan alt beskyttelsesmetalværk (f.eks. udstyr rammer) bundet til den neutrale blive energiseret. For eksempel:

• En 5 kW last (12 Ω resistans) på en 240 V forsyning oplever en neutral brud.

• Strøm returnerer via parallelle jordveje (f.eks. 12 Ω jord elektroder).

• Spændingen deler sig over lasten og jordveje: ~80 V vises på jordede metalværk, hvilket udgør en stød fare.

Stille fejl

I modsætning til åbenlyse fejl kan en brudt neutral med PME ikke udløse umiddelbar beskyttelseshandling. Systemet kan forblive energiseret, indtil nogen rører ved metalværket, hvilket fører til uventede stød.

Moderering krav:

• Flere jordninger: Neutral skal jordes på flere punkter i systemet.

• Lav jord resistans: Hver jord elektrodens resistans må ikke overstige 10 ohm.

• Individuelle jord stange: Anbefalet for hver installation for at minimere delte fejlstrømme.

• Myndigheds godkendelse: Formel godkendelse er obligatorisk for at sikre korrekt design og vedligeholdelse.

Konklusion

PME er en kritisk, men reguleret jordningsmetode, ideel til områder med udfordrende jordforhold. Dens effektivitet afhænger af streng overholdelse af bonding, størrelsesbestemmelse og vedligeholdelsesstandarder for at undgå risici som øget neutral potentiale. Rådgiv altid kvalificerede ingeniører og opnå reguleringsgodkendelse, når du implementerer PME-systemer.