Ukame wa Mazingira Mengi ya Kupunguza (PME) – TN-C-S – (MEN) na PNB

Ni ni nini Protective Multiple Earth (PME)?

Protective Multiple Earth (PME) ni njia ya msingi wa usalama ambayo kwenye mizigo ya umma yanaelekezwa kwa mara mbili: kwenye mfumo wa chini na kwenye mizigo ya neutral ya mlinzi. Inatafsiriwa pia kama TN-C-S au Multiple Earther Neutral (MEN), mfumo huu huendesha kwamba ikiwa mizigo ya neutral yakawa, viwango vya hitilafu vinaweza kurudi salama kwa chanzo kupitia uhusiano wa dunia, kurekebisha hatari za mapinduzi na hatari nyingine.

Katika mfumo wa PME (kutambuliwa chini), mizigo ya neutral inajaribu kazi mbili: linatumaini kama msingi wa usalama na kama mizigo ya neutral. Pia, mizigo ya neutral linakusanya kwenye sehemu kadhaa kwenye upande wa mlinzi. Sekta ifuatayo ya maudhui haya itazungumzia athari za mizigo ya PEN iliyofunguka (kifuniko cha mizigo ya neutral), ipasavyo miundombinu na hatari zinazohusiana na PME.

Nini ni TN-C-S PME?

TN-C-S PME (Protective Multiple Earthing) ni muundo mahususi wa mfumo wa utaratibu wa mlinzi ambao mlinzi wa nje unakusanya kwenye sehemu kadhaa ("T" = Terre, Kifaransa kwa "dunya" au "chini"). Kwenye upande wa uwekezaji wa umma, sehemu za kubuni za vifaa vinajunganishwa kupitia mizigo ya circuit protective (CPC) kwa mizigo ya neutral (N) na mfumo wa kusanya.

Uwanja "C-S" unahitaji kuwa mizigo ya neutral (N) na mizigo ya dunia (PE) yanayojumuika (C) katika mtandao wa mlinzi na yanayotengenezwa (S) kwenye uwekezaji wa umma.

Vyanzo Muhimu vya TN-C-S PME

• T: Terre ("dunya/chini") — Mfumo una uhusiano wa chini binafsi chenye chini tofauti kutoka kwa mizigo ya mlinzi.
  

• N: Neutral — Mizigo la kurudi kwa viwango katika circuit ya mlinzi.
  

• C: Jumuiya — Katika mtandao wa mlinzi wa juu (mfano, kutoka kwa transformer hadi kwenye paneli kuu ya umma), mizigo ya neutral (N) na mizigo ya dunia (PE) yanajumuika kwa mizigo moja kinachoitwa PEN (Protective

• Earth Neutral) mizigo.
  

• S: Tengeneza — Kwenye paneli kuu ya umma au eneo la utaratibu, mizigo ya PEN hutengeneza kwa mizigo mbili yenye ustawi:
  

• Neutral (N): Hunawasi viwango vya kurudi.
  

• Dunia Msingi (PE): Huunganishwa kwa frames za vifaa na husaidia usalama wakati wa hitilafu.

Jinsi TN-C-S PME Inafanya Kazi

• Kwenye Upande wa Juu (Supply Side):

• Neutral na dunia ya msingi yana jumuiya kama mizigo ya PEN, kusanya kwenye chanzo (mfano, transformer) na inaweza kusanya kwenye sehemu za ndiani (multiple earthing).

• Kwenye Upande wa Chini (Consumer Side):

• Kwenye paneli kuu ya umma, mizigo ya PEN hutengeneza kwa neutral (N) na dunia (PE) tofauti.

• Mizigo ya PE huunganishwa kwa sehemu zote za kubuni za vifaa (mfano, casings ya chuma) ili kunyanyasa viwango vya hitilafu kwenye chini.

• Neutral (N) inabaki kusisimua kutoka kwenye chini ndani ya uwekezaji wa umma (ila kwa single bonding point kwenye paneli kuu ili kudumisha ustawi).

Faida za Usalama

• Usalama wa Hitilafu: Wakati wa hitilafu ya phase-to-metal, viwango vinaposonga kwa mizigo ya PE kwenye chini, ikikata mizigo ya circuit breaker au fuse haraka.
  

• Usalama wa Kifuniko cha Neutral: Ikiwa mizigo ya neutral yakawa kwenye upande wa juu, uhusiano wa PEN/PE huendesha kwamba sehemu za chuma zinazowezekana zinabaki kwenye chini, kurekebisha hatari za mapinduzi.
  

• Uwezo: Hujumuika kwa urahisi wa mfumo wa jumuiya (TN-C) katika mtandao wa mlinzi na usalama wa mfumo wa tengeneza (TN-S) kwenye uwekezaji wa umma, kufanya kwa ajili ya grids za mji na uwekezaji wa majengo.
  

Muundo huu anapambana na biashara ya bei katika mtandao wa mlinzi na usalama zaidi katika mazingira ya mtumiaji mwishoni, unatumika sana kwenye makazi, biashara, na uwekezaji wa kiuchumi.

Nini ni PNB?

PNB, kama vile Protective Neutral Bonding, ni njia ya kusanya kwenye dunia inayofanana na mfumo wa PME (Protective Multiple Earthing), lakini na tofauti muhimu: uhusiano wa Neutral-to-Earth (TN) unahusu kwenye upande wa umma (mfano, kwenye paneli kuu ya makazi) badala ya kwenye mlinzi au transformer wa utaratibu.

Katika mfumo wa TN-C-S, PNB (Protective Neutral Bonding) inatafsiriwa kama muundo ambao mizigo ya PEN (Protective Earth Neutral) au CNE (Combined Neutral Earth) ya wateja wenye ustawi wanauunganishwa kwenye chanzo cha mlinzi (mfano, transformer) kwenye kitu moja tu. Uhusiano huo moja tu unahitaji kwamba mizigo ya neutral na dunia ya msingi yanajumuika kwenye upande wa juu (tangu transformer hadi kwenye paneli kuu ya umma) na yanatengeneza ndani ya uwekezaji wa umma (muundo wa TN-C-S).

Matumizi Muhimu kwa PNB

• Maagizo ya Umbali wa Dunia:Umbali unapotenganishwa kati ya grounding electrode na paneli kuu ya umma (ambako uhusiano wa neutral-earth unafanyika) unapaswa kuwa chache zaidi ya mita 40 (≈130 ft.). Kutokomea hatari za viwango wakati neutral yakawa, umbali huo unapaswa kuwa chache zaidi, vizuri zaidi kinyume na earth link bar ya paneli kuu.

• Mbinu ya Usalama:Nikuunganisha neutral na dunia kwenye makazi ya umma, PNB husaidia kudumisha potential ya neutral na kukupa njia ya nyuma kwa viwango vya hitilafu ikiwa mizigo ya neutral ya juu ikifunika. Hii hurekebisha hatari za sehemu za chuma zinazoweza kuwa live na kusababisha mapinduzi.

Tofauti kutoka PME

Ingawa PNB na PME zinahusisha uhusiano wa neutral-earth, PME mara nyingi inahusisha sehemu kadhaa za kusanya kwenye upande wa mlinzi (mfano, kwenye transformer na kwenye mtandao wa utaratibu), hasa PNB inahusisha kwenye kitu moja tu kwenye eneo la umma ndani ya muundo wa TN-C-S.

PNB imeundwa kubalansia usalama na urahisi katika uwekezaji wa ukoo ndogo, husaidia kuwa na kanuni za mlinzi na kurekebisha hatari za viwango vya mizigo ya neutral katika mazingira ya mtumiaji mwishoni.

Kwa Nini na Wapi Mfumo wa PME Unatumika?

Kulingana na ESQCR (Electricity Safety, Quality and Continuity Regulations), watumiaji wanaweza kutengeneza mizigo ya PEN kwenye HV/LV installations; hii ni wajibu wa independent distribution network operator (DNO). Hii ni kwa sababu mfumo wa PME unahusisha na muundo wa chini wa chini ambao unahitaji usimamizi wa kibiashara ili kuhakikisha usalama na kanuni.

Faida Kubwa za PME

Faida kuu ya PME ni uwezo wake wa kurekebisha hatari wakati mizigo ya neutral yakawa (open-circuit PEN conductor). Ikiwa neutral yakawa, viwango vya hitilafu vinaweza kurudi kwenye chanzo cha mlinzi kupitia njia ya chini parallel (iliyoundwa kwa sehemu kadhaa za kusanya). Njia hiyo ya chini ina resistance chache inayosababisha vyombo vya msingi (mfano, fuses, circuit breakers) kukata, kwa sababu viwango vya juu kwa sababu ya resistance chache inayomvua fuse au kukata breaker. Kwa hiyo, sehemu za chuma zinazoweza kuwa safi zinabaki kwenye potential chini, kurekebisha hatari ya mapinduzi kutokana na neutral yakawa. Bila PME, kifuniko cha neutral linaloonekana litakuwa na njia ya kurudi, inaweza kueneza mizigo ya neutral na kusababisha hatari kubwa ya mapinduzi.

Matumizi ya PME

Mlinzi wa mlinzi na wadistributi mara nyingi hutanatumia PME katika:

• Viwanda au maeneo ya nguvu (mfano, maeneo ya kimlima) ambapo:
  

• Earthing ya individual low-resistance kwa kila jumba ni gharama au haiwezekani.
  

• Kupata resistance sahihi ya earth loop kutoka kwa transformer hadi kwenye terminal ya umma ni vigumu.
  

• Lakini, kutumia PME haina raha ya kuwa na kidokezo cha andishi kutoka kwa mashirika yasiyofanikiwa kwa sababu za miundombinu na hatari zinazoweza kuonekana.

Sizing ya Conductor na Bonding kwa PME/PNB

Kwa earthing ya PME, sizing ya conductor lazima ifufuliwe kwa kanuni za BS 7671:2018+A2:2022:

• Area ya cross-sectional ya mizigo ya dunia: Fuata 114.1 na 543.1.1.

• Hisabati: Fuata Regulation 543.1.3 (viwango vya hitilafu na muda).

• Chaguo la mizigo la msingi: Tumia Regulation 543.1.4 kwa sizing.

Hatari Zinazoweza kuonekana kwenye Earthing ya PME

Ingawa PME huanzisha usalama, inatoa hatari zinazoweza kuonekana:

Potential ya Neutral Imarika

Ikiwa mizigo ya neutral yakawa (raia kwenye mifumo ya overhead lines ya rural), vitu vyote vilivyovunjika (mfano, casings ya vifaa) vilivyotengenezwa kwa neutral yanaweza kuwa energized. Kwa mfano:

• Mwisho wa 5 kW (resistance 12 Ω) kwenye mlinzi wa 240 V unapata kifuniko cha neutral.

• Viwango vya kurudi kupitia njia za chini parallel (mfano, electrodes za dunia 12 Ω).

• Voltage inapatikana kwenye load na njia za chini: ~80 V inaonekana kwenye metalwork iliyotengenezwa, kusababisha hatari ya mapinduzi.

Hitilafu Silent

Ingawa hitilafu zinazoweza kuonekana, kifuniko cha neutral kwenye PME halitosha kukuza msingi wa haraka. Mfumo unaweza kueneza hadi mtu akitoa metalwork, kusababisha mapinduzi isiyotarajiwa.

Maagizo ya Rekebisha:

• Multiple Earthing: Neutral lazima kukusanya kwenye sehemu kadhaa kwenye mfumo.

• Resistance chache: Resistance ya kila electrode ya dunia si lazima ziende zaidi ya 10 ohms.

• Earth Rods Individuals: Yanatarajiwa kwa kila uwekezaji ili kurekebisha viwango vya hitilafu vya shirikisho.

• Authority Approval: Kidokezo cha andishi ni lazima ili kuhakikisha msingi mzuri na huduma.

Malizia

PME ni msingi wa usalama wa muhimu lakini unahitaji kanuni, ni vizuri kwa maeneo ambayo kusanya kwenye dunia ni vigumu. Ufanisi wake unategemea kanuni za bonding, sizing, na huduma ili kurekebisha hatari kama potential za neutral imarika. Tafadhali tafuta mbinu ya kibiashara na kidokezo cha andishi wakati kutumia mfumo wa PME.