PEN проводник: 5 вариантов подключения в частном доме

На сайте есть статья про разделение PEN проводника на PE и N внутри жилого многоквартирного здания, подключенного кабельной линией к питающей трансформаторной подстанции.

Если посмотрите комментарии к ней, то увидите дискуссию с читателем Леонидом по поводу несовершенства руководящей документации: ПУЭ-7 и комплекса документов из ГОСТ Р 50571.

Здесь же речь пойдет про частный дом или дачу, а не городскую квартиру.

Что такое PEN проводник в электрике: история и современность

В сельской местности электроэнергия передается от трансформаторных подстанций к потребителям по воздушным линиям электропередачи.

Воздушная ЛЭП электроустановки имеет 4 провода, закрепленные через изоляторы на опорах.

3 фазных провода электрической сети обладают потенциалом фаз (A, B, C или L1, L2, L3), а один – земли. Он подключен к заземлению нейтрали трансформатора (источника питания). Его называют PEN (нейтральный проводник).

В нем совмещены сразу две функции:

1. рабочая – протекают все 3 тока фаз;
2. защитная – при авариях отводится ток однофазного КЗ (короткого замыкания) на землю через заземляющий контакт нейтрали.

Эта система заземления TN-C сформирована очень давно. В ней плохо учтены смертельно опасные факторы поражения человека током при попадании под напряжение:

• от разрядов молнии;
• перенапряжений в сети;
• утечек токов через поврежденную изоляцию;
• образования микродуг и ряда других причин.

Система заземления TN-C-S создается для жилых и общественных зданий, запитанных кабелем, а ТТ – воздушной ЛЭП.

Делается это за счет установки дополнительного заземления с заземляющим контуром в частном доме и подключения его к линии питания электроустановки.

Система заземления TN-S лучше всего обеспечивает требования электробезопасности. Но для села она чрезмерно дорога.

Действующий Свод правил СП 437.1325800.2018 (п7.5) и ПУЭ-7 запрещают подключать строящиеся здания по системе заземления TN-C.

Расщепление PEN-проводника в электрощите: 5 вариантов монтажа

Человек, строящий жилище, вынужден изучить проблемы:

• создания надежного заземлителя;
• и выбора способа его подключения.

Придется решить вопросы:

• подключения к ВЛ электроснабжения на вводной опоре или внутри здания;
• прокладки электрической магистрали кабелем под землей или по воздуху СИП-проводом;
• выбора одного из трех проектов соединения PEN с PE (защитный ноль) и N (рабочий ноль).

2 места подключения заземления: щит на опоре или в здании

Исходим из того, что по контакту соединения заземления с линией нейтрали электропередачи всегда будут стекать огромные аварийные токи.

При ошибках монтажа и нарушениях правил эксплуатации щитка эти токи могут создать пожар электропроводки.

Выбирая щит на опоре нужно учесть 2 варианта подключения электросчетчика:

1. до места разъединения цепи PEN (ПЕН) линии питания;
2. либо после него.

Первый случай очень любят энергосбытовые организации, мотивируя его возможностью хищения электроэнергии. Ему присущи недостатки:

• аварийные режимы протекают через счетчик и могут повредить контактные соединения;
• автомат на вводе и прибор учета опломбирован, доступа для их обслуживания нет;
• для устранения любой малейшей неисправности нужно вызывать представителя энергосбыта.

Однако современные электронные счетчики отличаются от старых индукционных. Они:

• записывают в оперативную память показания токов в нуле и фазе по отдельности;
• постоянно сравнивают их, а в случае появления разницы фиксируют ее и сигнализируют о ненормальном режиме;
• путем математических вычислений переводят их в потребленную мощность;
• хранят свою информацию и производят ряд дополнительных действий.

Кабель или СИП провод: что выбрать

Если приходится подключать заземление в домовом щите, то потребуется прокладывать:

• кабель под землей;
• или СИП-провод по воздуху.

Кабель стоит дороже, а его монтаж трудоемок:

• надо рыть траншею;
• устанавливать стойки и выполнять другие работы, защищая подключение от возможных механических повреждений.

Однако все это делается один раз и более 30 лет можно не беспокоиться о повреждениях магистрали стихийными ветрами, обледенением, дождями, выросшими рядом деревьями и подобными бедствиями.

Для прокладки в земле рекомендую использовать силовые кабели с медными жилами не распространяющие горение марок ВВГнг(А)-LS и ВБШнг(А)-LS или с алюминиевыми – АВВГнг(А)-LS.

Все остальное запрещено и помещать в грунт нельзя.

СИП провод обойдется дешевле при монтаже, но не избавит от недостатков эксплуатации в воздушной среде.

Его монтаж требует строго соблюдения специальных правил. Допущенные ошибки, показанные на фото ниже, приведут к пожару.

Устройство СИП-проводом следует оценивать не на этапе строительства здания, а с учетом длительной эксплуатации, сравнивая затраты с кабельной линией.

Проходной блок для PEN-проводника

Внутри щитов удобно устанавливать на DIN рейку блок распределительный проходной, например, РБДп-95 232/100А. Он позволит создать ответвления магистральных линий проводов из меди и алюминия с напряжением до 660 вольт.

Для подключения необходимо в месте установки снять участок изоляции провода. Разрезать центральный проводник не требуется.

Особенности устройства его частей:

• корпус блока из полиамида не поддерживает горение;
• место электрических контактов закрывается прозрачной крышкой;
• токоведущая шина – латунь.

Требования к PEN проводнику: 6 правил

1. Для расщепления PEN-проводника используют ВРУ – вводное распределительное устройство, предусмотренное проектом. Выполнять эту операцию в ином месте, например, этажном щите, нельзя.

2. Во ВРУ создаются шины защитного заземления РЕ и рабочего N, соединенные перемычкой. Площадь ее сечения должна быть не меньше чем у шины. У шин должна быть обеспечена возможность подключения проводов (отверстия, зажимы…).

3. После места разделения нулевой защитный РЕ и нулевой рабочий N в дальнейшей схеме запрещено объединять – нарушится их сопротивление и схема отвода аварийных токов.

4. Защитная шина РЕ для обеспечения надежной электрической связи с нейтралью трансформатора всегда заземляется.

5. Шину N изолируют от корпуса установкой на изоляторы.

6. Не допускается включать коммутационные аппараты в цепи РЕ— и PEN-проводников.

Сечение PEN-проводника: ПУЭ и ГОСТ Р 50571.5.54-2013

Руководящие документы (ПУЭ и ГОСТ Р 50571) не допускают сокращение площади проводников меньше 10 мм квадратных у медных жил и 16 – алюминиевых.

Нарушение этого правила является частой причиной пожара. Обрыв магистрали PEN проводника возможен из-за обледенения налипшего мокрого снега, порывов ветра, разгула стихии и других непредвиденных факторов.

В данном случае вся рабочая нагрузка трехфазной электросети после точки обрыва ВЛ пойдет через заземлитель защитного заземления дома, который станет работать как повторное заземление линии.

Ситуация обострится:

• на изношенном электрическом оборудовании;
• при возникновении токов аварийных режимов в любом месте работы электрооборудования.

Обозначение PEN проводника

На однолинейных схемах приняты следующие обозначения.

3 схемы коммутации проводников PE, N и PEN

ГОСТ Р 50571.5.54-2013 определяет 3 варианта подключения PEN, показанные ниже:

1. к шине нулевого защитного проводника;
2. к шине нулевого рабочего N;
3. к шине PEN.

Как маркируются PEN проводники

Цветовое и цифровое обозначение отдельных изолированных или неизолированных проводов предусмотрено ГОСТ Р 50462-2009 (МЭК 60446:2007).

Для окраски защитных PE и PEN применяют чередующиеся желтые и зеленые полосы равной ширины, а нулевого рабочего N – синий цвет.

Разделение PEN проводника на PE и N в частном доме: нюансы безопасности

ПУЭ 7 и Свод правил СП 256.1325800.2016 определяют требования к безопасному монтажу электроустановок в жилых зданиях.

Особое внимание уделяйте электрическим защитам дифференциальных устройств, спасающим от токов утечек, стекающих через поврежденную изоляцию.

Должен заметить: опыт каркасного домостроения в Канаде, Финляндии и ряде других стран подтвердил важную роль:

1. устройств модулей дуговой защиты;
2. и регулярных профилактических осмотров электропроводки под напряжением и других частей здания тепловизорами.

Они в комплексе позволили резко сократить количество пожаров.