Protección Multiple de Aterramento (PME) – TN-C-S – (MEN) e PNB
Que é o Terra Protexida Múltiple (PME)?
O Terra Protexida Múltiple (PME) é un método de terra segura no que o condutor de continuidade da terra (fío de terra) nas instalacións do consumidor está conectado tanto ao sistema local de terra como ao condutor neutro do suministro eléctrico. Tamén coñecido como TN-C-S ou Terra Neutral Múltiple (MEN), este sistema asegura que, se o fío neutro se rompe, as correntes de fallo poden seguir retornando de forma segura á fonte a través da conexión de terra, minimizando o risco de choque eléctrico e outros perigos.
No sistema de terra PME (ilustrado a continuación), o neutro do suministro cumpre un dobre papel: proporciona terra protexida e actúa como condutor neutro. Ademais, o condutor neutro está terra en múltiples puntos no lado do suministro. A seguinte sección deste artigo discute as implicacións dun condutor PEN en circuito aberto (unha rotura no neutro da fonte), incluíndo medidas protexidas e riscos potenciais asociados ao PME.
Que é TN-C-S PME?
TN-C-S PME (Terra Protexida Múltiple) é unha configuración específica dun sistema de distribución eléctrica onde a fonte de suministro externa está directamente terra en múltiples puntos ("T" = Terre, francés para "terra" ou "ground"). No lado da instalación do consumidor, as partes conductivas do equipo están conectadas via cables protexidos de circuito (CPC) tanto ao neutro do suministro (N) como ao sistema de terra.
A designación "C-S" indica que os condutores neutro (N) e terra protexida (PE) están combinados (C) na rede da fonte de suministro e separados (S) na instalación do consumidor.
Componentes Clave de TN-C-S PME
T: Terre ("terra/ground") — O sistema ten unha conexión de terra directa e independente separada dos conductores de suministro.
N: Neutro — O condutor de retorno para a corrente no circuito eléctrico.
C: Combinado — Na rede de suministro upstream (por exemplo, desde o transformador ata o panel principal do consumidor), os conductores neutro (N) e terra protexida (PE) están fusionados nun único conductor chamado PEN (Protexido
Earth Neutral) conductor.
S: Separado — No panel principal do consumidor ou punto de distribución, o conductor PEN divide en dous conductores independentes:
Neutro (N): Transporta a corrente de retorno.
Terra Protexida (PE): Conecta aos marcos do equipo e asegura a seguridade durante os fallos.
Como Funciona TN-C-S PME
Upstream (Lado do Suministro):
O neutro e a terra protexida están combinados como un conductor PEN, terra na fonte (por exemplo, transformador) e posiblemente en puntos intermedios (terra múltiple).
Downstream (Lado do Consumidor):
No panel principal do consumidor, o conductor PEN divide nun neutro (N) e terra protexida (PE) separados.
O conductor PE conecta a todas as partes conductivas expostas do equipo (por exemplo, caixas metálicas) para desviar de forma segura as correntes de fallo á terra.
O neutro (N) permanece isolado da terra dentro da instalación do consumidor (excepto por un único punto de ligazón no panel principal para manter a estabilidade de potencial).
Beneficios de Seguridade
Protección contra Fallos: En caso de un fallo de fase a metal, a corrente fluye a través do conductor PE á terra, activando rapidamente o interruptor de circuito ou fusible.
Seguridade ante Rotura do Neutro: Se o condutor neutro se rompe upstream, a conexión PEN/PE asegura que as partes metálicas expostas permanezan a potencial de terra, reducindo o risco de choque eléctrico.
Flexibilidade: Combina a simplicidade dun sistema combinado de neutro-terra (TN-C) na rede de suministro coa seguridade dun sistema separado (TN-S) nas instalacións do consumidor, facéndoo adecuado tanto para redes urbanas como para instalacións de edificios.
Esta configuración equilibra a eficiencia de custos na rede de suministro coa seguridade mellorada nos entornos de usuario final, ampliamente utilizada en entornos residenciais, comerciais e industriais.
Que é PNB?
PNB, abreviatura de Bonding Neutral Protexido, é un método de terra semellante ao sistema PME (Terra Protexida Múltiple), pero con unha diferenza clave: a conexión Neutro-a-Terra (TN) estableceuse no lado do consumidor (por exemplo, no panel principal das instalacións) en lugar de na fonte de poder ou transformador de distribución.
No sistema TN-C-S, PNB (Bonding Neutral Protexido) refírese á configuración onde os conductores PEN (Terra Protexida Neutro) ou CNE (Combinado Neutro Terra) de consumidores individuais están conectados á fonte de poder (por exemplo, transformador) só nun punto. Este único punto de ligazón asegura que as funcións de neutro e terra protexida están combinadas upstream (dende o transformador ata o panel principal do consumidor) e separadas dentro da instalación do consumidor (estrutura TN-C-S).
Consideracións Clave para PNB
Requisito de Distancia á Terra: A distancia recomendada entre o electrodo de terra e o panel principal do consumidor (onde ocorre a ligazón neutro-terra) é inferior a 40 metros (≈130 ft.). Para minimizar os riscos de tensión en caso de rotura do neutro, esta distancia debe ser o máis curta posible, preferentemente adxacente á barra de ligazón de terra do panel principal.
Mecanismo de Seguridade: Ao ligar o neutro á terra nas instalacións do consumidor, PNB axuda a estabilizar o potencial do neutro e proporciona unha ruta de apoio para as correntes de fallo se o condutor neutro upstream falla. Isto reduce o risco de que as partes metálicas expostas se tornen vivas e causem choques eléctricos.
Diferenza de PME
Embora ambos PNB e PME impliquen a ligazón neutro-terra, PME típicamente implica múltiples puntos de terra no lado do suministro (por exemplo, no transformador e ao longo da rede de distribución), mentres que PNB centrase nun único punto de ligazón no lugar do consumidor dentro dun marco TN-C-S.
PNB está deseñado para equilibrar a seguridade e a simplicidade en instalacións de menor escala, asegurando o cumprimento dos códigos eléctricos mentres minimiza o impacto dos fallos do condutor neutro nos entornos de usuario final.
Por qué e Onde se Utiliza o Sistema de Terra PME?
Baixo o ESQCR (Regulacións de Seguridade, Calidade e Continuidade Eléctrica), os consumidores están prohibidos de instalar conductores PEN en instalacións HV/LV; esta responsabilidade recae no operador de rede de distribución independente (DNO). Isto é debido a que os sistemas PME implican configuracións de terra complexas que requiren xestión profesional para asegurar a seguridade e o cumprimento.
Principais Beneficios de PME
A principal vantaxe de PME é a súa capacidade para mitigar riscos durante un fío neutro roto (conductor PEN en circuito aberto). Se o neutro falla, a corrente de fallo pode retornar á fonte de suministro a través da ruta de terra paralela (creada por múltiples puntos de terra). Esta ruta de baixa resistencia activa os dispositivos protexidos (por exemplo, fusibles, interruptores de circuito) para dispararse, xa que a alta corrente debido á baixa resistencia funde o fusible ou activa o interruptor. En consecuencia, as partes metálicas expostas permanecen a potencial próximo á terra, eliminando o risco de choque eléctrico dun neutro roto. Sen PME, unha rotura do neutro deixaría sen ruta de retorno, energizando o fío neutro e supoñendo un grave risco de choque.
Aplicacións de PME
As compañías de suministro eléctrico e distribuidores adoitan empregar PME en terranos rurais ou desafiantes (por exemplo, zonas montañosas) onde:
A terra individual de baixa resistencia para cada edificio é cara ou impracticable.
Obter unha resistencia de bucle de terra adecuada dende o transformador ata os terminais do consumidor é difícil.
No entanto, o uso de PME require aprobación escrita das autoridades pertinentes debido aos seus requisitos técnicos e riscos potenciais.
Dimensionamento de Conductores e Ligazóns para PME/PNB
Para a terra PME, o dimensionamento de conductores debe adherirse ás regulacións BS 7671:2018+A2:2022:
Riscos Potenciais da Terra PME
Embora PME aumente a seguridade, introduce riscos específicos:
Potencial Neutro Elevado
Se o condutor neutro se rompe (común en liñas aéreas rurais), todo o metalwork protexido (por exemplo, carcasas de equipos) ligado ao neutro pode energizarse. Por exemplo:
Fallos Silenciosos
Ao contrario de fallos obvios, un neutro roto con PME pode non activar acción protexida inmediata. O sistema pode permanecer energizado até que alguén toque o metalwork, levando a choques inesperados.
Requisitos de Mitigación:
Terra Múltiple: O neutro debe estar terra en múltiples puntos no sistema.
Baixa Resistencia á Terra: A resistencia de cada electrodo de terra non debe superar os 10 ohms.
Varillas de Terra Individuais: Recomendadas para cada instalación para minimizar as correntes de fallo compartidas.
Aprobación da Autoridade: A aprobación formal é obrigatória para asegurar un deseño e mantemento correctos.
Conclusión
PME é un método de terra crítico pero regulado, ideal para áreas con condicións de terra desafiantes. A súa efectividade depende do estrito cumprimento das normas de ligazón, dimensionamento e mantemento para evitar riscos como potenciais neutros elevados. Sempre consulte a enxeñeiros cualificados e obtenga aprobación regulatoria cando implemente sistemas PME.
