保護多重接地 (PME) – TN-C-S – (MEN) および PNB

Edwiin

フィールド: 電源スイッチ

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保護多重接地（PME）とは何ですか？

保護多重接地（PME）は、消費者の敷地内の接地継続導体（接地線）が、現地の接地システムと電力供給の中性導体に両方接続される安全な接地方法です。また、TN-C-Sまたは多重接地中性（MEN）とも呼ばれ、このシステムは中性線が切断された場合でも故障電流が接地接続を通じて安全にソースに戻ることができ、感電その他の危険を最小限に抑えることができます。

PME接地システム（下図参照）では、供給の中性線は保護接地を提供し、かつ中性導体として二重の役割を果たします。さらに、中性導体は供給側で複数の点で接地されます。本文の次のセクションでは、オープン回路PEN導体（ソースの中性線の断裂）の影響について、保護措置やPMEに関連する潜在的なリスクを含めて議論します。

TN-C-S PMEとは何ですか？

TN-C-S PME（保護多重接地）は、外部供給源が複数の点で直接接地される（「T」= Terre、フランス語で「接地」または「大地」）特定の電気配電システムの構成です。消費者の設備側では、設備の導電部は回路保護ケーブル（CPC）を通じて供給の中性線（N）と接地システムに接続されます。

「C-S」の指定は、中性線（N）と保護接地導体（PE）が供給源のネットワークで結合され（C）、消費者の設備では分離される（S）ことを示しています。

TN-C-S PMEの主要コンポーネント

T: Terre（「接地」）— システムには供給導体とは独立した直接の接地接続があります。
N: 中性線 — 電気回路における電流の帰還導体です。
C: 結合 — 上流の供給ネットワーク（例：変圧器から消費者のメインパネルまで）では、中性線（N）と保護接地導体（PE）が単一の導体であるPEN（保護接地中性）導体に統合されます。
S: 分離 — 消費者のメインパネルまたは分配点では、PEN導体が2つの独立した導体に分割されます：
中性線（N）：帰還電流を運びます。
保護接地（PE）：機器フレームに接続し、故障時の安全性を確保します。

TN-C-S PMEの動作原理

上流（供給側）：

中性線と保護接地はPEN導体として結合され、ソース（例：変圧器）および中間地点（多重接地）で接地されます。

下流（消費者側）：

消費者のメインパネルで、PEN導体は独立した中性線（N）と保護接地（PE）に分割されます。
PE導体はすべての露出導電部（例：金属製ケース）に接続され、故障電流を安全に接地に迂回させます。
中性線（N）は消費者の設備内で接地から孤立しており（主パネルでの単一のボンディングポイントを除き、電位安定性を維持するため）。

安全上の利点

故障保護：フェーズ対金属の故障が発生した場合、電流はPE導体を通じて接地に流れ、迅速に回路ブレーカーまたはヒューズをトリップさせます。
中性線の断裂時の安全性：上流のなかで中性線が断裂した場合でも、PEN/PE接続により露出した金属部が接地電位に保たれ、感電のリスクが減少します。
柔軟性：供給ネットワークにおける結合型中性線・接地システム（TN-C）の簡便さと、消費者の敷地内における分離型システム（TN-S）の安全性を組み合わせており、都市の電力網や建物の設置に適しています。

この構成は、供給ネットワークにおけるコスト効率とエンドユーザー環境における強化された安全性をバランスさせ、住宅、商業、工業の設定で広く使用されています。

PNBとは何ですか？

PNB（保護中性線結合）は、PME（保護多重接地）システムに似た接地方法ですが、重要な違いがあります。つまり、中性線対接地（TN）接続は、電力供給または分配変圧器ではなく、消費者側（例：敷地のメインパネル）で確立されます。

TN-C-Sシステムにおいて、PNB（保護中性線結合）は、個々の消費者のPEN（保護接地中性）またはCNE（結合中性線接地）導体が電力源（例：変圧器）でただ一つの点で接続される構成を指します。この単一のボンディングポイントにより、中性線と保護接地機能は上流（変圧器から消費者のメインパネルまで）で結合され、消費者の設備内で分離されます（TN-C-S構造）。

PNBに関する主要な考慮事項

接地距離要件：接地電極と消費者のメインパネル（中性線対接地結合が行われる場所）との推奨距離は40メートル未満（約130フィート）です。中性線の断裂時に電圧リスクを最小限に抑えるために、この距離はできるだけ短く、好ましくはメインパネルの接地リンクバーに隣接することが理想的です。
安全機構：消費者の敷地内で中性線を接地にボンディングすることで、PNBは中性線の電位を安定させ、上流の中性線導体が故障した場合の故障電流のバックアップパスを提供します。これにより、露出した金属部が帯電して感電を引き起こすリスクが減少します。

PMEとの違い

PNBとPMEの両方とも中性線対接地結合を含んでいますが、PMEは通常、供給側で複数の接地点（例：変圧器および配電ネットワーク沿い）を含む一方で、PNBはTN-C-Sフレームワーク内で消費者の位置に焦点を当てた単一のボンディングポイントを特徴としています。

PNBは、小規模な設置における安全性と簡便さをバランスさせ、電気コードへの準拠を確保しながら、エンドユーザー環境における中性線導体の故障の影響を最小限に抑えています。

なぜそしてどこでPME接地システムが使用されるのですか？

ESQCR（電力の安全、品質、継続規制）に基づいて、消費者はHV/LV設置でPEN導体を設置することは禁止されており、これは独立した配電ネットワークオペレーター（DNO）の責任となります。これは、PMEシステムが専門的な管理が必要な複雑な接地構成を含んでいるためです。

PMEの主要な利点

PMEの主要な利点は、断線した中性線（オープン回路PEN導体）時のリスク軽減能力です。中性線が故障した場合でも、故障電流は複数の接地点によって作られる並列の接地経路を通じて供給源に戻ることができます。この低抵抗経路により、保護装置（例：ヒューズ、回路ブレーカー）がトリップし、高電流によりヒューズが溶けたり、ブレーカーが作動したりします。結果として、露出した金属部は接地電位に近くなり、断線した中性線による感電のリスクがなくなります。PMEがない場合、中性線の断裂により戻り経路がなくなり、中性線が帯電し、深刻な感電の危険が生じます。

PMEの適用

電力供給会社や配電業者は、以下のような状況でPMEを使用することがよくあります：