Aizsargājoša vairākne aizdzītne (PME) – TN-C-S – (MEN) un PNB

Kas ir Aizsardzības daudzfolds uzliesmojums (PME)?

Aizsardzības daudzfolds uzliesmojums (PME) ir drošības uzliesmošanas metode, kur patērētāja īpašumā zemes kontinuitātes vadītājs (zemes vads) ir savienots ar gan vietējo uzliesmošanas sistēmu, gan strāvas piegādes neitrālo vadītāju. Arī pazīstams kā TN-C-S vai Multiple Earther Neutral (MEN), šis sistēma nodrošina, ka, ja neitrālais vads saliekas, defekta strāva joprojām var droši atgriezties avotā caur zemes savienojumu, samazinot elektriskā šoka un citu bīstamību risku.

PME uzliesmošanas sistēmā (parādīts zemāk) piegādes neitrālis veido divējādu lomu: tas nodrošina aizsardzības uzliesmošanu un darbojas kā neitrālais vadītājs. Turklāt neitrālais vadītājs tiek uzliesmots vairākos punktos no piegādes puses. Nākamajā rindkopā šajā rakstā apspriestas tiks sekas, kas saistītas ar atvērtu PEN vadītāju (avota neitrālā salikšana), tostarp aizsardzības pasākumi un PME saistītie potenciālie riski.

Kas ir TN-C-S PME?

TN-C-S PME (Aizsardzības daudzfolds uzliesmojums) ir konkrēta elektroenerģijas sadalīšanas sistēmas konfigurācija, kurā ārējais piegādes avots tiek tieši uzliesmots vairākos punktos ("T" = Terre, franču valodā "zeme" vai "uzliesmojums"). Patērētāja instalācijas pusē ierīču vedņu detaļas savienotas ar sistēmas aizsardzības kabeļiem (CPC) gan pie piegādes neitrāla (N), gan uzliesmošanas sistēmas.

"C-S" apzīmējums norāda, ka neitrālais (N) un aizsardzības zemes (PE) vadītāji ir savienoti (C) piegādes avota tīklā un atdalīti (S) patērētāja instalācijā.

Galvenie TN-C-S PME sastāvdaļas

• T: Terre ("zeme/uzliesmojums") — Sistēmai ir tieša, neatkarīga uzliesmošanas savienojuma, atsevišķi no piegādes vadītājiem.
  

• N: Neitrālis — Strāvas atgriešanas vadītājs elektroenerģijas shēmā.
  

• C: Savienots — Uzstrūklā piegādes tīklā (piemēram, no transformatora līdz patērētāja galvenajai panelim) neitrālais (N) un aizsardzības zemes (PE) vadītāji tiek apvienoti vienā vadītājā, ko sauc par PEN (Aizsardzības

• Zemes Neutrāls) vadītāju.
  

• S: Atdalīts — Patērētāja galvenajā panelī vai sadalīšanas punktā PEN vadītājs sadala divos neatkarīgos vadītājos:
  

• Neitrālis (N): Pārnešanas strāvas nesējs.
  

• Aizsardzības Zeme (PE): Savienojas ar ierīču korpusiem un nodrošina drošību defektu gadījumā.

Kā darbojas TN-C-S PME

• Uzstrūklā (Piegādes puse):

• Neitrālais un aizsardzības zemes vadītāji tiek apvienoti kā PEN vadītājs, uzliesmots avotā (piemēram, transformatorā) un iespējams arī vidusposmos (daudzfolds uzliesmojums).

• Lejupstrūklā (Patērētāja puse):

• Patērētāja galvenajā panelī PEN vadītājs tiek sadalīts atsevišķā neitrālā (N) un aizsardzības zemes (PE).

• PE vadītājs savieno ar visām ierīču izpostītajām vedņu detaļām (piemēram, metāla korpusiem), lai droši novirzītu defekta strāvu uz zemi.

• Neitrālais (N) paliek izolēts no zemes patērētāja instalācijā (izņemot vienu savienojuma punktu galvenajā panelī, lai uzturētu potenciālu stabilitāti).

Drošības priekšrocības

• Defekta aizsardzība: Ja notiek fāzes-ar-metāla defekts, strāva plūst caur PE vadītāju uz zemi, ātri izsaukot strāvas izbeidzēju vai sprādzienu.
  

• Neitrālā salikšanas drošība: Ja neitrālais vadītājs saliekas uzstrūklā, PEN/PE savienojums nodrošina, ka izpostītās metāla detaļas paliek zemes potenciālā, samazinot elektriskā šoka risku.
  

• Lielstraujamība: Apvieno vienkāršoto neitrālā-zemes sistēmu (TN-C) piegādes tīklā ar atdalīto sistēmu (TN-S) patērētāja īpašumā, padarot to piemērotu gan pilsētu tīkliem, gan ēku instalācijām.
  

Šī konfigurācija balsta piegādes tīkla ekonomiskumu ar palielinātu drošību patērētāju vides, plaši izmantota privātā, komerciālā un rūpnieciskā sektorā.

Kas ir PNB?

PNB, saīsinājums no Aizsardzības Neitrālā Savienojuma, ir uzliesmošanas metode, līdzīga PME (Aizsardzības daudzfolds uzliesmojums) sistēmai, bet ar galveno atšķirību: Neitrālā-ar-Zemi (TN) savienojums tiek veidots patērētāja (piemēram, īpašuma galvenajā panelī) nevis strāvas piegādes vai sadalīšanas transformatorā.

TN-C-S sistēmā PNB (Aizsardzības Neitrālā Savienojums) attiecas uz konfigurāciju, kur individuālo patērētāju PEN (Aizsardzības Zemes Neutrāls) vai CNE (Apvienotais Neitrālais Zemes) vadītāji tiek savienoti ar enerģijas avotu (piemēram, transformatoru) tikai vienā punktā. Šis viens savienojuma punkts nodrošina, ka neitrālā un aizsardzības zemes funkcijas ir apvienotas uzstrūklā (no transformatora līdz patērētāja galvenajai panelim) un atdalītas patērētāja instalācijā (TN-C-S struktūra).

Galvenie PNB apsvērumi

• Zemes attālums: Ieteicamais attālums starp uzliesmošanas elektrodu un patērētāja galveno paneli (kur notiek neitrālā-zemes savienojums) ir mazāks par 40 metriem (≈130 ft.). Lai samazinātu sprieguma risku, ja neitrālais saliekas, šis attālums jāveido iespējami īsāk, ideāli blakus galvenā panelim zemes savienojuma barai.

• Drošības mehānisms: Savienojot neitrālo ar zemi patērētāja īpašumā, PNB palīdz stabilizēt neitrālā potenciālu un nodrošina rezervārāko ceļu defekta strāvai, ja uzstrūklā neitrālais vadītājs saliekas. Tas samazina risku, ka izpostītās metāla detaļas kļūst dzeltenām un izraisa elektriskos šokus.

Atšķirība no PME

Lai gan gan PNB, gan PME ietver neitrālā-zemes savienojumu, PME parasti ietver vairākus uzliesmošanas punktus piegādes pusei (piemēram, transformatorā un sadalīšanas tīklā), savukārt PNB koncentrējas uz vienu savienojuma punktu patērētāja atrašanās vietā TN-C-S struktūrā.

PNB ir izstrādāts, lai līdzsvarotu drošību un vienkāršumu mazākos instalāciju projektos, nodrošinot atbilstību elektrotehniskajiem noteikumiem, samazinot neitrālā vadītāja defektu ietekmi patērētāju vides.

Kāpēc un kur tiek izmantota PME uzliesmošanas sistēma?

Pēc ESQCR (Elektroenerģijas Drošības, Kvalitātes un Nepārtrauktības Regulām) patērētājiem ir aizliegts instalēt PEN vadītājus augstsprieguma/zemsprieguma instalācijās; šī atbildība gulstas uz neatkarīgo sadalīšanas tīkla operatoru (DNO). Tāpēc, ka PME sistēmas ietver sarežģītas uzliesmošanas konfigurācijas, kas prasa profesionālu pārvaldību, lai nodrošinātu drošību un atbilstību.

Galvenās PME priekšrocības

PME galvenā priekšrocība ir tā spēja samazināt riskus, ja saliekas neitrālais vadītājs (atvērts PEN vadītājs). Ja neitrālais saliekas, defekta strāva var atgriezties piegādes avotā caur paralēlo zemes ceļu (izveidotu vairākiem uzliesmošanas punktiem). Šis zema pretestības ceļš aktivizē aizsardzības ierīces (piemēram, sprādzienus, strāvas izbeidzējus), jo augstā strāva dēļ zemas pretestības pārpalika sprādziena vai izbeidzēja aktīvācija. Tādējādi izpostītās metāla detaļas paliek tuvāk zemes potenciālam, izslēdzot elektriskā šoka risku no salikušā neitrālā. Bez PME, ja neitrālais saliekas, nav atgriešanas ceļa, un neitrālais vads kļūst energētisks, radot smagu šoka risku.

PME pielietojumi

Elektroenerģijas piegādes sabiedrības un sadalītāji bieži izmanto PME lauku vai grūtprātīgās teritorijās (piemēram, kalnu rajonos), kur:

• Katras īpašuma zemresistances uzliesmošana ir dārga vai nereālistiska.
  

• Iegūt atbilstošu zemes ciklu pretestību no transformatora līdz patērētāja termināliem ir grūti.
  

• Tomēr, izmantojot PME, nepieciešama rakstiskā atļauja no atbilstošajām institūcijām, tāpēc, ka tās tehniskās prasības un potenciālie riski.

Vadītāju un savienojumu izmērs PME/PNB

PME uzliesmošanai vadītāju izmērs jāatbilst BS 7671:2018+A2:2022 regulām:

• Zemes vadītāja profilāca: Sekojiet 114.1 un 543.1.1.

• Aprēķini: Atbilst 543.1.3 regulai (defekta strāva un ilgums).

• Aizsardzības vadītāja izvēle: Izmantojiet 543.1.4 regulu izmērim.

PME uzliesmošanas potenciālie riski

Lai arī PME palielina drošību, tā ievieš konkrētus riskus:

Paaugstināts neitrālais potenciāls

Ja neitrālais vadītājs saliekas (parasti lauku virsgruntslinijās), visas aizsardzības metāldetaļas (piemēram, ierīču korpusi), kas savienotas ar neitrālo, var kļūt energētiskas. Piemēram:

• 5 kW slodze (12 Ω pretestība) uz 240 V piegādi piedzīvo neitrālā salikšanu.

• Strāva atgriežas caur paralēlajiem zemes ceļiem (piemēram, 12 Ω zemes elektrodos).

• Spriegums sadala slodzi un zemes ceļos: aptuveni 80 V parādās uzliesmotā metālā, rādot šoka risku.

Neredzami defekti

Atšķirībā no acīmredzamiem defektiem, neitrālā salikšana ar PME var nebūt tūlītēji aktivizē aizsardzības darbību. Sistēma var palikt energētiska, kamēr kāds pieskaras metāldetaļām, izraisot neparedzamus šokus.

Samazināšanas prasības:

• Vairākfolds uzliesmojums: Neitrālais jāuzliesmo vairākos punktos sistēmā.

• Zems zemes pretestība: Katras zemes elektrodu pretestība nedrīkst pārsniegt 10 omus.

• Individuālas zemes elektrodas: Ieteicamas katrai instalācijai, lai samazinātu kopīgos defekta strāvas plūsmas.

• Institūciju atļauja: Formāla atļauja ir obligāta, lai nodrošinātu pareizo dizainu un uzturēšanu.

Secinājums

PME ir kritiskā, bet regulēta uzliesmošanas metode, ideāla grūtprātīgiem uzliesmošanas apstākļiem. Tā efektivitāte atkarīga no stingras atbilstības savienojuma, izmēra un uzturēšanas standartiem, lai izvairītos no riskiem, piemēram, paaugstinātā neitrālā potenciāla. Mēs vienmēr ieteicam konsultēties ar kvalificētajiem inženieriem un iegūt regulatīvo atļauju, ieviešot PME sistēmas.