Beskyttende flerfaset jord (PME) – TN-C-S – (MEN) og PNB
Hva er Protective Multiple Earth (PME)?
Protective Multiple Earth (PME) er en sikkerhetsjordemetode der jordkontinuitetlederen (jordeleder) på en kundes lokasjon er koblet til både den lokale jordingsystemet og den nøytrale ledere i strømforsyningen. Denne systemet er også kjent som TN-C-S eller Multiple Earther Neutral (MEN), og det sikrer at hvis den nøytrale ledere bryter, kan feilstrømmer fortsatt trygt returnere til kilde gjennom jordforbindelsen, noe som minimerer risikoen for elektriske stød og andre farer.
I PME-jordingsystemet (vist nedenfor) har strømforsyningens nøytral en dobbelt rolle: den gir beskyttende jording og fungerer som nøytral ledere. I tillegg er den nøytrale ledere jordet ved flere punkter på strømforsyningsiden. Den følgende delen av denne artikkelen diskuterer implikasjoner av en åpen PEN-leder (en brytning i kilde-nøytralen), inkludert beskyttende tiltak og potensielle risikoer forbundet med PME.
Hva er TN-C-S PME?
TN-C-S PME (Protective Multiple Earthing) er en spesifikk konfigurasjon av et elektrisk distribusjonssystem der den eksterne strømforsyningen direkte jordes ved flere punkter ("T" = Terre, fransk for "jord" eller "ground"). På kundens installasjonsside er lederne til utstyr koblet via sirkelbeskyttelseskabler (CPC) til både strømforsyningens nøytral (N) og jordingsystemet.
"C-S"-betegnelsen indikerer at den nøytrale (N) og beskyttende jord (PE) lederene er kombinert (C) i strømforsyningens nettverk og separert (S) i kundens installasjon.
Kjernekomponenter av TN-C-S PME
T: Terre ("jord/ground") — Systemet har en direkte, uavhengig jordeforbindelse separat fra strømforsyningens ledere.
N: Nøytral — Returleder for strøm i elektriske sirkler.
C: Kombinert — I oppstrøms strømforsyningsnettverket (f.eks. fra transformator til kundens hovedpanel) er den nøytrale (N) og beskyttende jord (PE) ledere slått sammen til en enkelt leder kalt PEN (Protective
Earth Neutral) leder.
S: Separat — På kundens hovedpanel eller distribusjonspunkt, splittes PEN-lederen i to uavhengige ledere:
Nøytral (N): Fører returstrøm.
Beskyttende Jord (PE): Kobler til utstyrsrammer og sikrer sikkerhet under feil.
Hvordan TN-C-S PME fungerer
Oppstrøms (Forsyningsside):
Den nøytrale og beskyttende jord er kombinert som en PEN-leder, jordet ved kilde (f.eks. transformator) og muligens ved mellomliggende punkter (flere jordpunkter).
Nedstrøms (Forbrukerside):
På kundens hovedpanel splittes PEN-lederen i en separat nøytral (N) og beskyttende jord (PE).
PE-lederen kobles til alle eksponerte ledekse til utstyr (f.eks. metallbeholder) for å trygt omleder feilstrømmer til jord.
Den nøytrale (N) forbli isolert fra jord innenfor kundens installasjon (unntatt et enkelt bindingpunkt ved hovedpanelet for å opprettholde potensialstabilitet).
Sikkerhetsfordeler
Feilsikring: Ved en fase-til-metallfeil, strømmer strømmen gjennom PE-lederen til jord, som raskt utløser sirkelbrytere eller sikringer.
Sikkerhet ved nøytralbryting: Hvis den nøytrale ledere bryter oppstrøms, sikrer PEN/PE-forbindelsen at eksponerte metaldeler forbli ved jordpotensial, noe som reduserer risikoen for elektriske stød.
Flexibilitet: Kombinerer enkelheten av et kombinert nøytral-jord-system (TN-C) i strømforsyningsnettverket med sikkerheten av et separat system (TN-S) i kundens lokaler, som gjør det egnet for både bygitter og byggeinstallasjoner.
Denne konfigurasjonen balanserer kostnadseffektivitet i strømforsyningsnettverket med forbedret sikkerhet i sluttkundemiljøer, og er bredt brukt i boliger, kommersielle og industrielle miljøer.
Hva er PNB?
PNB, forkortelse for Protective Neutral Bonding, er en jordemetode lik PME (Protective Multiple Earthing) system, men med en viktig forskjell: Nøytral-til-jord (TN)-forbindelsen etableres på forbrukersiden (f.eks. ved hovedpanelet) i stedet for ved strømforsyningen eller distribusjonstransformator.
I et TN-C-S system refererer PNB (Protective Neutral Bonding) til konfigurasjonen hvor PEN (Protective Earth Neutral) eller CNE (Combined Neutral Earth) ledere for individuelle forbrukere er koblet til strømkilden (f.eks. transformator) ved bare ett punkt. Dette ene bindingpunktet sikrer at nøytral- og beskyttende jordfunksjoner er kombinert oppstrøms (fra transformator til kundens hovedpanel) og separert innenfor kundens installasjon (TN-C-S-struktur).
Viktige overveielser for PNB
Avstandskrav til jord: Anbefalte avstanden mellom jordelektroden og kundens hovedpanel (hvor nøytral-jord-bindingen forekommer) er mindre enn 40 meter (≈130 fot). For å minimere spenningsrisiko ved nøytralbryting, bør denne avstanden være så kort som mulig, helst ved siden av hovedpanelets jordlinkbar.
Sikkerhetsmekanisme: Ved binding av nøytral til jord på kundens lokasjon, hjelper PNB med å stabilisere nøytralens potensial og gir en backup-bane for feilstrømmer hvis den oppstrøms nøytrale ledere mislykkes. Dette reduserer risikoen for at eksponerte metaldeler blir live og forårsaker elektriske stød.
Forskjeller fra PME
Selv om både PNB og PME involverer nøytral-jord-binding, involverer PME typisk flere jordingspunkter på forsyningssiden (f.eks. ved transformator og langs distribusjonsnettverket), mens PNB fokuserer på ett bindingpunkt på kundens lokasjon innenfor et TN-C-S-rammeverk.
PNB er designet for å balansere sikkerhet og enkelhet i mindre skala installasjoner, og sikrer overholdelse av elektriske standarder mens man minimerer effekten av nøytral ledere feil i sluttkundemiljøer.
Hvorfor og hvor brukes PME-jordingsystemet?
Under ESQCR (Electricity Safety, Quality and Continuity Regulations) er forbrukere forbudt fra å installere PEN-ledere i HV/LV-installasjoner; dette ansvar ligger hos den uavhengige distribusjonsnettoperatøren (DNO). Dette er fordi PME-systemer involverer komplekse jordingskonfigurasjoner som krever profesjonal håndtering for å sikre sikkerhet og overholdelse.
Viktige fordeler med PME
Den primære fordel med PME er dens evne til å redusere risiko ved en brutt nøytral ledere (åpen PEN-leder). Hvis nøytralen mislykkes, kan feilstrømmer returnere til strømkilden gjennom parallell jordbane (opprettet av flere jordingspunkter). Denne lavmotstandsbanen utløser beskyttende enheter (f.eks. sikringer, sirkelbrytere) til å trippe, da høy strøm pga. lav motstand smelter sikringen eller aktiverer bryteren. Dermed forbli eksponerte metaldeler ved nær-jordpotensial, eliminere risikoen for elektriske stød fra en brutt nøytral. Uten PME ville en nøytralbryting etterlate ingen returbane, energisere nøytral ledere og representere en alvorlig stødhazards.
Anvendelser av PME
Strømforsyningsselskaper og distributører bruker ofte PME i landlige eller utfordrende terrener (f.eks. fjellområder) hvor:
Individuell lavmotstands jord for hvert bygg er kostbart eller upraktisk.
Det er vanskelig å oppnå passende jordloopmotstand fra transformator til forbrukerterminaler.
Men bruk av PME krever skriftlig godkjenning fra relevante myndigheter pga. tekniske krav og potensielle risikoer.
Ledere og binding-størrelser for PME/PNB
For PME-jording må lederstørrelser følge BS 7671:2018+A2:2022-regler:
Potensielle risikoer ved PME-jording
Selv om PME forbedrer sikkerhet, introduserer det spesifikke faremomenter:
Økt nøytralpotensial
Hvis nøytral ledere bryter (vanlig i landlige overhengende linjer), kan alt beskyttende metaller (f.eks. utstyrskasser) som er bundet til nøytralen bli energisert. For eksempel:
Stille feil
Til forskjell fra åpenbare feil, vil en brutt nøytral med PME ikke umiddelbart utløse beskyttende handling. Systemet kan forbli energisert til noen rører metaller, som fører til uventede stød.
Moderering krav:
Flere jordpunkter: Nøytral må jordes ved flere punkter i systemet.
Lav jordmotstand: Motstanden for hver jordelektrode må ikke overstige 10 ohm.
Individuelle jordspisser: Anbefales for hver installasjon for å minimere delt feilstrøm.
Myndighetsgodkjenning: Formell godkjenning er obligatorisk for å sikre riktig design og vedlikehold.
Konklusjon
PME er en kritisk, men regulert jordemetode, ideell for områder med utfordrende jordingsforhold. Dens effektivitet baserer seg på streng overholdelse av binding, størrelsesbestemmelse og vedlikeholdsstandarder for å unngå risikoer som økt nøytralpotensial. Alltid konsultere kvalifiserte ingeniører og få regulatorisk godkjenning når du implementerer PME-systemer.
