Protektibong Maramihang Pagsasakatuparan (PME) – TN-C-S – (MEN) at PNB
Ano ang Protective Multiple Earth (PME)?
Ang Protective Multiple Earth (PME) ay isang pamamaraan ng paglalagay ng lupa para sa kaligtasan kung saan ang conductor ng patuloy na koneksyon ng lupa (ground wire) sa loob ng lugar ng consumer ay konektado sa parehong lokal na sistema ng grounding at ang neutral conductor ng supply ng kuryente. Kilala rin ito bilang TN-C-S o Multiple Earther Neutral (MEN), ang sistemang ito ay nagbibigay-daan upang kung ang neutral wire ay bumigay, ang mga kasalukuyang pagkakamali ay maaari pa ring ligtas na bumalik sa pinagmulan sa pamamagitan ng koneksyon ng lupa, na nagbabawas ng panganib ng electric shock at iba pang mga panganib.
Sa sistema ng grounding ng PME (na ipinapakita sa ibaba), ang neutral ng supply ay gumaganap ng dobleng papel: ito ay nagbibigay ng protective earthing at gumagamit bilang neutral conductor. Bukod dito, ang neutral conductor ay nakalagay sa lupa sa maraming puntos sa bahagi ng supply. Ang susunod na seksyon ng artikulong ito ay nag-uusap tungkol sa implikasyon ng isang open-circuit PEN conductor (isang pag-usbong sa source neutral), kasama ang mga hakbang ng proteksyon at potensyal na mga panganib na kaugnay ng PME.
Ano ang TN-C-S PME?
Ang TN-C-S PME (Protective Multiple Earthing) ay isang partikular na konfigurasyon ng isang sistema ng distribusyon ng kuryente kung saan ang panlabas na pinagmulan ng supply ay direkta na nakalagay sa lupa sa maraming puntos ("T" = Terre, Pranses para sa "lupa" o "ground"). Sa bahagi ng instalasyon ng consumer, ang mga conductive parts ng mga equipment ay konektado sa pamamagitan ng circuit protective cables (CPC) sa parehong neutral ng supply (N) at sa sistema ng grounding.
Ang designation na "C-S" ay nagsasaad na ang neutral (N) at protective earth (PE) conductors ay naka-combine (C) sa network ng pinagmulan ng supply at naka-separate (S) sa instalasyon ng consumer.
Mga Key Components ng TN-C-S PME
T: Terre ("earth/ground") — Ang sistema ay may direktang, independiyenteng koneksyon sa lupa na hiwalay mula sa mga supply conductors.
N: Neutral — Ang conductor ng pagbabalik ng kasalukuyan sa electrical circuit.
C: Combined — Sa upstream supply network (halimbawa, mula sa transformer hanggang sa main panel ng consumer), ang neutral (N) at protective earth (PE) conductors ay naka-merge sa isang single conductor na tinatawag na PEN (Protective
Earth Neutral) conductor.
S: Separate — Sa main panel o distribution point ng consumer, ang PEN conductor ay nahahati sa dalawang independent na conductors:
Neutral (N): Nagdadala ng kasalukuyang pagbabalik.
Protective Earth (PE): Konektado sa mga frame ng equipment at nagbibigay ng seguridad sa panahon ng mga pagkakamali.
Paano Gumagana ang TN-C-S PME
Upstream (Supply Side):
Ang neutral at protective earth ay naka-combine bilang isang PEN conductor, nakalagay sa lupa sa pinagmulan (halimbawa, transformer) at posibleng sa mga intermediate points (multiple earthing).
Downstream (Consumer Side):
Sa main panel ng consumer, ang PEN conductor ay nahahati sa hiwalay na neutral (N) at protective earth (PE).
Ang PE conductor ay konektado sa lahat ng exposed conductive parts ng equipment (halimbawa, metal casings) upang ligtas na i-divert ang fault currents sa lupa.
Ang neutral (N) ay nananatiling isolated mula sa lupa sa loob ng instalasyon ng consumer (maliban sa isang single bonding point sa main panel upang panatilihin ang potential stability).
Mga Benepisyong Pambansa
Fault Protection: Sa kaso ng phase-to-metal fault, ang kasalukuyan ay lumilipad sa pamamagitan ng PE conductor patungo sa lupa, na nagtitiyak na mabilis na ma-trip ang circuit breaker o fuse.
Neutral Breakage Safety: Kung ang neutral conductor ay bumigay sa upstream, ang PEN/PE connection ay nag-aasure na ang mga exposed metal parts ay mananatiling may ground potential, na nagbabawas ng panganib ng electric shock.
Flexibility: Nagsasama ng simpleng combined neutral-earth system (TN-C) sa supply network at ang seguridad ng separated system (TN-S) sa premises ng consumer, nagbibigay ng katugunan ito para sa urban grids at building installations.
Ang configuration na ito ay naghahanap ng balanse sa cost efficiency sa supply network at enhanced safety sa end-user environments, malawakang ginagamit sa residential, commercial, at industrial settings.
Ano ang PNB?
PNB, na may kahulugan na Protective Neutral Bonding, ay isang pamamaraan ng grounding na katulad ng PME (Protective Multiple Earthing) system, ngunit may mahalagang pagkakaiba: ang Neutral-to-Earth (TN) connection ay itinatag sa bahagi ng consumer (halimbawa, sa main panel ng premises) hindi sa power supply o distribution transformer.
Sa isang TN-C-S system, ang PNB (Protective Neutral Bonding) ay tumutukoy sa configuration kung saan ang PEN (Protective Earth Neutral) o CNE (Combined Neutral Earth) conductors ng individual na consumers ay konektado sa power source (halimbawa, transformer) sa isang punto lamang. Ang single bonding point na ito ay nagbibigay-daan upang ang mga function ng neutral at protective earth ay naka-combine sa upstream (mula sa transformer hanggang sa main panel ng consumer) at naka-separate sa loob ng instalasyon ng consumer (TN-C-S structure).
Mga Key Considerations para sa PNB
Earth Distance Requirement:Ang inirerekomendang layo sa pagitan ng grounding electrode at main panel ng consumer (kung saan ang neutral-earth bond ay nangyayari) ay mas mababa sa 40 meters (≈130 ft.). Upang minimisin ang mga panganib ng voltage sa kaso ng pag-usbong ng neutral, ang layo na ito ay dapat na mahigpit na posible, mas gusto na malapit sa earth link bar ng main panel.
Safety Mechanism:Saugn sa pag-bond ng neutral sa lupa sa premises ng consumer, ang PNB ay tumutulong sa pag-stabilize ng potential ng neutral at nagbibigay ng backup path para sa fault currents kung ang upstream neutral conductor ay bumigay. Ito ay nagbabawas ng panganib ng exposed metal parts na maging live at magdulot ng electric shocks.
Pagkakaiba mula sa PME
Bagama't parehong ang PNB at PME ay may neutral-earth bonding, ang PME ay karaniwang may maraming grounding points sa bahagi ng supply (halimbawa, sa transformer at sa distribution network), samantalang ang PNB ay nakatuon sa isang single bonding point sa lokasyon ng consumer sa loob ng framework ng TN-C-S.
Ang PNB ay disenyo upang balansehin ang seguridad at simplisidad sa mas maliit na scale na instalasyon, tiyakin ang pagtutugon sa mga electrical codes habang mininimize ang impact ng mga fault sa neutral conductor sa end-user environments.
Bakit at Saan Ginagamit ang PME Earthing System?
Sa ilalim ng ESQCR (Electricity Safety, Quality and Continuity Regulations), ang mga consumer ay ipinagbabawal na mag-install ng PEN conductors sa HV/LV installations; ang responsibilidad na ito ay nasa kamay ng independent distribution network operator (DNO). Ito ay dahil ang mga sistema ng PME ay may komplikadong mga configuration ng grounding na nangangailangan ng propesyonal na pamamahala upang tiyakin ang seguridad at compliance.
Mga Key Benefits ng PME
Ang pangunahing benepisyo ng PME ay ang kanyang kakayahang mapabuti ang mga panganib sa panahon ng broken neutral wire (open-circuit PEN conductor). Kung ang neutral ay bumigay, ang fault current ay maaari pa ring bumalik sa supply source sa pamamagitan ng parallel earth path (na nililikha ng multiple earthing points). Ang low-resistance pathway na ito ay nag-trigger ng mga protective devices (halimbawa, fuses, circuit breakers) na ma-trip, dahil ang mataas na kasalukuyan dahil sa mababang resistance ay nagmelting ng fuse o nag-activate ng breaker. Bilang resulta, ang mga exposed metal parts ay mananatiling malapit sa ground potential, na nag-iwas sa panganib ng electric shock mula sa broken neutral. Kung walang PME, ang isang neutral break ay iiwan ang walang return path, na nag-energize ng neutral wire at nagpapahintulot ng severe shock hazard.
Mga Application ng PME
Ang mga company ng power supply at distributors kadalasang gumagamit ng PME sa rural o challenging terrains (halimbawa, mountainous areas) kung saan:
Ang bawat individual na low-resistance earthing para sa bawat building ay mahal o impraktikal.
Mahirap makakuha ng suitable earth loop resistance mula sa transformer hanggang sa mga terminal ng consumer.
Ngunit, ang paggamit ng PME ay nangangailangan ng written approval mula sa relevant authorities dahil sa technical requirements at potensyal na mga panganib nito.
Conductor at Bonding Sizing para sa PME/PNB
Para sa PME earthing, ang sizing ng conductor ay dapat sumunod sa BS 7671:2018+A2:2022 regulations:
Potential Risks ng PME Earthing
Bagama't ang PME ay nagpapabuti ng seguridad, ito ay nagdudulot din ng mga partikular na panganib:
Raised Neutral Potential
Kung ang neutral conductor ay bumigay (karaniwan sa rural overhead lines), lahat ng protective metalwork (halimbawa, equipment casings) na nakabond sa neutral ay maaaring maging energized. Halimbawa:
Silent Faults
Kumpara sa mga obvious faults, ang isang broken neutral na may PME ay maaaring hindi agad mag-trigger ng immediate protective action. Ang sistema ay maaaring manatili na energized hanggang sa mayroong tao ang makapit sa metalwork, na nagdudulot ng unexpected shocks.
Mitigation Requirements:
Multiple Earthing: Dapat ang neutral ay nakalagay sa lupa sa maraming puntos sa sistema.
Low Earth Resistance: Ang resistance ng bawat earth electrode ay hindi dapat lampa sa 10 ohms.
Individual Earth Rods: Inirerekomenda para sa bawat installation upang minimisin ang shared fault currents.
Authority Approval: Ang formal approval ay mandatory upang siguruhin ang proper design at maintenance.
Conclusion
Ang PME ay isang critical pero regulated earthing method, ideal para sa mga lugar na may challenging earthing conditions. Ang kanyang effectiveness ay nakasalalay sa strict compliance sa bonding, sizing, at maintenance standards upang iwasan ang mga panganib tulad ng raised neutral potentials. Laging konsultahin ang qualified engineers at kumuha ng regulatory approval kapag nag-implement ng mga sistema ng PME.
