Универсальный внешний накопитель для всех iOS-устройств, совместим с PC/Mac, Android
Header Banner
8 800 100 5771 | +7 495 540 4266
c 9:00 до 24:00 пн-пт | c 10:00 до 18:00 сб
0 Comments

Содержание

Что такое PEN проводник | Личный блог Александра Некрасова

Защитное заземление должно присутствовать во всех электрических сетях, поскольку это главная мера электробезопасности. На сегодняшний день существуют различные системы заземления, отличающиеся схемами подключения защитных проводников, одной из них является система заземления TN-C. Ее характерной чертой является подача трехфазного напряжения по четырехпроводному кабелю, состоящему из:

  • трех жил фазных проводников;
  • одной жилы, совмещающей в себе функции рабочего нулевого и заземляющего проводника.

Именно этот четвертый провод именуют PEN проводником, в однофазных сетях системы TN-C его роль выполняет один из двух проводов, второй соответственно фаза.

Так что же такое совмещенный PEN проводник, рассмотрим его подробнее и начнем с названия. Защитный заземляющий проводник PE получил название от английского «protective earth» (защитное заземление), нейтральный N от «neutral» (нейтраль), а так как их функции объединены в одном проводе, в итоге совмещенный защитный провод носит название PEN проводника.

В системе заземления TN-C подключен PEN проводник к глухозаземленной нейтрали, что предоставило возможность объединения нулевых и заземляющих проводников. Такая мера обусловлена экономическими соображениями, однако под сомнение ставится электробезопасность ведь при обрыве PEN проводника, потребитель теряет одновременно нулевой и заземляющий провода, следовательно, оказывается абсолютно незащищенным. Это послужило причиной отказа от не обеспечивающей должную электробезопасность системы заземления.

В современных сетях предпочтение отдано более защищенной системе с глухозаземленной нейтралью TN-S, у которой от трансформаторной подстанции нулевой и PE проводники подаются по разным жилам кабеля (для трехфазной сети он пятижильный). Но в силу того, что быстрый переход с одной системы на другую невозможен, допускается использование системы с совмещенными защитными проводниками с обязательным расщеплением PEN проводника на вводе.

Способ расщепления PEN

В квартирах домов старой (советской) постройки заземление не предусмотрено и даже при проведении ремонта с заменой электропроводки заземляющий проводник оставляют неподключенным. Заземление таких квартир осуществляется по совмещенному с рабочим нулем проводнику, а защита от поражения электрическим током обеспечивается применением УЗО. В частных же домах и загородных коттеджах рекомендовано расщепить совмещенный нулевой защитный проводник с обязательным повторным заземлением главной заземляющей шины.

С этой целью во ВРУ обустраиваются две раздельных металлических шины:

Шина N, предназначенная для нулевых проводов должна быть установлена на изоляторах, для шины PE таких требований не предъявляется, поэтому она может крепиться непосредственно на корпус шкафа (щита) ВРУ. Обе шины должны быть соединены перемычкой, в идеале это может быть такая же полоса, из которой изготовлены шины PE и N.

Шина PE или главная заземляющая шина соединяется с контуром защитного заземления и системой уравнивания потенциалов. К ней же подключается PEN проводник вводного кабеля, на этом разделение можно считать законченным. Теперь нулевой и заземляющий проводники групповых кабелей сети должны соединяться каждый на свою шину, последующее (после разделения) объединение нулевых и защитных проводников запрещено.

Таким образом, организуется более надежная система заземления TN-C-S, которая является «симбиозом» двух систем, позволяющим обеспечить электробезопасность характерную для TN-S, при использовании сетей TN-C.

Нулевой защитный и нулевой рабочий проводники

Переделка старой системы питания TN-C под соответствие с системой TN-C-S


Проводник РЕ дополнительно подключается к заземляющему устройству дома (выполняется повторное заземление).

Для того, чтобы перевести систему питания на более совершенную TN-C-S разделяют PEN проводник на PE — защитный и N – нейтральный. По своему принципу система TN-C-S заключается в том, что подходящий к дому проводник PEN на вводно-распределительном устройстве (ВРУ) разделяется на два раздельных и в таком виде подходит к конечному потребителю.

Розетка с заземляющими контактами

Конструкция розеток такова, что при включении сначала замыкаются заземляющие клеммы, а уже затем клеммы с фазным и нулевым проводниками. Нейтральный (нулевой проводник служит для передачи электрической энергии потребителю, а защитный для обеспечения безопасности.

Обозначения на схемах

На электрических схемах заземляющее устройство обозначается так:


Знак заземляющего устройства на схемах

В настоящее время существует пять способов соединения электрооборудования с заземляющим устройством. Каждая из таких систем имеет собственное обозначение. Все они показаны далее на изображении:


Системы заземления

Проводник PE на изображении выше обозначен желчным цветом. При этом в системе:

  • TN-C проводник PE выполняет роль рабочего проводника;
  • TN-S проводник PE сделан отдельно от рабочего по всей своей длине;
  • TN-C-S проводник PE, начиная от электрогенератора или трансформатора, частично до определенного места выполняет роль рабочего.

Смысловую нагрузку в обозначениях систем заземления несут буквы. Первые из них – T и N – обозначают:

  • T – оборудование заземлено независимо от разновидности нейтрали.
  • N – глухо заземленная нейтраль и оборудование соединены.
  • Последующие буквы обозначают:
  • S – рабочий и защитный проводники отделены друг от друга как два отдельных провода.
  • С – рабочий и защитный проводники совмещены в одном проводе.

С начала прошлого века широко применялась система TN-C. Заземление делалось на стороне генератора или трансформатора, питающего сеть. Но если рабочий, а соответственно, он же и защитный, РЕ провод по какой-либо причине отсоединялся или разделялся, для персонала удар током становился реальностью. Более дорогая система TN-S с отдельным РЕ проводником лишена этого недостатка. При этом становится возможным использование коммутаторов, основанных на дифференциальной защите контроля токов рабочего и РЕ провода. Это обеспечивает электросети наивысший уровень безопасности.

Вариант TN-C-S как бы промежуточный между двумя рассмотренными выше системами. До присоединения к шинам в здании провод РЕ выполняет роль рабочего проводника. Но дальше по всем помещениям прокладываются два провода – РЕ защитный и N рабочий. Однако по надежности этот вариант лишь немногим лучше TN-C. Если отгорит или повредится провод РЕ (он же рабочий, или РЕN) между зданием и питающим трансформатором (генератором) на стороне потребителей в здании на проводах РЕ появится фазное напряжение. Это наглядно показано далее:


Аварийная ситуация при обрыве провода РЕ

Для предотвращения таких аварийных ситуаций провод между источником питания и зданием необходимо дополнительно механически усилить или применить дополнительные заземления, которые при обрыве заменят установленные на подстанции. При этом эти заземления должны размещаться друг от друга не далее ста – двухсот метров, в зависимости от частоты грозовых часов, наблюдаемых в данной местности за год. Если их число менее сорока – выбирается большее расстояние, свыше – меньшее.

Особенности разделения PEN проводника

В частных домах и в городских квартирах в целях исключения воровства электроэнергии представители контролирующей организации вправе требовать, чтобы провод PEN был протянут до счетчика.

И лишь после учетного прибора они разрешают разделять его на защитную шину PE и рабочую N. Такое подключение не противоречит требования ПУЭ, но гораздо естественней смотрится разделение, выполненное до счетчика.

Если сначала сделать разделение, а потом опломбировать вводной автомат, никаких возражений со стороны представителей «Энергосбыта» и инспекторов быть не может.

  • Как определить обрыв электропроводки в стене под штукатуркой
  • Источники питания для светодиодных светильников — расчет и схемы
  • Виды и технические характеристики ответвительных коробок

Зачем гадать и переводить с иностранного буквенное обозначение систем распределения электроэнергии, когда расшифровка приводится в ПУЭ (см. п. 1.7.3). Причём, расшифровка буквы Т разная, зависит от того какая буква Т по счёту в аббревиатуре. Из той же расшифровки можно понять, что защитное заземление проводящих корпусов электрооборудования используется только в системах IT и TT. А это редко используемые системы, особенно система IT. В основном для питания потребителей используют систему TN (TN-C, TN-C-S, TN-S). Это система с глухозаземлённой нейтралью трансформатора, где проводящие электрический ток корпуса электрооборудования электрически присоединяются к глухозаземлённой нейтрали трансформатора, т.е. зануляются (выполняется защитное зануление; см. ПУЭ, п. 1.7.31). Защитное зануление никто ещё не отменял и его определение (что это такое) есть в ПУЭ. Вывод: в системах TN заземление корпусов не используется совсем в виду его бесполезности (при пробое изоляции на корпус не обеспечивает безопасный ток через человека). Основная мера защиты в системах TN это автоматическое отключение питания, которое как раз и обеспечивается защитным занулением.

Дополнительная мера защиты – применение УЗО. Поэтому никаких договоров с соседями и устройств заземляющих контуров делать не надо, всё уже сделано как надо. Единственное, что можно сделать, это преобразовать систему TN-C (у кого такая) в систему TN-C-S. Но здесь также используется зануление.

{SOURCE}

Подключение PE проводника к розеткам

Чтобы подключить PE проводник к розетке правильно, вам необходимо сделать ответвление от магистрали защитного нуля через установочную коробку. Для обеспечения качественного соединения, вам потребуется использовать соединители, которые выпускает компания Wago, Went или Scotchlok. Благодаря использованию подобных соединений вы сможете подключить розетки к защищенному нулю ответвлением, а к фазе с помощью шлейфа. Увидеть этот вид соединения вы сможете на фото ниже.

Схема подключения PE проводника к розетке

Если изучить соединительное устройство более детально, тогда можно понять, что оно имеет небольшие габариты. Поэтому его можно будет спрятать в установочной коробке. Соединение проводов будет иметь следующий вид.

Подключение PE проводника с помощью соединительного зажима

Для монтажа соединителя, вам также потребуется предусмотреть величину свободного пространства между днищем установочной коробки и розеточным механизмом. Оно должно равняться или быть чуть больше толщины сжима с подключенными проводами.

Монтаж розетки с подключением PE проводника

Многие специалисты сообщают о том, что есть еще один способ коммутации нулевого защитного проводника к розеткам. Для этого, вам потребуется использовать дополнительную ответвительную коробку. Ее лучше всего устанавливать рядом с подключаемыми розетками.

арматура для монтажа розеток и выключателей.

Теперь о заземлении, заземлителе и заземляющем проводнике частного дома

Повторное заземление нейтрального проводника при воздушном запитывании дома можно произвести на опорном столбе или возле дома.

Заземление на опоре воздушной линии электропередач

При установке вводного устройства на бетонной опоре, от которой ответвляется питание дома, вполне оправдано, да и рекомендовано делать повторное заземление, используя естественные заземлители. В качестве естественного заземлителя можно использовать подземную часть самой опоры или ее молнезащитный контур (пункт 1.7.109-110,ПУЭ).

Важно! Делать повторное заземление на железобетонном столбе можно, только в том случае, если воздушная линия электропередач сделана изолированными, самонесущими проводами типа СИП. Так как они механически более прочные, чем провода без изоляции

Но все-таки если вы хотите более надежное, безопасное и независимое заземляющее устройство для дома лучше сделать его при помощи искусственных заземлителей.

Заземление дома искусственно сделанными заземлителями

Заземление дома это заземляющее устройство, которое состоит из следующих элементов: заземлителя и заземляющего проводника.

Заземлитель это проводник или несколько проводников соединенные между собой и имеющий контакт с землей. К заземлителю подключается заземляющий проводник, который аккуратно выводится возле дома и подключается к главной заземляющей шине (ГЗШ). Сечение заземляющего проводника должно быть не меньше сечения PEN проводника.

Заземлители могут исполняться в разных вариантах и быть разных типов.

  • По типу, заземлители можно разделить на: Вертикальный; Рядный; Контур заземления.
  • По виду заземлители можно описать как: Штырьевой, Модульно-штырьевой, Контурный и Фундаментный заземлители.

Кратко описать заземлители можно следующим образом:

Вертикальный заземлитель представляет из себя сборный медный или стальной стержень. Заземлитель забивается в грунт на глубину 15-40 метров. По-другому он называется заземлитель глубокого залегания. Самый современный тип заземления дома. Не требует больших землеройных работ. (Подробно о глубинном заземлении)

Рядный заземлитель. Это сборная конструкция, состоящая из отдельных металлических штырей забитых в грунт на глубину 3-4 метра и соединенных металлической полосой. Расстояние между штырями должно быть не менее 3метров. Штыри могут располагаться в ряд и в треугольник. Применяется только для вторичного заземления. (Подробно как сделать рядное заземлении)

Контур заземления делается вокруг дома в виде замкнутой конструкции. Конструкция контура заземления также предполагает вбивание штыре в грунт. Штыри располагаются по периметру фундамента на расстоянии 1 метра от него. Соединяются штыри заземлителя стальной полосой. Рекомендуется при двух молниеотводах с крыш и более одного ввода электропитания в дом. (Подробно о контурах заземления)

Фундаментный заземлитель делается на начальном этапе строительства дома. Заземлитель размещают в фундаменте дома. Из всех заземлителе фундаментный заземлитель, пожалуй, самый эффективный. (Подробно о фундаментном заземлении)

Важно! Какой бы заземлитель вы не использовали в устройстве заземления дома сопротивление, растеканию тока, заземлителя не должно превышать 10 Ом для линейного напряжения 380 вольт и 20 Ом для линейного напряжения 220 вольт при трехфазном электропитании. А при однофазном электропитании сопротивление растеканию тока не должно превышать 5 Ом для 380 вольт и 10 Ом для электропитания 220 вольт

(Подробно о замере сопротивления заземлителя)

А при однофазном электропитании сопротивление растеканию тока не должно превышать 5 Ом для 380 вольт и 10 Ом для электропитания 220 вольт. (Подробно о замере сопротивления заземлителя)

Читая строительные форумы я вижу, что многие обходятся без вторичного заземления в загородных домах. Считают достаточным заземление подводящей воздушной линии. Но все-таки руководствоваться нужно не только экономией, а и техникой безопасности для своей семьи и имущества.

Elesant.ru

Нормативные ссылки

  • ПУЭ,Правила устройства электроустановок,издание 7
  • ГОСТ 121.030-81,Электробезопасность. Защитное заземление. Зануление.

Другие статьи раздела: Электропроводка дома

  • 26 Правил электроснабжения и электропроводки деревянного дома. часть1, правила 1-7
  • 26 Правил электроснабжения и электропроводки деревянного дома. часть2, правила 8-13
  • 26 Правил электроснабжения и электропроводки деревянного дома. часть3, правила14-26
  • Анкерные зажимы и кронштейны
  • Арматура для СИП 2
  • Ввод кабеля из траншеи в дом
  • Вводное устройство. ВУ в частный дом
  • ВРУ. Вводно-распределительное устройство дома
  • ГЗШ. Главная Заземляющая Шина
  • Глубинный заземлитель

В каких случаях необходимо заземление?

Так зачем нужно заземление? Для наглядности стоит рассмотреть несколько примеров:

1. К примеру, в квартире установлена посудомоечная машина. Но по какой-то причине в определенный момент на корпусе появилась фаза, и корпус не заземлен. Но нейтраль линии электропередачи, которая ведет к дому и дает электричество — заземлена, также под заземлением краны и батареи.

Если надеты резиновые тапочки, то при соприкосновении никаких неприятных ощущений и даже малейшего удара не будет. Но вот если нет обуви, и при этом человек еще и схватился за кран, а вторая рука расположена на корпусе, то он становится проводником электрического тока, который подается через корпус на человека, и далее в землю на нейтраль, и на подстанцию.

2. Если посудомоечная машина заземлена? Что произойдет в такой ситуации? Если по каким-то причинам на корпусе появится ноль, то ток сразу уйдет в грунт. Хоть человек босой, хоть в тапочках, ничего не произойдет, заземление сработало, никакого поражения электрическим током все целы и невредимы. Один недостаток, посудомоечную машину нужно будет ремонтировать, но все равно это будет дешевле и лучше.

3. В помещении поломалась стиральная машина, и корпус оборудования находится под напряжением. При соприкосновении с корпусом в таком случае человек получит удар током. Вот зачем нужно заземление, тогда ток уходит в землю и с человеком все хорошо.

Дело в том, что сопротивление человеческой кожи намного выше, чем сопротивление провода, и тогда ток идет по пути наименьшего сопротивления, попадает в землю, и человек остается в целостности. Это один из наиболее простых примеров, который и показывает, зачем нужно заземление в доме или другой постройке. Без такой системы риск получить удар электрическим током возрастает.

Мнение эксперта
Евгений Попов
Электрик, мастер по ремонту

Стоит брать в расчет еще один момент, особенно для владельца частного дома это крайне важная информация. Даже если сооружение построено из натурального материала, количество электрической проводки остается тем же что и в многоэтажном жилом здании, но натуральный материал отлично воспламеняется. Именно исходя из этого, система заземления в частном доме может предотвратить возникновение неприятных ситуаций и пагубных последствий.

Наиболее страшным событием, которое может произойти – это пожар, он возникает вследствие короткого замыкания или выхода из строя электрооборудования. То есть если возникает сомнения и вопросы по поводу того, зачем нужно заземление в частном доме, нужно осознавать, что подобная система защищает не только от возгораний, но и предотвращает от удара электрическим током каждого члена семьи.

Мнение эксперта
Евгений Попов
Электрик, мастер по ремонту

Ситуации могут быть довольно жуткими, но они являются наглядным примером того, к чему может привести халатность и пренебрежение техникой безопасности. Как видно, иногда последствия могут быть действительно самыми серьезными и пагубными.

Подключение PE проводника к розеткам

Чтобы подключить PE проводник к розетке правильно, вам необходимо сделать ответвление от магистрали защитного нуля через установочную коробку. Для обеспечения качественного соединения, вам потребуется использовать соединители, которые выпускает компания Wago, Went или Scotchlok. Благодаря использованию подобных соединений вы сможете подключить розетки к защищенному нулю ответвлением, а к фазе с помощью шлейфа. Увидеть этот вид соединения вы сможете на фото ниже.

Схема подключения PE проводника к розетке

Если изучить соединительное устройство более детально, тогда можно понять, что оно имеет небольшие габариты. Поэтому его можно будет спрятать в установочной коробке. Соединение проводов будет иметь следующий вид.

Подключение PE проводника с помощью соединительного зажима

Для монтажа соединителя, вам также потребуется предусмотреть величину свободного пространства между днищем установочной коробки и розеточным механизмом. Оно должно равняться или быть чуть больше толщины сжима с подключенными проводами.

Монтаж розетки с подключением PE проводника

Многие специалисты сообщают о том, что есть еще один способ коммутации нулевого защитного проводника к розеткам. Для этого, вам потребуется использовать дополнительную ответвительную коробку. Ее лучше всего устанавливать рядом с подключаемыми розетками.

Системы заземления

Основой конструкции систем безопасности от удара током является схема включения обмоток электрической машины на электростанции или подстанции. Несмотря на то, что источником электроэнергии является электрический генератор, он отделен от потребителей целой системой электропередачи. Она состоит из трансформатора, проводников и дополнительного оборудования. Но поскольку электрогенератор трехфазный, вся последующая электросеть передачи электроэнергии также трехфазная. Но ее конфигурацию задают обмотки трансформаторов.

Для оптимального использования мощности каждой фазы, в том числе и с возможностью построения однофазных электросетей, обмотки трансформатора соединяются звездой. Из точки соединения всех трех обмоток исходит проводник, именуемый нейтралью. Существуют электрические сети, в которых она соединена с заземляющим устройством. В этом случае получается глухо заземленная нейтраль. Также существуют сети, в которых отсутствует специальное соединение с заземляющим устройством. В этом случае получается изолированная нейтраль.

Но ее изолированность условная. Существует емкость проводников относительно земли, а также эквивалентное сопротивление относительно земли прочих элементов электрической сети. Поэтому для изолированной нейтрали характерно сопротивление относительно земли с той или иной величиной. Когда электрооборудование присоединяется к электросети с напряжением до 1000 В с одной из двух типов нейтрали применяются дополнительные защитные проводники:

  • PE (от английских слов Protective Earth),
  • заземляющий,
  • уравнивания потенциалов.

Также используются рабочие проводники, предназначенные для прохождения токов нагрузки между потребителями и нейтралью:

  • нулевой нейтральный (N),
  • совмещенные нулевые защитный рабочий (PEN).


Так выглядит заземляющее устройство. Комбинация желтого и зеленого цветов изоляции обязательна только для провода РЕ и прочих защитных проводов

Обозначение фазы и нуля в электрике

В процессе самостоятельной установки и подключения электрооборудования (этом могут быть различные светильники, вентиляция, электроплитка и т.п.) можно заметить, что коммутационные клеммы обозначены буквами L, N, PE. Особое значение здесь имеет маркировка L и N. Кроме обозначения проводов в электрике по буквам, их помещают в изоляцию различного цвета.

Это значительно упрощает процедуру определения, где находится фаза, земля или нулевой провод. Чтобы устанавливаемый прибор смог работать в нормальном режиме, каждый из этих проводов должен быть подключен на соответствующую клемму.

Схема и способ разделения проводника на pe и n

Разделение проводника в частном доме и в квартире должно осуществляться по разным схемам. Владельцам частных домов повезло больше, так как замена защитной установки не требует каких-либо дополнительных затрат и усилий.

В квартире

В новостройках с системой заземления TN-C-S разделять провод необходимо по схеме, изображенной на рисунке.

Как видно разделение осуществляется в ГРЩ, от которого идут два отдельных провода: один – на этажный щит, а второй – в квартиры.

Многоэтажные дома старой постройки имеют определенную особенность: PEN-проводник в таких зданиях подключается поочередно – с этажа на этаж. Если в этажном щитке перегорит ноль, в квартире возникнет эффект второй фазы и многие элетроприборы окажутся под напряжением. Таким образом, помещение может стать крайне опасным местом.

В частном доме

В своем доме можно самостоятельно реконструировать систему заземления. Для этого не требуется каких-либо профессиональных навыков и денежных затрат.

Правила разделения проводника описываются в главе 1.7 и 7.1 ПУЭ. Следует выделить несколько основных моментов:

  1. Разделять проводник необходимо до вводного щитка.
  2. У проводов PE и N должно быть одинаковое сечение.
  3. Нельзя объединять нейтральный и защитный провода после точки расщепления.
  4. Использование общей шины для разъединения N и PE проводников запрещено (на фото пример того, как должно быть).

  1. На вводе необходимо сделать повторное заземление PEN проводника.

  1. В цепи PEN и PE проводников нельзя устанавливать коммутационные аппараты.

Зная эти правила, можно с легкостью и без последствий осуществить расщепление и модернизировать систему защиты частного дома. На приведенной ниже схеме изображен пример правильного подключения.

Основные требования к разделению PEN проводника

Все, что необходимо знать для грамотного выполнения таких работ, прописано в положениях ПУЭ. В частности про необходимость осуществления такого подключения говорится в пункте 7.1.13

Как подключение должно выглядеть на схеме, описано в пункте 1.7.135 – когда в каком-либо месте РЕН проводник разделен на нулевой и заземляющий провода в последующем их объединения не допускается.

После разделения шины считаются разными и должны быть соответствующим образом промаркированы – нулевая синим цветом, а PE помечается желто-зеленым.

Перемычка между заземляющей шиной и нулевой, делается из материала сечение не меньше чем сами шины от которых дальше идут провода PE и N. При этом шина защитного проводника PE может контактировать с корпусом трансформатора, а шина n отдельно устанавливается на изоляторах. PE шина должно быть заземлена – в идеальном варианте для неё должен быть отдельный контур (ПУЭ – 1.7.61).

При использовании устройств УЗО, ноль, использующийся для подключения электрооборудования, никак не должен контактировать с нолем, который приходит на вводной автомат и счётчик. По такому принципу подключаются все эти устройства.

Место разделения PEN проводника на PE и N провод, по ряду причин, осуществляется в ВРУ, который стоит на входе в многоквартирный или частный дом.

Провод PEN, который будет разделяться на рабочий ноль и заземление, должен иметь сечение не меньше 10 мм² если это медь, и 16 квадратов если это алюминий. В противном случае, делать разделение запрещено.

Почему нельзя разделять PEN проводник в этажном щите

Такой вариант нельзя применять по целому ряду причин:

Если принимать во внимание исключительно положения ПУЭ, то в них говорится что разделение проводов должно происходить на вводном автомате многоквартирного или частного отдельного дома.
Даже если квартирный щиток считать водным автоматом (что сделать довольно-таки проблематично), такое подключение будет неправильным согласно другому требованию, а именно – PE проводник должен быть повторно заземлен, чего в этажном щитке добиться невозможно.
Даже если исхитриться и подвести заземление к этажному щитку, то есть еще одно препятствие, грозящее большими штрафами. Дело в том что электрическая схема при строительстве дома утверждается в нескольких инстанциях и ее самовольное изменение это грубейшее нарушение всех существующих правил – по сути это изменение проекта по которому дом был подключен к сети

Такими делами должна заниматься исключительно организация обслуживающая этот дом или район.

Разумеется, если таковая организация и будет планировать какие-либо работы по разделению Pen проводника, то нет смысла возиться с каждым этажном щитком в отдельности. Самым оптимальным вариантом будет разделения его на вводном автомате, что и будет делаться.

Дополнительный довод в пользу разделения Pen проводника на одном автомате жилого дома является требование ПУЭ (п. 7.1.87) монтировать в этом месте система уравнивания потенциалов.

В любом другом месте ее делать запрещено, а это означает, что разделение PEN проводника в этажном щите в любом случае будет сделано без соблюдения всех необходимых правил и мер предосторожности. Как итог единственный правильный метод сделать в доме заземление это коллективное обращение к организации обслуживающей дом или район

Как итог единственный правильный метод сделать в доме заземление это коллективное обращение к организации обслуживающей дом или район.

Заметки электрика разделение pen проводника. Почему необходимо разделять PEN-проводник на PE и N. Нужен ли PEN счетчику

В которой PEN проводник разделяется на два отдельных проводника: защитный PE и ноль N. Они выполняют разную функцию, что необходимо в целях электробезопасности. В этой статье мы хотели бы рассказать вам, где должно быть выполнено разделение PEN проводника на PE и N согласно ПУЭ.

Зачем нужно разделять PEN-проводник

PEN проводник — это совмещённые в одном проводе рабочий и защитный нулевой провод. Системы электроснабжения, применявшиеся ранее и называемые , содержат именно такой проводник, совмещающий ноль и землю. Такая система является потенциально опасной и не обеспечивает условий для защиты от поражающих факторов электрического тока при повреждении PEN. Если указанный проводник каким-то образом окажется в нерабочем состоянии, то электроустановка окажется как без рабочего нулевого проводника, так и без защитного заземления.

В настоящее время системе TN-C пришла на смену более совершенная в отношении электробезопасности система TN-C-S или . Её использование для электроприёмников, подключенных от сети 380/220В, содержится в п. 7.1.13 (см. ). В этом же пункте рекомендуется переключение жилых и общественных зданий при их реконструкции с пониженного напряжения 220/127 В и системы заземления TN-C на напряжение 380/220 В с системой заземления TN-S или TN-C-S.

Если вы живете в старом частном доме или «хрущевке», то есть вероятность, что тип системы заземления вашего жилища именно TN-C. В многоквартирном доме при наличии PEN-проводника (см. рис. 1) его подключение производится поэтажно в общих щитках.

Если происходит разрыв проводника PEN или контакта в щите, и фаза не отключится, а электроустановка квартиры останется под напряжением, в то время, как защитный проводник не будет действовать. Фактически при прикосновении к частям оборудования, находящимся под напряжением, человек попадет под действие электрического тока и защита не сработает.

В частном доме может наблюдаться аналогичное явление при совмещенном PEN-проводнике. Разница в том, что частный дом может не иметь этажных щитов, а иметь один вводной щит.

Для того, чтобы подключить все оборудование, в том числе и защитные контакты в розетках, к системе заземления, необходимо перевести заземление ТN-C на TN-C-S, то есть разделить PEN проводник на два независимых провода PE и N.

Кроме ПУЭ, требование разделения совмещённого проводника PEN на вводе в электроустановки жилых и общественных зданий, торговых предприятий, медицинских учреждений, содержится в (п.312.2.1).

Как выполнить разделение

В жилых зданиях: частных домах, коттеджах и дачах это нужно делать в вводных щитах учета до счетчика, а в многоквартирных домах и остальных зданиях это можно выполнить в ВРУ.

После разделения в вводном щите PEN проводника на N и PE объединять их далее в другом месте электрической установки по ходу распределения энергии запрещается. Это требование закреплено в п. 1.7.131 ПУЭ (см. ).

Требования ПУЭ также определяют, что при монтаже в месте разделения PEN-проводника на нулевой защитный и нулевой рабочий провода необходимо предусмотреть отдельные зажимы или шины для проводников, соединенные между собой. PEN-проводник питающей линии должен быть подключен к зажиму или (шине-расцепителю, рис. 2) или шине нулевого защитного-проводника.

Если на вводе отсутствует коммутационный аппарат или , то использование шины расцепителя теряет смысл, так как оно создает лишние болтовые соединения, где может ухудшиться контакт.

Таким образом, необходимо для разделения проводника иметь две шины. Одну шину нужно будет использовать для подключения нулевых защитных проводов, вторую — для нулевых рабочих.

При монтаже обе шины могут соединяться между собой с помощью кабельной перемычки. Вводной совмещённый PEN проводник подключается сначала к шине PE, а затем от этой шины отводится перемычка на шину N.

В соответствии с требованиями ПУЭ (п 1.7.61) при использовании системы TN требуется сделать повторное заземление PE- и PEN-проводников на вводе в электроустановки зданий, а также в других доступных местах, используя в первую очередь . Сопротивление заземлителя повторного заземления не нормируется.

Если естественные заземлители отсутствуют, то монтируется искусственное и соединяется с шиной PE, к которой уже подключен PEN проводник.

При однофазном и трехфазном вводе принцип разделения совещенного проводника одинаков. Разница в том, что в однофазной системе электроснабжения один вводной фазный провод, а в трехфазной — три фазных провода.

В новых квартирах с системой заземления TN-C-S разделение совмещенного проводника на нулевой рабочий и нулевой защитный производят в ГРЩ. От него уже идут два провода отдельно на этажный щит и в квартиры, как показано на схеме ниже:

Главной задачей, которая должна быть решена при создании любой электроустановки, является обеспечение ее электробезопасности. Нормативные документы предусматривают совокупность мер по защите людей и животных от поражения электрическим током, которую следует предусмотреть при проектировании электроустановки и ее монтаже.

Под проводником в нормативной документации понимается проводящая часть (часть, способна проводить электрический ток), рассчитанная на проведение электрического тока определенного значения. В электроустановках зданий используются линейные, нейтральные, защитные и некоторые другие проводники.

Защитные проводники (РЕ) применяются в электроустановках для защиты людей и животных от поражения электрическим током. Защитные проводники, как правило, имеют электрическую связь с заземляющим устройством и поэтому в нормальном режиме электроустановки здания находятся под потенциалом локальной земли.

К защитным проводникам присоединяются открытые проводящие части , с которыми человек имеет многократные электрические контакты.

Поэтому при выполнении монтажа электроустановки здания очень важно не перепутать защитные проводники с линейными проводниками, чтобы исключить ситуацию, когда человек, прикоснувшийся к корпусу, например, холодильника, к которому ошибочно подключен фазный проводник, будет поражен электрическим током. Уникальная цветовая идентификация защитных проводников предназначена для резкого сокращения подобных ошибок.

В системах TN-C, TN-S, TN-С-S защитный проводник соединен с заземленной токоведущей частью источника питания, например, с заземленной нейтралью трансформатора. Он называется нулевым защитным проводником .

В электроустановках зданий применяются также совмещенные нулевые защитные и рабочие проводники (РЕN-проводники) , которые сочетают функции как нулевых защитных, так и нейтральных (нулевых рабочих) проводников. По своему назначению к защитным проводникам относятся также заземляющие проводники и защитные проводники уравнивания потенциалов.


Нулевым защитным проводником (PE – проводник в системе TN–S) называется проводник, соединяющий зануляемые части (открытые проводящие части) с глухозаземленной нейтральной точкой источника питания трехфазного тока или с заземленным выводом источника питания однофазного тока, или с заземленной средней точкой источника питания в сетях постоянного тока. Нулевой защитный проводник следует отличать от нулевого рабочего и PEN проводников.

Нулевой рабочий проводник (N – проводник в системе TN–S) – проводник в электроустановках напряжением до 1 кВ, предназначенный для питания электроприемников соединенный с глухозаземленной нейтральной точкой генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с глухозаземленной точкой источника в сетях постоянного тока.

Совмещенный нулевой защитный и нулевой рабочий проводник (PEN – проводник в системе TN–C) – проводник в электроустановках напряжением до 1 кВ, совмещающий функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводника.


Заземляющие проводники являются составной частью заземляющего устройства электроустановки здания. Они обеспечивают электрическое соединение заземлителя с главной заземляющей шиной, к которой, в свою очередь, присоединяются другие защитные проводники электроустановки здания.

Защитное заземление – преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением вследствие замыкания на корпус и по другим причинам (индуктивное влияние соседних токоведущих частей, вынос потенциала, разряд молнии и т. п.). Эквивалентом земли может быть вода реки или моря, каменный уголь в карьерном залегании и т. п.

Назначение защитного заземления – устранение опасности поражения током в случае прикосновения к корпусу электроустановки и другим нетоковедущим металлическим частям, оказавшимся под напряжением вследствие замыкания на корпус и по другим причинам.

Проводники уравнивания потенциалов применяются в электроустановках зданий и в зданиях для выполнения уравнивания потенциалов (соединения между собой открытых и сторонних проводящих частей с целью обеспечения эквипотенциальности), которое обычно предназначено для защиты людей и животных от поражения электрическим током. Поэтому в большинстве случаев эти проводники являются защитными проводниками уравнивания потенциалов.

В соответствии с требованиями ГОСТ Р 50462 желтый цвет и зеленый цвет могут использоваться в комбинации желто-зеленого цвета, которая применяется исключительно для обозначения защитных (нулевых защитных) проводников (PE). Применение для идентификации проводников желтого цвета или зеленого цветов не допускается, если существует опасность смешивания указанных цветов с комбинацией желтого и зеленого цветов.

На основании требований, изложенных в ГОСТ Р 50462, в ПУЭ были внесены дополнения, устанавливающие следующую цветовую маркировку проводников электропроводок:

    двухцветная комбинация желто-зеленого цвета должна обозначать защитные и нулевые защитные проводники;

    голубой цвет следует применять для идентификации нулевых рабочих проводников;

    двухцветную комбинацию желто-зеленого цвета по всей длине проводника с голубыми метками на его концах, которые наносятся во время монтажа, необходимо использовать для обозначения PEN-проводников.

В соответствии с требованиями ГОСТ Р МЭК 245-1, ГОСТ Р МЭК 60227-1 и ГОСТ Р МЭК 60173 комбинация желтого и зеленого цветов должна использоваться только для обозначения той изолированной жилы кабеля, которая предназначена для применения в качестве защитного проводника. Комбинация желтого и зеленого цветов не должна применяться для идентификации других жил кабеля.

Здравствуйте, уважаемые читатели и посетители сайта .

Сегодня я решил Вам рассказать о том, где и как правильно выполнить разделение PEN проводника на PE и N. На эту мысль меня подтолкнули бесконечные споры и дискуссии на тематических форумах.

В данной статье, ссылаясь на пункты действующих нормативных документов (ПУЭ, ПТЭЭП, различные ГОСТы), я постараюсь дать Вам окончательный правильный и исчерпывающий ответ на этот вопрос.

Сначала определимся, для чего нам нужно разделять PEN проводник. Для этого обратимся к последнему , п.7.1.13, где сказано, что:

Это значит, что все электроустановки напряжением 380/220 (В) должны иметь систему заземления ТN-S, ну или в крайнем случае ТN-С-S. А что делать, когда у нас в России еще до сих пор выполнена по устаревшим нормам с системой заземления TN-C.

Таким образом, при любой реконструкции (изменении) или модернизации электроустановки, а также если Вам не безразлична , необходимо переходить от системы заземления TN-C на более современные ТN-S или ТN-С-S, но при этом необходимо выполнить разделение PEN проводника на нулевой рабочий N и нулевой защитный РЕ, и причем правильно. Вот здесь то и начинаются путаницы и постоянные разногласия.

Приведу пример подъездного щитка одного из жилых домов, где мы проводили – ужас:

В данной статье я не буду акцентировать внимание на системах заземления, т.к. про каждую писал отдельно, указывая их достоинства и недостатки. Читайте:

Итак, перейдем к вопросу разделения PEN проводника на нулевой рабочий N и нулевой защитный РЕ.

Как разделить PEN проводник на PE и N?

Чтобы нагляднее представить написанное ниже, я буду приводить примеры из своей практики с реальными фотографиями. В качестве примера рассмотрим питание многоквартирного жилого дома, типа «хрущевки».

ПУЭ, п.1.7.135:

Поясняю: c места разделения PEN проводника на нулевой рабочий N и нулевой защитный РЕ, дальнейшее их соединение (объединение) запрещено.

В месте разделения, в нашем примере это ВРУ-0,4 (кВ), устанавливаются две шины (или зажимы), которые должны быть соединены между собой и промаркированы:

  • шина РЕ или ее еще называют ГЗШ (о ней я писал более подробно в статье о )
  • шина N

В качестве перемычки может служить любой провод или шинка такого же сечения и материала. Некоторые мои устанавливают две перемычки по краям этих шин, что в принципе не противоречит требованиям ПУЭ.

Акцентирую внимание на том, что шины или зажимы должны иметь отдельные точки подключения для соответствующих проводников РЕ и N, а не подключаться в одном месте под один болт или зажим.

Шина N устанавливается на специальных изоляторах, а шина РЕ (ГЗШ) — закреплена прямо на корпус ВРУ-0,4 (кВ).

Читаем ПУЭ, п.1.7.61:


А сейчас нам нужно выполнить повторное заземление шины РЕ (ГЗШ), к которой подключен PEN проводник вводного кабеля. В приведенном выше пункте сказано, что в качестве повторного заземления можно использовать естественные заземлители. Я же рекомендую Вам выполнить монтаж заземляющего устройства, сокращенно — З.У. О том, как это можно сделать самостоятельно Вы можете прочитать в моей статье про .

После монтажа заземляющего устройства (З.У.) необходимо . В этом Вам поможет по месту жительства.

Если сопротивление смонтированного заземляющего устройства удовлетворяет требованиям ПТЭЭП и ПУЭ, то соединяем шину РЕ (ГЗШ) с нашим заземляющим устройством с помощью заземляющего проводника. Ну вот и все, с этой точки электроустановки вводной PEN проводник разделен на нулевой рабочий N и нулевой защитный РЕ проводники.

Схемы разделения PEN проводника

Приведу пример схемы трехфазного ввода с в сеть:

Компоновка вышеприведенной схемы может немного отличаться. Например, вместо вводного автомата может быть установлен трехполюсный рубильник, а после счетчика установлены вводные предохранители и . Аналогично и по — вместо них могут быть установлены предохранители.

Перейдем к наглядному примеру: жилой многоквартирный 4-этажный дом питается от трансформаторной подстанции (ТП), расположенной во дворе, кабелем АВБбШв (4х70).

Вводной кабель марки АВБбШв 2(3х70) проложен до ВРУ двумя нитками.

Три жилы кабеля — это фазные проводники (А, В, С) подключены на вводной трехполюсный рубильник. В качестве PEN проводника используется металлическая оболочка вводного кабеля, которая подключается непосредственно на шину РЕ (ГЗШ).

После вводного рубильника установлены вводные предохранители ППН-35 с номиналом 250 (А) и с коэффициентом трансформации 200/5. Для защиты от групповых нагрузок, в нашем примере это магистральная электропроводка (стояки) подъездов, применяются предохранители ППН-33 с номиналом 50 (А).

Вот пример схемы однофазного ввода для частного дома или коттеджа, получающего питание от двухпроводной с дальнейшем разделением PEN проводника в вводном щитке:

Здесь хочу добавить то, что вводной автомат должен быть установлен в пластиковом боксе для возможности его опломбировки, иначе могут возникнуть проблемы с энергоснабжающей организацией при вводе электроустановки и . И еще прошу заметить, что нулевые шины N1 и N2 НЕ соединены между собой.

Я все таки больше склоняюсь именно к такой схеме однофазного питания дома с разделением PEN проводника в вводном щитке и всегда рекомендую и советую ее.

Но многие специалисты, в том числе мои коллеги «по цеху», частенько ссылаются на еще существующий в настоящее время ГОСТ Р 51628-2000, который, кстати, редактировался последний раз аж в марте 2004 года. А там рекомендуется применять вот такую схему для однофазного питания одноквартирных и сельских жилых домов:

Мое мнение по этому поводу следующее: обе схемы правильные, но лучше все таки ссылаться на более новые выпуски НТД (я имею ввиду ПУЭ) и придерживаться их норм и требований, о которых я рассказывал в начале этой статьи.

Забыл сказать: не забывайте защищать свое «жилище» от или коммутаций различного электрооборудования, с помощью УЗИП или . В следующих статьях я расскажу об этом более подробнее — подписывайтесь на получение новостей на почту.

После рассмотренных вариантов схем хотелось бы напомнить ПУЭ, п.1.7.145:


После того, как Вы произвели модернизацию своего вводного щитка, установили там шины PE (ГЗШ) и N, выполнили монтаж З.У. (контура заземления), то следует обратить внимание на следующий п.7.1.87 и п.7.1.88 7-ого издания ПУЭ, в котором говорится следующее:

Как видно из пункта 7.1.87, систему уравнивания потенциала необходимо выполнять на вводе в здание, т.е. это еще один аргумент в пользу разделения PEN на нулевой рабочий N и нулевой защитный РЕ на вводе в здание, т.е. в ВРУ. Об этом читайте чуть ниже.

Надеюсь, что тему разделения PEN проводника я раскрыл полностью, но я решил в конце статьи ответить на самые распространенные вопросы, которые все таки могут возникнуть в процессе прочтения.

Место разделения PEN проводника на PE и N

Самый распространенный (наверное) вопрос, который постоянно заставляет активно общаться на тематических форумах — это место разделения PEN проводника. Есть два варианта ответа — один правильный, а другой — не совсем.

Начнем с правильного.

1. Вводное распределительное устройство (ВРУ)

Самым правильным местом для разделения PEN проводника на PE и N является ВРУ-0,4 (кВ) или ВРУ-0,23 (кВ) отдельно стоящего здания. Отдельно стоящее здание в нашем понимании — это жилой многоквартирный дом, коттедж, садовый или и т.п.

Существует одно условие, про которое я не могу не сказать: питание отдельного стоящего здания должно осуществляться сечение которого должно быть не меньше, чем 10 кв.мм по меди или 16 кв.мм по алюминию. Об этом отчетливо говорится в ПУЭ, п.1.7.131:


Как это понять: если у Ваш коттедж, дом или другое отдельное строение питается кабелем сечение которого меньше, чем указано в п.1.7.131, то его питание должно осуществляться уже по системе TN-C-S, т.е. с отдельными проводниками РЕ и N. Бывают случаи, когда отдельное строение (например, баня) питается по системе TN-C кабелем меньшим сечением, чем допускает п.1.7.131 – в таком случае PEN проводник необходимо разделить в другом месте — ближе к источнику питания, например, в распределительном щите, откуда это строение (баня) питается.

Вот еще один весомый аргумент в пользу норм и требований ПУЭ по разделению PEN проводника — это ГОСТ Р 50571.1-2009. В п.312.2.1 отчетливо сказано где и как именно должен разделяться PEN проводник. Цитирую:


Вводом электроустановки для жилого многоквартирного дома или частного дома является вводное распределительное устройство (ВРУ).

А сейчас — не очень правильный вариант…

Очень часто посетители моего сайта, а также различных форумов, настойчиво интересуются вопросом про разделение PEN проводника в .

Отвечаю: см. пункт 1.

Если не убедил, то знайте, что разделение PEN проводника на этажном щитке является грубым нарушением существующего проекта электропроводки жилого дома. Поэтому у Вас нет никакого права вмешиваться в существующую схему со своим монтажом. Не дай Бог, если что то случится после вмешательств, то в первую очередь Вы понесете за это полную ответственность: штраф, административную или уголовную ответственность.

Ладно, с этим определились (я надеюсь), но что же делать и как перейти с системы TN-C на систему TN-C-S?

Пути решения для перехода с системы TN-C на систему TN-C-S

Что я могу Вам здесь посоветовать?

1. Ждать возможности включения Вашего жилого многоквартирного дома в список на проведение капитального ремонта, согласно действующей федеральной программы. В таком случае Вам обойдется все бесплатно. Вопрос остается в том, а внесут ли вообще Ваш дом в эту программу. Узнать это можно в офисе Вашей управляющей компании.

2. Оплатить услуги специалистов, которые составят проект, согласуют его во всех инстанциях и выполнят капитальный ремонт электропроводки всего жилого дома, ну или в крайнем случае, переведут Ваш дом на систему TN-C-S, установят новое ВРУ, проложат новые провода магистралей (стояков) и заведут Вам в квартиру полноценную «трехпроводку»: фазу, ноль и «землю».

Данный вариант по финансам получится достаточно затратный, поэтому читаем третий вариант, который тоже имеет право на жизнь.

3. Обратиться всеми жильцами дома (хотя бы большинством) в управляющую компанию (УК) с предложением плодотворного и плотного сотрудничества. Например, Вы можете выполнить монтаж заземляющего устройства (контура заземления), про это я подробно рассказывал, или посодействовать в помощи при прокладке магистралей (стояков) электропроводки по этажам. Так сказать действовать «сообща»…Ну а проект на все изменения, естественно, ляжет на плечи УК.

Возможно такой вариант больше подойдет для участников ТСЖ, но тем не менее попробовать можно. В итоге, совместными усилиями Ваш дом возможно переведут на систему TN-C-S, по этажам или шахтам проложат пятипроводную магистраль (стояк), а Вам лишь останется при удобном случае завести к себе в квартиру трехпроводный ввод.

Что делать, когда проводка в квартире выполнена по современным требованиям ПУЭ, а питающая линия еще двухпроводная?

Отвечаю: в таком случае все очень просто. В квартирном щитке все защитные проводники РЕ подключаете на свою шину РЕ, но саму шину РЕ никуда не подключаете и оставляете «в воздухе», до тех пор пока Ваш дом не переведут на систему TN-C-S.

P.S. Ну вот пожалуй, я закончу свой длительный рассказ о разделении PEN проводника. Готов выслушать все Ваши вопросы и комментарии. Спасибо за внимание.


Прогресс идет вперед в ногу со временем. Говорят, что иногда он опережает свое время, а иногда – безнадежно отстает. Но если прогресс и время – понятия не особо материальные, то техника – вещь весьма ощутимая и не очень изменчивая. «К чему эти метафизические рассуждения в статье про электрические сети?» – возможно, спросите вы. Но они имеют самое непосредственное отношение к предмету обсуждения – как и, главное, зачем разделить PEN проводник на PE и N.

В 1913 году в целях экономии металла и по некоторым другим причинам была предложена система TN-C , то есть схема нейтрали в сетях до 1 кВ, при которой нулевой рабочий N и нулевой защитный PE проводники объединены (C ombined) в один общий проводник PEN. Электробезопасность в таких системах осуществляется отключением КЗ предохранителями или автоматами. В СССР (и не только) с такой системой заземления было построено огромное количество жилых, общественных и промышленных зданий. Однако явные недостатки такой системы – опасность эксплуатации электроустановок при обрыве нуля или при замыкании на корпус – привели к необходимости создания и применения других систем заземления.

Итак, здания построены, потенциально опасные сети проложены, а ТНПА (например, ТКП 339-2011, п. 4.3.20) справедливо регламентируют применение более современных и безопасных систем заземления, допускающих использование устройств, повышающих электробезопасность и надежность электроснабжения. Такой системой как раз является TN-S , при которой защитный и рабочий нули разделены (S eparated) сразу на подстанции. Как правило, в новостройках применяют именно такую систему. В такой сети возможно применение устройств защитного отключения (УЗО), что является главным преимуществом перед системой TN-C: УЗО или дифавтомат защищает от поражения током человека и электропроводку от перегрузок.


Конечно, проводить реконструкцию каждой подстанции для создания системы TN-S нерационально, однако применять безопасные и надежные системы необходимо. Здесь появился компромисс – заземление по схеме TN-C-S, то есть «среднее арифметическое» между двумя системами, о которых было сказано выше. Такую систему заземления применяют при капремонтах зданий или реконструкции их сетей. От подстанции к зданию подводят четырехжильный кабель и в вводном щите здания – ВРУ (вводном распредустройстве) производят разделение проводника PEN на PE и N, причем придерживаются схемы разделения PEN проводника:

  1. PEN со стороны кабеля подключаются к главной заземляющей шине (ГЗШ) PE, которая электрически соединена с корпусом шкафа или щита.
  2. ГЗШ соединяют с нулевой рабочей шиной N, установленной на изоляторах. Эти две шины соединяются между собой перемычкой такого же сечения, как у самих шин.
  3. К шине PE подключаются проводники PE, идущие к розеткам и электроприемникам, к шине N – рабочие нули розеток и электроприемников.

Часто возникают вопросы про место разделения PEN проводника. Разделение PEN-проводника осуществляют до вводного устройства в здание или дачный дом, то есть до вводного автомата или рубильника. Проводник N, идущий от шины N, подключают к счетчику электроэнергии. Отдельно хочется отметить, что после разделения PEN в направлении от источника энергии к электроприемнику повторное соединение PE и N недопустимо, как недопустимо и использование предохранителей или автоматов в PEN, PE и N-проводниках.


При наличии системы TN-C, TN-S или их комбинаций рекомендуется применять повторное заземление (главным образом состоящее из естественных заземлителей) PE- и PEN-проводников на вводе в здания. И, конечно же, какой бы совершенной ни была система заземления, если не произведена проверка сопротивления заземляющего устройства (ЗУ), нет гарантии, что данная система будет функционировать должным образом. Измерение сопротивлений могут провести специалисты нашей лаборатории электрофизических измерений.

Разделения PEN на PE и N

Прогресс идет вперед в ногу со временем. Говорят, что иногда он опережает свое время, а иногда – безнадежно отстает. Но если прогресс и время – понятия не особо материальные, то техника – вещь весьма ощутимая и не очень изменчивая. «К чему эти метафизические рассуждения в статье про электрические сети?» – возможно, спросите вы. Но они имеют самое непосредственное отношение к предмету обсуждения – как и, главное, зачем разделить PEN проводник на PE и N.

В 1913 году в целях экономии металла и по некоторым другим причинам была предложена система TN-C, то есть схема нейтрали в сетях до 1 кВ, при которой нулевой рабочий N и нулевой защитный PE проводники объединены (Combined) в один общий проводник PEN. Электробезопасность в таких системах осуществляется отключением КЗ предохранителями или автоматами. В СССР (и не только) с такой системой заземления было построено огромное количество жилых, общественных и промышленных зданий. Однако явные недостатки такой системы – опасность эксплуатации электроустановок при обрыве нуля или при замыкании на корпус – привели к необходимости создания и применения других систем заземления.

Итак, здания построены, потенциально опасные сети проложены, а ТНПА (например, ТКП 339-2011, п. 4.3.20) справедливо регламентируют применение более современных и безопасных систем заземления, допускающих использование устройств, повышающих электробезопасность и надежность электроснабжения. Такой системой как раз является TN-S, при которой защитный и рабочий нули разделены (Separated) сразу на подстанции. Как правило, в новостройках применяют именно такую систему. В такой сети возможно применение устройств защитного отключения (УЗО), что является главным преимуществом перед системой TN-C: УЗО или дифавтомат защищает от поражения током человека и электропроводку от перегрузок.

Конечно, проводить реконструкцию каждой подстанции для создания системы TN-S нерационально, однако применять безопасные и надежные системы необходимо. Здесь появился компромисс – заземление по схеме TN-C-S, то есть «среднее арифметическое» между двумя системами, о которых было сказано выше. Такую систему заземления применяют при капремонтах зданий или реконструкции их сетей. От подстанции к зданию подводят четырехжильный кабель и в вводном щите здания – ВРУ (вводном распредустройстве) производят разделение проводника PEN на PE и N, причем придерживаются схемы разделения PEN проводника:

  1. PEN со стороны кабеля подключаются к главной заземляющей шине (ГЗШ) PE, которая электрически соединена с корпусом шкафа или щита.
  2. ГЗШ соединяют с нулевой рабочей шиной N, установленной на изоляторах. Эти две шины соединяются между собой перемычкой такого же сечения, как у самих шин.
  3. К шине PE подключаются проводники PE, идущие к розеткам и электроприемникам, к шине N – рабочие нули розеток и электроприемников.

Часто возникают вопросы про место разделения PEN проводника. Разделение PEN-проводника осуществляют до вводного устройства в здание или дачный дом, то есть до вводного автомата или рубильника. Проводник N, идущий от шины N, подключают к счетчику электроэнергии. Отдельно хочется отметить, что после разделения PEN в направлении от источника энергии к электроприемнику повторное соединение PE и N недопустимо, как недопустимо и использование предохранителей или автоматов в PEN, PE и N-проводниках.

При наличии системы TN-C, TN-S или их комбинаций рекомендуется применять повторное заземление (главным образом состоящее из естественных заземлителей) PE- и PEN-проводников на вводе в здания. И, конечно же, какой бы совершенной ни была система заземления, если не произведена проверка сопротивления заземляющего устройства (ЗУ), нет гарантии, что данная система будет функционировать должным образом. Измерение сопротивлений могут провести специалисты нашей лаборатории электрофизических измерений.

 

 

Разделение PEN проводника | Заметки электрика

Здравствуйте, уважаемые читатели и посетители сайта http://zametkielectrika.ru.

Сегодня я решил Вам рассказать о том, где и как правильно выполнить разделение PEN проводника на PE и N. На эту мысль меня подтолкнули бесконечные споры и дискуссии на тематических форумах.

В данной статье, ссылаясь на пункты действующих нормативных документов (ПУЭ, ПТЭЭП, различные ГОСТы), я постараюсь дать Вам окончательный правильный и исчерпывающий ответ на этот вопрос.

 

Зачем нужно разделять PEN проводник?

Сначала определимся, для чего нам нужно разделять PEN проводник. Для этого обратимся к последнему 7 изданию ПУЭ, п.7.1.13, где сказано, что:

Это значит, что все электроустановки напряжением 380/220 (В) должны иметь систему заземления ТN-S, ну или в крайнем случае ТN-С-S. А что делать, когда у нас в России еще до сих пор электропроводка в старом жилищном фонде выполнена по устаревшим нормам с системой заземления TN-C.

Таким образом, при любой реконструкции (изменении) или модернизации электроустановки, а также если Вам не безразлична электробезопасность Вашей семьи, необходимо переходить от системы заземления TN-C на более современные ТN-S или ТN-С-S, но при этом необходимо выполнить разделение PEN проводника на нулевой рабочий N и нулевой защитный РЕ, и причем правильно. Вот здесь то и начинаются путаницы и постоянные разногласия.

Для информации: можете почитать выпуски статей о том, как мы проводили капитальный ремонт электропроводки жилого многоквартирного дома и Вы увидите своими глазами текущее состояние электропроводки, и прочих инженерных сетей и коммуникаций большинства жилых домов.

Приведу пример подъездного щитка одного из жилых домов, где мы проводили ремонт электропроводки – ужас:

В данной статье я не буду акцентировать внимание на системах заземления, т.к. про каждую писал отдельно, указывая их достоинства и недостатки. Читайте:

Итак, перейдем к вопросу разделения PEN проводника на нулевой рабочий N и нулевой защитный РЕ.

Как разделить PEN проводник на PE и N?

Чтобы нагляднее представить написанное ниже, я буду приводить примеры из своей практики с реальными фотографиями. В качестве примера рассмотрим питание многоквартирного жилого дома, типа «хрущевки».

ПУЭ, п.1.7.135:

Поясняю: c места разделения PEN проводника на нулевой рабочий N и нулевой защитный РЕ, дальнейшее их соединение (объединение) запрещено.

В месте разделения, в нашем примере это ВРУ-0,4 (кВ), устанавливаются две шины (или зажимы), которые должны быть соединены между собой и промаркированы:

В качестве перемычки может служить любой провод или шинка такого же сечения и материала. Некоторые мои коллеги-электрики устанавливают две перемычки по краям этих шин, что в принципе не противоречит требованиям ПУЭ.

Акцентирую внимание на том, что шины или зажимы должны иметь отдельные точки подключения для соответствующих проводников РЕ и N, а не подключаться в одном месте под один болт или зажим.

Шина N устанавливается на специальных изоляторах, а шина РЕ (ГЗШ) — закреплена прямо на корпус ВРУ-0,4 (кВ).

Читаем ПУЭ, п.1.7.61:

А сейчас нам нужно выполнить повторное заземление шины РЕ (ГЗШ), к которой подключен PEN проводник вводного кабеля. В приведенном выше пункте сказано, что в качестве повторного заземления можно использовать естественные заземлители. Я же рекомендую Вам выполнить монтаж заземляющего устройства, сокращенно — З.У. О том, как это можно сделать самостоятельно Вы можете прочитать в моей статье про монтаж заземляющего устройства.

После монтажа заземляющего устройства (З.У.) необходимо проверить его сопротивление. В этом Вам поможет электротехническая лаборатория по месту жительства.

Если сопротивление смонтированного заземляющего устройства удовлетворяет требованиям ПТЭЭП и ПУЭ, то соединяем шину РЕ (ГЗШ) с нашим заземляющим устройством с помощью заземляющего проводника. Ну вот и все, с этой точки электроустановки вводной PEN проводник разделен на  нулевой рабочий N и нулевой защитный РЕ проводники.

 

Схемы разделения PEN проводника

Приведу пример схемы трехфазного ввода с счетчиком непосредственного (прямого) включения в сеть:

Компоновка вышеприведенной схемы может немного отличаться. Например, вместо вводного автомата может быть установлен трехполюсный рубильник, а после счетчика установлены вводные предохранители и УЗО. Аналогично и по автоматам групповых нагрузок — вместо них могут быть установлены предохранители.

Перейдем к наглядному примеру: жилой многоквартирный 4-этажный дом питается от трансформаторной подстанции (ТП), расположенной во дворе, кабелем АВБбШв (4х70).

В таком случае фазные жилы (А,В,С) вводного кабеля мы подключаем на коммутационный аппарат — трехполюсный рубильник, а совмещенный PEN проводник вводного кабеля – на шину РЕ (ГЗШ). Смотрим схему:

А вот фотографии этого самого ВРУ:

Вот еще один наглядный пример — это схема трехфазного ввода с счетчиком, подключенного через трансформатор тока:

Вводной кабель марки АВБбШв 2(3х70) проложен до ВРУ двумя нитками.

Три жилы кабеля — это фазные проводники (А, В, С) подключены на вводной трехполюсный рубильник. В качестве PEN проводника используется металлическая оболочка вводного кабеля, которая подключается непосредственно на шину РЕ (ГЗШ).

После вводного рубильника установлены вводные предохранители ППН-35 с номиналом 250 (А) и трансформаторы тока с коэффициентом трансформации 200/5. Для защиты от коротких замыканий и перегрузок групповых нагрузок, в нашем примере это магистральная электропроводка (стояки) подъездов, применяются предохранители ППН-33 с номиналом 50 (А).

Вот пример схемы однофазного ввода для частного дома или коттеджа, получающего питание от двухпроводной воздушной линии СИП с дальнейшем разделением PEN проводника в вводном щитке:

Здесь хочу добавить то, что вводной автомат должен быть установлен в пластиковом боксе для возможности его опломбировки, иначе могут возникнуть проблемы с энергоснабжающей организацией при вводе электроустановки и прибора учета в эксплуатацию. И еще прошу заметить, что нулевые шины N1 и N2 НЕ соединены между собой.

Я все таки больше склоняюсь именно к такой схеме однофазного питания дома с разделением PEN проводника в вводном щитке и всегда рекомендую и советую ее.

Но многие специалисты, в том числе мои коллеги «по цеху», частенько ссылаются на еще существующий в настоящее время ГОСТ Р 51628-2000, который, кстати, редактировался последний раз аж в марте 2004 года. А там рекомендуется применять вот такую схему для однофазного питания одноквартирных и сельских жилых домов:

Мое мнение по этому поводу следующее: обе схемы правильные, но лучше все таки ссылаться на более новые выпуски НТД (я имею ввиду ПУЭ) и придерживаться их норм и требований, о которых я рассказывал в начале этой статьи.

Забыл сказать: не забывайте защищать свое «жилище» от перенапряжений, возникающих от грозовых разрядов или коммутаций различного электрооборудования, с помощью УЗИП или ОПН. В следующих статьях я расскажу об этом более подробнее — подписывайтесь на получение новостей на почту.

После рассмотренных вариантов схем хотелось бы напомнить ПУЭ, п.1.7.145:

После того, как Вы произвели модернизацию своего вводного щитка, установили там шины PE (ГЗШ) и N, выполнили монтаж З.У. (контура заземления), то следует обратить внимание на следующий п.7.1.87 и п.7.1.88 7-ого издания ПУЭ, в котором говорится следующее:

Как видно из пункта 7.1.87, систему уравнивания потенциала необходимо выполнять на вводе в здание, т.е. это еще один аргумент в пользу разделения PEN на нулевой рабочий N и нулевой защитный РЕ на вводе в здание, т.е. в ВРУ. Об этом читайте чуть ниже.

Более подробно о системах уравнивания потенциалов я рассказывал здесь: СУП.

Надеюсь, что тему разделения PEN проводника я раскрыл полностью, но я решил в конце статьи ответить на самые распространенные вопросы, которые все таки могут возникнуть в процессе прочтения.

 

Место разделения PEN проводника на PE и N

Самый распространенный (наверное) вопрос, который постоянно заставляет активно общаться на тематических форумах — это место разделения PEN проводника. Есть два варианта ответа — один правильный, а другой — не совсем.

Начнем с правильного.

1. Вводное распределительное устройство (ВРУ)

Самым правильным местом для разделения PEN проводника на PE и N является вводное распределительное устройство ВРУ-0,4 (кВ) или ВРУ-0,23 (кВ) отдельно стоящего здания. Отдельно стоящее здание в нашем понимании — это жилой многоквартирный дом, коттедж, садовый или дачный деревянный домик и т.п.

Существует одно условие, про которое я не могу не сказать: питание отдельного стоящего здания должно осуществляться кабелем сечение которого должно быть не меньше, чем 10 кв.мм по меди или 16 кв.мм по алюминию. Об этом отчетливо говорится в ПУЭ, п.1.7.131:

Как это понять: если у Ваш коттедж, дом или другое отдельное строение питается кабелем сечение которого меньше, чем указано в п.1.7.131, то его питание должно осуществляться уже по системе TN-C-S, т.е. с отдельными проводниками РЕ и N. Бывают случаи, когда отдельное строение (например, баня) питается по системе TN-C кабелем меньшим сечением, чем допускает п.1.7.131 – в таком случае PEN проводник необходимо разделить в другом месте — ближе к источнику питания, например, в распределительном щите, откуда это строение (баня) питается.

Вот еще один весомый аргумент в пользу норм и требований ПУЭ по разделению PEN проводника — это ГОСТ Р 50571.1-2009. В п.312.2.1 отчетливо сказано где и как именно должен разделяться PEN проводник. Цитирую:

Вводом электроустановки для жилого многоквартирного дома или частного дома является вводное распределительное устройство (ВРУ).

А сейчас — не очень правильный вариант…

2. Этажный щит

Очень часто посетители моего сайта, а также различных форумов, настойчиво интересуются вопросом про разделение PEN проводника в этажном (подъездном) щитке.

Отвечаю: см. пункт 1.

Если не убедил, то знайте, что разделение PEN проводника на этажном щитке является грубым нарушением существующего проекта электропроводки жилого дома. Поэтому у Вас нет никакого права вмешиваться в существующую схему со своим монтажом. Не дай Бог, если что то случится после вмешательств, то в первую очередь Вы понесете за это полную ответственность: штраф, административную или уголовную ответственность.

Поэтому настоятельно рекомендую разделение PEN проводника на PE и N выполнять только на вводе в здание и точка!!!

Ладно, с этим определились (я надеюсь), но что же делать и как перейти с системы TN-C на систему TN-C-S?

 

Пути решения для перехода с системы TN-C на систему TN-C-S

Что я могу Вам здесь посоветовать?

1. Ждать возможности включения Вашего жилого многоквартирного дома в список на проведение капитального ремонта, согласно действующей федеральной программы. В таком случае Вам обойдется все бесплатно. Вопрос остается в том, а внесут ли вообще Ваш дом в эту программу. Узнать это можно в офисе Вашей управляющей компании.

2. Оплатить услуги специалистов, которые составят проект, согласуют его во всех инстанциях и выполнят капитальный ремонт электропроводки всего жилого дома, ну или в крайнем случае, переведут Ваш дом на систему TN-C-S, установят новое ВРУ, проложат новые провода магистралей (стояков) и заведут Вам в квартиру полноценную «трехпроводку»: фазу, ноль и «землю».

Данный вариант по финансам получится достаточно затратный, поэтому читаем третий вариант, который тоже имеет право на жизнь.

3. Обратиться всеми жильцами дома (хотя бы большинством) в управляющую компанию (УК) с предложением плодотворного и плотного сотрудничества. Например, Вы можете  выполнить монтаж заземляющего устройства (контура заземления), про это я подробно рассказывал, или посодействовать в помощи при прокладке магистралей (стояков) электропроводки по этажам. Так сказать действовать «сообща»…Ну а проект на все изменения, естественно, ляжет на плечи УК.

Возможно такой вариант больше подойдет для участников ТСЖ, но тем не менее попробовать можно. В итоге, совместными усилиями Ваш дом возможно переведут на систему TN-C-S, по этажам или шахтам проложат пятипроводную магистраль (стояк), а Вам лишь останется при удобном случае завести к себе в квартиру трехпроводный ввод.

 

Что делать, когда проводка в квартире выполнена по современным требованиям ПУЭ, а питающая линия еще двухпроводная?

Отвечаю: в таком случае все очень просто. В квартирном щитке все защитные проводники РЕ подключаете на свою шину РЕ, но саму шину РЕ никуда не подключаете и оставляете «в воздухе», до тех пор пока Ваш дом не переведут на систему TN-C-S.

P.S. Ну вот пожалуй, я закончу свой длительный рассказ о разделении PEN проводника. Готов выслушать все Ваши вопросы и комментарии. Спасибо за внимание.

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:


Совмещенные нулевые защитные и нулевые рабочие проводники (PEN-проводники) / КонсультантПлюс

Совмещенные нулевые защитные и нулевые рабочие

проводники (PEN-проводники)

1.7.131. В многофазных цепях в системе TN для стационарно проложенных кабелей, жилы которых имеют площадь поперечного сечения не менее 10 кв. мм по меди или 16 кв. мм по алюминию, функции нулевого защитного (PE) и нулевого рабочего (N) проводников могут быть совмещены в одном проводнике (PEN-проводник).

1.7.132. Не допускается совмещение функций нулевого защитного и нулевого рабочего проводников в цепях однофазного и постоянного тока. В качестве нулевого защитного проводника в таких цепях должен быть предусмотрен отдельный третий проводник. Это требование не распространяется на ответвления от ВЛ напряжением до 1 кВ к однофазным потребителям электроэнергии.

1.7.133. Не допускается использования сторонних в качестве единственного PEN-проводника.

Это требование не исключает использования открытых и сторонних проводящих частей в качестве дополнительного PEN-проводника при присоединении их к системе уравнивания потенциалов.

1.7.134. Специально предусмотренные PEN-проводники должны соответствовать требованиям 1.7.126 к сечению защитных проводников, а также требованиям гл. 2.1 к нулевому рабочему проводнику.

Изоляция PEN-проводников должна быть равноценна изоляции фазных проводников. Не требуется изолировать шину PEN сборных шин низковольтных комплектных устройств.

1.7.135. Когда нулевой рабочий и нулевой защитный проводники разделены, начиная с какой-либо точки электроустановки, не допускается объединять их за этой точкой по ходу распределения энергии. В месте разделения PEN-проводника на нулевой защитный и нулевой рабочий проводники необходимо предусмотреть отдельные зажимы или шины для проводников, соединенные между собой. PEN-проводник питающей линии должен быть подключен к зажиму или шине нулевого защитного (PE) проводника.

Открыть полный текст документа

Разделение PEN-проводника в электроустановке ВРУ и ГРЩ. « ЭлектроХобби

Электроснабжение домов в деревне (посёлках), дачных домов обычно осуществляется по воздушным линиям электропередач. Это значит, что потребитель принимает электрическую энергию по системе заземления «TN-C». Данная система в наше время считается наиболее опасной из всех существующих. В этой статье пойдёт речь о том, как правильно делать разделение PEN-проводника на N-проводник и PE-проводник в соответствии с ПТЭЭП и ПУЭ. Для начала следует напомнить, что же такое «PEN», «PE» и «N» проводники и какие функции они несут в себе.

«PEN» – это совмещенный защитный нулевой и рабочий нулевой проводники.

«РЕ» – это защитный проводник (нулевой защитный проводник, заземляющий проводник, защитный электрический проводник системы уравнивания потенциалов).

«N» – это рабочий нулевой проводник (нейтраль).

Почему же возникает потребность в разделении PEN-проводника на вводе? Это нужно делать для повышения безопасности при работе с различным электрическим оборудованием, а также повышения защиты от случайного поражения электротоком. Учтите, что данной разделение «PEN»-проводника не может полностью обеспечить 100% электрическую безопасность при экспуотации электрооборудования, хотя и помогает защитным устройствам заранее отключить подачу электричества в случае неисправности проводки либо электрического оборудования.

Прежде чем начать непосредственное разделение проводника «PEN» на «PE» и «N», нужно ввести вводной электропитающий кабель либо провод в электрическую установку, то есть ввести питание в водно-распределительное устройство (ВРУ, ГРЩ). Сечение данного вводимого проводника «PEN» должна быть не меньше 10 кв.мм. (медь) и 16 кв.мм. (алюминий).

Следует обязательно учесть то, что вводное отверстие в металлической конструкции вводно-распределительного устройства должно быть снабжено диэлектрической втулкой, которая является дополнительной защитой вводного кабеля от различных механических повреждений. После завершения укладки кабеля в «ВРУ», его нужно жестко закрепить к конструкции «ВРУ».

Замете, в «ВРУ» должны быть заранее вмонтированы два шины (медные). Данная защитная шина «РЕ» и нулевая шина «N», должна крепится, непосредственно, к металлической конструкции вводно-распределительного устройства через изоляторы. Ещё обязательным условием является маркировка всех шин, в целях предотвращения случайных ошибочных действия при включении проводов и кабелей, выходящих из вводно-распределительное устройство.

Теперь можно приступать к самому разделению и подключению жил кабеля. Учтите, что перед снятием внешней изоляционной оболочки с кабеля, не лишним будет измерить длину кабеля, дабы его конец смог достать до самой отдалённого места соединения аппаратов защиты и клемм шин. Возможна некоторая разница в длине токоведущих проводников, поскольку фазные провода необходимо будет включать к основному рубильнику либо же устройству защиты, а PEN-проводник нужно подключать к клемме на шине защиты «PE».

При электромонтаже вводного кабеля в электроустановку довольно распространённой ошибкой является ситуация, когда монтажник меряет длину кабеля до самих клемм вводного устройства защиты и просто обрезает его. Далее он вынужден делать наращивание, прибегая к скруткам (пряча свой «косяк» за обшивку идущей стены). Данное соединение, естественно, со временем будет окисляется, а это приводит к разогреву в местах соединения. Итогом становится пожар.

Вначале следует удалить поверхностную изоляцию кабеля, далее проложите фазные провода до рубильника либо устройства защиты с обязательным запасом для разделки токоведущих жил и возможности повторного присоединения. Крепить токоведущие проводники кабеля к конструкции вводно-распределительного устройства необходимо специальными пластмассовыми стяжками (хомутами). PEN-проводник нужно проложить по конструкции вводно-распределительного устройства до шины защиты «РЕ», что будет играть роль основной шины заземления в вашем «ВРУ». Сечение PEN не менее 10 мм² медь и 16 мм² алюминий.

После завершения монтажа всех проводников вводного кабеля по конструкции «ВРУ» следует зачистить «PEN» для последующего монтажа наконечника, то есть, предварительно подготовить токоведущую жилу для прессовки наконечника на совмещённый проводник «PEN». Сделав монтаж этого наконечника, подсоедините его к клемме на шине защиты «РЕ». Наиболее надёжным креплением проводника «PEN» к шине защиты «РЕ» считается болтовое соединение, поскольку данное крепление проводника защищает от непроизвольного ослабления контакта.

P.S. Учтите, что правильное исполнение работы ведёт к последующей высокой надёжности в работе самого электрооборудования. Данная тема также не исключение, сделав всё качественно и по схеме Вы, тем самым, обезопасите себя, своих близких и имеющееся электрооборудование в доме от различных проблем и неприятностей, связанных с электричеством.

Это проводник или кабель?

В этой статье мы обсудим предстоящие изменения, касающиеся определений проводников и кабелей для Канадского электрического кодекса 2018 года, часть I (Кодекс CE). В июне этого года Технический комитет Кодекса СЕ проголосовал и согласился со следующими изменениями определения в Разделе 0 Кодекса СЕ:

Проводник – проводящий материал, предназначенный для проведения электрического тока. провод, кабель или другой вид металла, установленный с целью передачи электрического тока от одного электрического оборудования к другому или к земле.

неизолированный провод – провод без покрытия или электрической изоляции.

Покрытый проводник – проводник, покрытый диэлектрическим материалом, не имеющим номинальной диэлектрической прочности.

Изолированный проводник – проводник, покрытый диэлектрическим материалом, имеющим номинальную электрическую прочность.

Кабель – полностью изготовленная сборка из одного или нескольких изолированных проводников, которые также могут включать оптические волокна, наполнители, силовые элементы, изоляционные и защитные материалы, имеющие сплошное общее покрытие, обеспечивающее электрическую, механическую защиту и защиту от окружающей среды для сборки.

Куртка – неметаллическое покрытие кабеля, обеспечивающее механическую защиту кабеля и защиту от окружающей среды.

Проволока – см. Проводник.

Обоснование изменения

Использование слов «проводник» и «кабель» не согласовано во всем Кодексе CE, Модельном кодексе SPE-1000 для полевой оценки электрического оборудования и в стандартах безопасности для электротехнической продукции (стандарты на продукцию, часть 2). Предложение было предназначено для предоставления отдельных специальных определений для распознавания различий между проводниками и кабелями, а также для обеспечения основы для разработки предложений по условиям использования этих определенных продуктов в Кодексе CE.

В ходе разработки предложения стало ясно, что простого добавления определения слова «кабель» недостаточно; в результате предложение было расширено за счет включения определений «неизолированного проводника», «закрытого проводника», «изолированного проводника», «оболочки» и «провода». Одним из важных факторов станет то, как мы будем применять требования к кабельному лотку. Например, новое определение позволяет подкомитету CE Code Section 12 работать над новой формулировкой, чтобы распознать различное применение для кабелей, установленных в кабельном лотке, в отличие от проводников, установленных в кабельном лотке.

Переформулированное определение проводник теперь ограничивается проводящим материалом (алюминий, медь и т. Д.), Используемым для передачи электрического тока. Новое определение для неизолированного проводника признает проводник, не имеющий покрытия или электрической изоляции, они обычно используются для соединения и заземления. Новое определение для покрытый проводник признает проводник, покрытый диэлектрическим материалом, не имеющим номинальной диэлектрической прочности; закрытые проводники обычно используются внутри распределительного оборудования и для воздушных установок высокого напряжения.Новое определение для изолированный проводник распознает проводник, покрытый диэлектрическим материалом, имеющим номинальную диэлектрическую прочность. Примерами изолированных проводов являются RW90XPLE, T90 Nylon, RPV, TW75 и т. Д. Изолированные проводники обычно устанавливаются в кабельном канале.

Фото 1. Оголенный алюминиевый проводник, обычно используемый для соединения оборудования. Предоставлено Nexans Canada Inc.

Фото 2. Оголенный медный проводник, обычно используемый для соединения оборудования и заземления системы.Предоставлено Nexans Canada Inc.

Фото 3. Покрытый проводник на этом рисунке в промышленности упоминается как «соединительный кабель». Обычно этот закрытый проводник используется в высоковольтных распределительных устройствах, покрытие не имеет номинальной диэлектрической прочности.

Фото 4. Два изолированных провода №14 AWG TEW (аппаратный провод), обычно устанавливаемые в панели управления.

Фото 5. Кабель на этом рисунке состоит из трех изолированных проводов и неизолированного проводника (связки). Предоставлено Southwire Company

Фото 6.Кабель на этом рисунке представляет собой армированный кабель AC90 с двумя изолированными проводниками и неизолированным проводом (связкой). Предоставлено Nexans Canada Inc.

Новое определение кабеля . – это сборка, состоящая из одного или нескольких изолированных проводов, имеющая сплошное общее покрытие, обеспечивающее электрическую, механическую защиту и защиту от окружающей среды для сборки. Примеры кабеля включают кабели с неметаллической оболочкой (NMD90, NMWU и т. Д.), Бронированные кабели (AC90, TECK90, ACWU и т. Д.)), кабель с минеральной изоляцией (MI), кабель в алюминиевой оболочке (RA75, RA90), кабель в медной оболочке (RC90), кабель-лоток (TC), солнечный фотоэлектрический кабель (RPVU) и многие другие. Более полный список кабелей можно найти в таблице кодов CE 19. Кабели обычно устанавливаются внутри или на строительных конструкциях или оборудовании без использования кабельных каналов.

Новое определение оболочки определяет неметаллическое покрытие кабеля, которое обеспечивает механическую защиту кабеля и защиту от окружающей среды.Примерами оболочки кабеля является внешний материал кабелей TECK90, одножильных кабелей RA90 или ACWU90.

Последнее новое определение в этой серии – для провода ; это определение просто направляет пользователей кода к определению проводника. Кодекс СЕ 2018 не признает разницы между проводом и проводником.

Фото 7. Три кабеля в неметаллической оболочке (NMSC): Один изолированный провод 3 # 14AWG с оголенным проводником NMSC; Один изолированный провод 2 # 14AWG с оголенным проводом NMSC; и один изолированный провод 2 # 12AWG с оголенным проводом NMSC.

Фото 8. Кабель DLO 777kcmil, который также распознается как кабель-лоток (TC), приемлемый для установки в кабельный лоток.

Фото 9. Кабель на этом рисунке представляет собой бронированный кабель с одной изолированной жилой и оболочкой. Любезно предоставлено Nexans Canada Inc. Фото 10. Кабель в оболочке на этом рисунке имеет три изолированных высоковольтных проводника, оголенный проводник, бронированный и красную оболочку. Предоставлено Southwire Company

Фото 11. Кабель TECK90 в оболочке на этом рисунке имеет три изолированных проводника, оголенный проводник, бронированный и черную оболочку.Куртка любезно предоставлена ​​Nexans Canada Inc.

Следующие шаги в этом развитии состоят в том, чтобы пересмотреть использование новой формулировки в Кодексе CE и начать работу по приведению ее в соответствие с формулировками в стандартах на продукцию.

К дате публикации этой статьи было отправлено 43 предложения по кодексу, чтобы согласовать использование слов «проводник», «кабель» и «оболочка» в Кодексе CE с новыми определениями.

Как часть рекомендации подкомитета CE Code Section 0, подкомитет по общим требованиям – Canadian Electrical Code, Part II CSA Standard C22.2 № 0, был проинформирован об изменениях в Кодексе СЕ, чтобы инициировать гармонизацию слов «проводник», «кабель» и «оболочка».

Кроме того, Технический комитет по электромонтажным изделиям (TCWP) будет обсуждать изменения определений в Кодексе CE и разработает план действий по устранению использования слов «проводник», «кабель» и «оболочка» повсюду. все стандарты электромонтажной продукции.

Что такое проводник? – Определение с сайта WhatIs.com

К

Электрический проводник – это вещество, в котором носители электрического заряда, обычно электроны, легко перемещаются от атома к атому под действием напряжения.В общем, проводимость – это способность передавать что-либо, например электричество или тепло.

Чистое элементарное серебро – лучший проводник, встречающийся в повседневной жизни. Медь, сталь, золото, алюминий и латунь также являются хорошими проводниками. В электрических и электронных системах все проводники состоят из твердых металлов, отформованных в провода или вытравленных на печатных платах.

Некоторые жидкости являются хорошими проводниками электричества. Меркурий – отличный тому пример. Насыщенный раствор соленой воды действует как хороший проводник.Газы обычно являются плохими проводниками, потому что атомы расположены слишком далеко друг от друга, чтобы обеспечить свободный обмен электронами. Однако, если образец газа содержит значительное количество ионов, он может действовать как хороший проводник.

Вещество, не проводящее электричество, называется изолятором или диэлектрическим материалом. Общие примеры включают большинство газов, фарфор, стекло, пластик и дистиллированную воду. Материал, который достаточно хорошо проводит, но не очень хорошо, известен как резистор. Наиболее распространенный пример – комбинация углерода и глины, смешанных вместе в определенном соотношении для создания постоянного и предсказуемого противодействия электрическому току.

Вещества, называемые полупроводниками, в одних условиях действуют как хорошие проводники, а в других – как плохие. Кремний, германий и различные оксиды металлов являются примерами полупроводниковых материалов. В полупроводнике как электроны, так и так называемые дырки (отсутствие электронов) действуют как носители заряда.

При очень низких температурах некоторые металлы проводят электричество лучше, чем любые известные вещества при комнатной температуре. Это явление называется сверхпроводимостью, а вещество, которое ведет себя таким образом, называется сверхпроводником.

Последнее обновление: май 2012 г.

Читать о дирижере

Выбор дирижера | IEWC.com

Даже при проектировании простого изолированного провода необходимо учитывать множество факторов: температуру, напряжение, сопротивление проводника постоянному току, изоляцию, наружный диаметр, требуемую гибкость, физические свойства проводника (прочность на разрыв , падение напряжения , проводимость, вес ) и, при необходимости, конкретные электрические характеристики, такие как диэлектрические свойства изоляционного материала.

Прежде чем выбрать конкретный изолированный провод, следует учесть множество факторов. К проводнику относятся: размер, скрутка и материал.

Размер проводника

РАЗМЕР Определено с учетом требований к сопротивлению постоянному току, допустимой нагрузке по току и прочности на разрыв.

ИЗМЕРИТЕЛЬ Наиболее важным фактором при расчете индивидуального размера AWG является минимальная площадь CIRCULAR MIL, установленная ASTM (Американское общество по испытанию материалов) для соответствия требованиям UL, CSA и военным требованиям, а также SAE (Общество автомобильных инженеров) для большинства автомобильных товаров.

Калибр

обозначается как AWG (американский калибр проводов) в США и Канаде. Увеличение номера калибра приводит к уменьшению диаметра проволоки.

Размер также может быть выражен как CMA (Circular Mil Area). , – термин, используемый для определения площадей поперечного сечения с использованием арифметического сокращения, в котором площадь круглой проволоки принимается как “диаметр в милах (0,001”). в квадрате.

MCM = 1000 круговых мил напр .: 500 MCM – это 133 нити из.Индивидуальные проволоки размера 0613, каждая из которых имеет 3757 круговых милов, что составляет примерно 500000 круглых милов или 500 x 1000, что равно 500MCM.

500 MCM = 133 нити из материала диаметром 3757 мил (примерно 14 AWG) или 499,681 всего круглого мил.

Метрический эквивалент AWG

AWG мм2
28 0,08
26 0.14
24 0,25
22 0,34
21 0,38
20 0,50
18 0,75
17 1,0
16 1,5
12 4.0
10 6,0
8 10
6 16
4 25
2 35
1 50
1/0 55
2/0 70
4/0 120
300MCM 150
350MCM 185
500MCM 240
600MCM 300
750MCM 400
1000MCM 500

Скрутка проводов

СТЯЖНЫЕ ПРОВОДНИКИ Многожильные проводники, разработанные как способ преодоления жесткости сплошных проводников, состоят из проводов меньшего калибра, скрученных в пучки или намотанных вместе, чтобы образовать провод большего размера.Калибровочный размер многожильных проводников часто выражается как комбинация общего размера и размера отдельной жилы.

ПРИМЕР: 16 AWG 26/30 – 16 – это общий калибр, 26 – количество жил, 30 – калибр каждого из 26 проводов. Это также может быть выражено как 26 / 0,0100 с использованием десятичного размера.

Многожильные проводники предпочтительнее по нескольким причинам:

ГИБКОСТЬ ПРОВОДНИКА намного выше у многожильных проводов, что упрощает их установку.

FLEX LIFE длиннее, чем у одножильных проводов. Многожильные проводники могут выдерживать большую вибрацию и изгиб перед разрывом. Вообще говоря, чем тоньше скрутка, тем гибче будет проводник.

ПОВРЕЖДЕНИЕ ПОВЕРХНОСТИ многожильного провода, например царапины или надрезы, будет менее серьезным, чем подобное повреждение сплошного провода.

STRAND COUNT влияет как на гибкость, так и на стоимость проводника. Для проводов любого размера, чем больше жил, тем гибче и дороже становится проводник.

Материал проводника

МЕДЬ Медь, голая или луженая, является наиболее часто используемым проводящим металлом.

Для применений, в которых медь не подходит, доступно несколько вариантов:

АЛЮМИНИЙ Этот металл по многим свойствам похож на медь; пластичность, пластичность, теплопроводность и электрическая проводимость, а также способность покрывать (выдавливаться) практически любым материалом, подходящим для изоляции меди. В то время как стоимость проводов иногда может быть уменьшена за счет использования алюминия (особенно в больших диаметрах), экономия уменьшается по мере уменьшения размеров.Алюминий редко используется в OEM-приложениях.

К недостаткам алюминиевых проводников относятся:

  • Алюминий имеет только 61% проводимости меди, поэтому диаметр провода должен быть на 50% больше, чтобы обеспечить эквивалентную пропускную способность по току. Это может привести к значительному увеличению внешнего диаметра проволоки. Срок службы гибкого кабеля также составляет от 1/2 до 1/3 срока службы меди.
  • Основное преимущество использования алюминия – снижение веса; алюминий весит на 1/3 меньше меди.
  • Алюминий трудно паять с другими металлами.
  • Алюминий может вызвать коррозию при контакте с некоторыми металлами.
  • Алюминий требует очистки перед окончательной обработкой, что может занять много времени.
  • Алюминий обычно не тянут в меньших размерах.

СТАЛЬ С БРОНЗОВЫМ ИЛИ МЕДНЫМ ПОКРЫТИЕМ Если требуется высокая прочность на разрыв, например, коаксиальные кабели или специальные шнуры, лучше всего подойдет сталь с бронзовым или медным покрытием.

СПЛАВЫ ВЫСОКОЙ ПРОЧНОСТИ Хотя эти проводники из медного сплава более дороги, чем стальная проволока с медным или бронзовым покрытием, они позволяют значительно уменьшить размер и / или вес. Высокопрочные сплавы обеспечивают высокую прочность на разрыв и больший срок службы при изгибе при небольшом увеличении сопротивления постоянному току. Чаще всего используются кадмиево-хромовая медь, кадмий-медь, хром-медь и цирконий.

CONDUCTORS – прикладное промышленное электричество

К настоящему времени вы должны быть хорошо осведомлены о взаимосвязи между электропроводностью и некоторыми типами материалов.Эти материалы, обеспечивающие легкий проход свободных электронов, называются проводниками , а материалы, препятствующие прохождению свободных электронов, называются изоляторами .

К сожалению, научные теории, объясняющие, почему одни материалы проводят, а другие нет, довольно сложны и уходят корнями в квантово-механические объяснения того, как электроны располагаются вокруг ядер атомов. В отличие от хорошо известной «планетарной» модели электронов, вращающихся вокруг ядра атома в виде четко определенных кусков материи по круговым или эллиптическим орбитам, электроны на «орбите» на самом деле совсем не действуют как частицы материи.Скорее, они демонстрируют характеристики как частицы, так и волны, их поведение ограничивается размещением в отдельных зонах вокруг ядра, называемых «оболочками» и «подоболочками». Электроны могут занимать эти зоны только в ограниченном диапазоне энергий в зависимости от конкретной зоны и того, насколько эта зона занята другими электронами. Если бы электроны действительно действовали как крошечные планеты, удерживаемые на орбите вокруг ядра за счет электростатического притяжения, их действия описывались бы теми же законами, что и движения реальных планет, не могло бы быть реального различия между проводниками и изоляторами, и химические связи между атомами не могли бы быть существуют так, как они существуют сейчас.Именно дискретная, «количественная» природа энергии и расположения электронов, описываемая квантовой физикой, придает этим явлениям их регулярность.

Атом в возбужденном состоянии

Когда электрон может свободно принимать более высокие энергетические состояния вокруг ядра атома (из-за его размещения в определенной «оболочке»), он может свободно отрываться от атома и составлять часть электрического тока, протекающего через вещество.

Основной атом

Если квантовые ограничения, наложенные на электрон, лишают его этой свободы, то электрон считается «связанным» и не может оторваться (по крайней мере, нелегко), чтобы образовать ток.Первый сценарий типичен для проводящих материалов, а второй – для изоляционных материалов.

Некоторые учебники скажут вам, что электрическая проводимость элемента определяется исключительно количеством электронов, находящихся во внешней «оболочке» атомов (называемой валентной оболочкой , ), но это чрезмерное упрощение, поскольку любое исследование проводимости по сравнению с валентностью электроны в таблице элементов подтвердят. Истинная сложность ситуации раскрывается далее при рассмотрении проводимости молекул (совокупностей атомов, связанных друг с другом электронной активностью).

Хорошим примером этого является элемент углерода, который состоит из материалов с сильно различающейся проводимостью: графит и алмаз . Графит – хороший проводник электричества, а алмаз – практически изолятор (что еще более странно, технически он классифицируется как полупроводник , который в чистом виде действует как изолятор, но может проводить при высоких температурах и / или воздействии примеси). И графит, и алмаз состоят из атомов одного и того же типа: углерода с 6 протонами, 6 нейтронами и 6 электронами каждый.Принципиальное различие между графитом и алмазом состоит в том, что молекулы графита представляют собой плоские группы атомов углерода, а молекулы алмаза представляют собой тетраэдрические (пирамидальные) группы атомов углерода.

Преднамеренное введение примесей в собственный полупроводник с целью изменения его электрических, оптических и структурных свойств называется легированием . Если атомы углерода присоединяются к другим типам атомов с образованием соединений, электрическая проводимость снова изменяется.Карбид кремния, соединение элементов кремния и углерода, демонстрирует нелинейное поведение: его электрическое сопротивление уменьшается с увеличением приложенного напряжения! Углеводородные соединения (например, молекулы масел), как правило, очень хорошие изоляторы. Как видите, простой подсчет валентных электронов в атоме – плохой индикатор электропроводности вещества.

Все металлические элементы являются хорошими проводниками электричества благодаря способу связи атомов друг с другом.Электроны атомов, составляющих массу металла, настолько раскованы в своих допустимых энергетических состояниях, что свободно перемещаются между различными ядрами в веществе, легко мотивируемые любым электрическим полем. Фактически, электроны настолько подвижны, что иногда ученые описывают их как электронный газ или даже электронное море , в котором покоятся атомные ядра. Эта подвижность электронов объясняет некоторые из других общих свойств металлов: хорошую теплопроводность, пластичность и пластичность (легко формуются в различные формы) и блестящую поверхность в чистом виде.

К счастью, физика, лежащая в основе всего этого, в основном не имеет отношения к нашим целям. Достаточно сказать, что некоторые материалы являются хорошими проводниками, некоторые – плохими проводниками, а некоторые находятся посередине. На данный момент достаточно просто понять, что эти различия определяются конфигурацией электронов вокруг составляющих атомов материала.

Важным шагом на пути к тому, чтобы электричество соответствовало нашим требованиям, является возможность прокладывать пути для прохождения тока с контролируемым сопротивлением.Также жизненно важно, чтобы мы могли предотвратить протекание тока там, где мы этого не хотим, с помощью изоляционных материалов. Однако не все проводники и изоляторы одинаковы. Нам необходимо понимать некоторые характеристики обычных проводников и изоляторов и уметь применять эти характеристики в конкретных приложениях.

Почти все проводники обладают определенным измеримым сопротивлением (особые типы материалов, называемые сверхпроводниками , не обладают абсолютно электрическим сопротивлением, но это не обычные материалы, и они должны храниться в особых условиях, чтобы быть сверхпроводящими).Обычно мы предполагаем, что сопротивление проводников в цепи равно нулю, и ожидаем, что ток проходит через них, не вызывая заметного падения напряжения. В действительности, однако, почти всегда будет падение напряжения на (нормальных) проводящих путях электрической цепи, хотим мы, чтобы там было падение напряжения или нет:

Рисунок 11.1

Чтобы рассчитать, какими будут эти падения напряжения в любой конкретной цепи, мы должны уметь определить сопротивление обычного провода, зная размер и диаметр провода.В некоторых из следующих разделов этой главы будут рассмотрены подробности этого.

  • Электропроводность материала определяется конфигурацией электронов в атомах и молекулах этого материала (группы связанных атомов).
  • Все обычные проводники в той или иной степени обладают сопротивлением.
  • Ток, протекающий по проводнику с (любым) сопротивлением, вызовет некоторое падение напряжения по длине этого проводника.

Это должно быть здравым смыслом, что жидкость течет по трубам большого диаметра легче, чем по трубам малого диаметра (если вам нужна практическая иллюстрация, попробуйте пить жидкость через соломинку разного диаметра).Тот же общий принцип действует для потока электронов через проводники: чем шире площадь поперечного сечения (толщина) проводника, тем больше места для протекания электронов и, следовательно, тем легче возникает поток (меньшее сопротивление). .

Два основных вида электрического провода: одножильный и многожильный

Электрический провод обычно имеет круглое поперечное сечение (хотя есть некоторые уникальные исключения из этого правила) и бывает двух основных разновидностей: одножильный и многожильный . Сплошной медный провод звучит так, как звучит: одна сплошная медная жила по всей длине провода. Многожильный провод состоит из более мелких жил сплошного медного провода, скрученных вместе в один провод большего размера. Самым большим преимуществом многожильного провода является его механическая гибкость, способность выдерживать многократные изгибы и скручивания намного лучше, чем сплошная медь (которая имеет тенденцию к усталости и со временем ломается).

Размер провода можно измерить несколькими способами.Мы могли бы говорить о диаметре провода, но поскольку на самом деле наибольшее значение для потока электронов имеет площадь поперечного сечения , нам лучше определять размер провода в терминах площади. 2 [/ латекс]

[латекс] = (3.2 [/ латекс]

Расчет круговой площади провода в миле

Однако электрики и другие лица, часто озабоченные размером провода, используют другую единицу измерения площади, специально разработанную для круглого сечения провода. Этот специальный блок называется круговой мил (иногда сокращенно см ). Единственная цель наличия этой специальной единицы измерения – избавить от необходимости использовать множитель π (3,1415927.2 [/ латекс]

Поскольку это единица измерения площади , математическая степень 2 все еще действует (удвоение ширины круга всегда увеличивает его площадь в четыре раза, независимо от того, какие единицы используются, или если ширина этого круга выражается в единицах радиуса или диаметра). Чтобы проиллюстрировать разницу между измерениями в квадратных милях и измерениями в круглых милах, я сравню круг с квадратом, показывая площадь каждой формы в обеих единицах измерения:

Рисунок 11.4

А для провода другого размера:

Рисунок 11.5

Очевидно, круг заданного диаметра имеет меньшую площадь поперечного сечения, чем квадрат ширины и высоты, равный диаметру круга: обе единицы измерения площади отражают это. Однако должно быть ясно, что единица «квадратный мил» действительно предназначена для удобного определения площади квадрата, в то время как «круговой мил» адаптирован для удобного определения площади круга: соответствующую формулу для каждого проще работать с.Следует понимать, что обе единицы действительны для измерения площади формы, независимо от того, какой формы она может быть. Преобразование между круглыми милами и квадратными милами представляет собой простое соотношение: на каждые 4 круглых мила приходится π (3,1415927 …) квадратных милов.

Измерение площади поперечного сечения провода с помощью калибра

Еще одним средством измерения площади поперечного сечения провода является калибр калибра . Шкала датчика основана на целых числах, а не на дробных или десятичных дюймах. Чем больше номер калибра, тем тоньше провод; чем меньше номер калибра, тем толще проволока.Для тех, кто знаком с ружьями, эта обратно пропорциональная шкала измерения должна показаться знакомой.

Таблица в конце этого раздела приравнивает калибр к диаметру в дюймах, круглые милы и квадратные дюймы для сплошной проволоки. Провода большего диаметра достигают конца общей шкалы (которая, естественно, достигает максимума, равного 1), и представлены серией нулей. «3/0» – это еще один способ обозначения «000», который произносится как «тройной дол». Опять же, тем, кто знаком с ружьями, следует признать терминологию, как бы странно это ни звучало.Что еще больше усложняет ситуацию, в мире существует более одного «стандарта» калибра. Для определения размеров электрических проводов предпочтительной системой измерения является американский калибр для проводов (AWG), также известный как калибр Brown и Sharpe (B&S). В Канаде и Великобритании британский стандартный калибр проводов (SWG) является официальной системой измерения электрических проводов. В мире существуют и другие системы калибровки проволоки для классификации диаметра проволоки, такие как калибр для стальной проволоки Stubs и калибр для стальной музыкальной проволоки (MWG), но эти системы измерения применимы к неэлектрическим проводам.

Система измерения American Wire Gauge (AWG), несмотря на ее странности, была разработана с целью: на каждые три шага на шкале калибра площадь провода (и вес на единицу длины) примерно удваивается. Это удобное правило, которое следует помнить при приблизительной оценке диаметра проволоки!

Для очень проводов большого диаметра (толще 4/0) от системы калибров обычно отказываются для измерения площади поперечного сечения в тысячах круглых мил (MCM), заимствуя старую римскую цифру «M» для обозначения кратного от «тысячи» перед «CM» для «круговых мил.В следующей таблице сечения проводов не указаны размеры, превышающие калибр 4/0, потому что сплошная медная проволока и становится непрактичной для обращения с такими размерами. Вместо этого отдается предпочтение многопроволочной конструкции.

Таблица проводов для твердых, круглых медных проводников

Размер Диаметр Площадь поперечного сечения Вес
AWG дюймов cir. мил кв.в дюймах фунтов / 1000 футов
4/0 0,4600 211 600 0,1662 640,5
3/0 0,4096 167 800 0,1318 507,9
2/0 0,3648 133,100 0,1045 402,8
1/0 0,3249 105 500 0,08289 319,5
1 0.2893 83 690 0,06573 253,5
2 0,2576 66,370 0,05213 200,9
3 0,2294 52 630 0,04134 159,3
4 0,2043 41740 0,03278 126,4
5 0,1819 33 100 0,02600 100.2
6 0,1620 26 250 0,02062 79,46
7 0,1443 20 820 0,01635 63,02
8 0,1285 16 510 0,01297 49,97
9 0,1144 13 090 0,01028 39,63
10 0.1019 10,380 0,008155 31,43
11 0,09074 8 234 0,006467 24,92
12 0,08081 6 530 0,005129 19,77
13 0,07196 5 178 0,004067 15,68
14 0,06408 4,107 0.003225 12,43
15 0,05707 3 257 0,002558 9,858
16 0,05082 2,583 0,002028 7,818
17 0,04526 2,048 0,001609 6.200
18 0,04030 1,624 0,001276 4,917
19 0.03589 1,288 0,001012 3,899
20 0,03196 1,022 0,0008023 3,092
21 0,02846 810,1 0,0006363 2.452
22 0,02535 642,5 0,0005046 1,945
23 0,02257 509,5 0.0004001 1,542
24 0,02010 404,0 0,0003173 1,233
25 0,01790 320,4 0,0002517 0,9699
26 0,01594 254,1 0,0001996 0,7692
27 0,01420 201,5 0,0001583 0,6100
28 0.01264 159,8 0,0001255 0,4837
29 0,01126 126,7 0,00009954 0,3836
30 0,01003 100,5 0,00007894 0,3042
31 0,008928 79,70 0,00006260 0,2413
32 0,007950 63,21 0.00004964 0,1913
33 0,007080 50,13 0,00003937 0,1517
34 0,006305 39,75 0,00003122 0,1203
35 0,005615 31,52 0,00002476 0,09542
36 0,005000 25,00 0,00001963 0.07567
37 0,004453 19,83 0,00001557 0,06001
38 0,003965 15,72 0,00001235 0,04759
39 0,003531 12,47 0,000009793 0,03774
40 0,003145 9,888 0,000007766 0,02993
41 0.002800 7,842 0,000006159 0,02374
42 0,002494 6,219 0,000004884 0,01882
43 0,002221 4,932 0,000003873 0,01493

Для некоторых сильноточных приложений требуются провода сечением, превышающим практический предел размера круглого провода. В этих случаях в качестве проводников используются толстые шины из цельного металла, называемые сборными шинами .Шины обычно изготавливаются из меди или алюминия и чаще всего неизолированы. Они физически поддерживаются вдали от каркаса или конструкции, удерживающей их, с помощью опор изолятора. Хотя квадратное или прямоугольное поперечное сечение очень распространено для формы шин, используются также и другие формы. Площадь поперечного сечения сборных шин обычно измеряется в круглых милах (даже для квадратных и прямоугольных шин!), Скорее всего, для удобства возможности напрямую приравнять размер шины к круглому проводу.

  • Ток течет по проводам большого диаметра легче, чем по проводам малого диаметра, из-за большей площади поперечного сечения, по которой они могут двигаться.
  • Вместо того, чтобы измерять небольшие размеры проволоки в дюймах, часто используется единица измерения «мил» (1/1000 дюйма).
  • Площадь поперечного сечения провода может быть выражена в квадратных единицах (квадратные дюймы или квадратные милы), круговые милы или «калибровочная» шкала.
  • При вычислении площади квадратной единицы для круглого провода используется формула площади круга:
  • A = πr 2 (квадратные единицы)
  • Расчет площади кругового мила для круглого провода намного проще из-за того, что единица измерения «круговой мил» была выбрана именно для этой цели: чтобы исключить коэффициенты «пи» и d / 2 (радиус) в формула.
  • A = d 2 (круглые)
  • На каждые 4 круговых мил приходится π (3,1416) квадратных милов.
  • Система калибровки проводов калибра основана на целых числах, большие числа представляют провода меньшей площади и наоборот. Провода толщиной более 1 калибра обозначаются нулями: 0, 00, 000 и 0000 (произносятся «одинарная», «двойная», «тройная» и «четверная».
  • Провода очень большого сечения измеряются в тысячах круглых милов (MCM), что типично для шин и проводов сечением выше 4/0.
  • Шины – это сплошные шины из меди или алюминия, используемые в конструкции сильноточных цепей. Соединения, выполняемые с шинами, обычно являются сварными или болтовыми, а шины часто голые (неизолированные) и поддерживаются вдали от металлических каркасов за счет использования изолирующих стоек.

Чем меньше площадь поперечного сечения любого данного провода, тем больше сопротивление для любой данной длины при прочих равных условиях. Проволока с большим сопротивлением будет рассеивать большее количество тепловой энергии при любом заданном значении тока, мощность равна P = I 2 R.

Рассеиваемая мощность из-за сопротивления проводника проявляется в виде тепла, и чрезмерное тепло может повредить провод (не говоря уже об объектах рядом с проводом), особенно с учетом того факта, что большинство проводов изолированы с помощью пластиковое или резиновое покрытие, которое может плавиться и гореть. Таким образом, тонкие провода будут выдерживать меньший ток, чем толстые, при прочих равных условиях. Предел допустимого тока проводника известен как его допустимая нагрузка .

В первую очередь из соображений безопасности определенные стандарты для электропроводки были установлены в Соединенных Штатах и ​​указаны в Национальном электротехническом кодексе (NEC) . В типичных таблицах допустимой токовой нагрузки проводов NEC указаны допустимые максимальные токи для различных размеров и применений проводов. Хотя точка плавления меди теоретически накладывает ограничение на допустимую нагрузку на провод, материалы, обычно используемые для изоляции проводов, плавятся при температурах намного ниже точки плавления меди, и поэтому практические значения допустимой нагрузки основаны на тепловых пределах изоляции . .Падение напряжения в результате чрезмерного сопротивления проводов также является фактором при выборе размеров проводников для их использования в цепях, но это соображение лучше оценивать с помощью более сложных средств (которые мы рассмотрим в этой главе). Таблица, полученная из списка NEC, показана, например:

Таблица 11.2 Сечение медных проводников на открытом воздухе при 30 градусах Цельсия

Изоляция: RUW, Т THW, THWN FEP, FEPB
Тип: TW RUH THHN, XHHW
Размер Текущий рейтинг Текущий рейтинг Текущий рейтинг
AWG при 60 градусах Цельсия при 75 градусах Цельсия при 90 градусах Цельсия
20 * 9 * 12.5
19 * 13 18
16 * 18 24
14 25 30 35
12 30 35 40
10 40 50 55
8 60 70 80
6 80 95 105
4 105 125 140
2 140 170 190
1 165 195 220
1/0 195 230 260
2/0 225 265 300
3/0 260 310 350
4/0 300 360 405

* = оценочные значения; как правило, провода малого диаметра не производятся с изоляцией такого типа

Обратите внимание на существенные различия в допустимой нагрузке между проводами одинакового сечения с разными типами изоляции.Это связано, опять же, с тепловыми пределами (60 °, 75 °, 90 °) каждого типа изоляционного материала.

Эти номинальные значения допустимой нагрузки указаны для медных проводов в «свободном воздухе» (максимальная типичная циркуляция воздуха), в отличие от проводов, помещенных в кабелепровод или кабельные лотки. Как вы заметите, в таблице не указаны значения силы тока для проводов малого диаметра. Это связано с тем, что NEC занимается в первую очередь силовой проводкой (большие токи, большие провода), а не проводами, обычными для слаботочных электронных устройств.

Последовательности букв, используемые для обозначения типов проводников, имеют значение, и эти буквы обычно относятся к свойствам изолирующего слоя (слоев) проводника. Некоторые из этих букв символизируют индивидуальные свойства провода, а другие – просто аббревиатуры. Например, буква «Т» сама по себе означает «термопластик» в качестве изоляционного материала, как в «TW» или «THHN». Однако трехбуквенная комбинация «MTW» является аббревиатурой для Machine Tool Wire , типа провода, изоляция которого сделана так, чтобы быть гибкой для использования в машинах, испытывающих значительное движение или вибрацию.

Изоляционный материал

  • C = хлопок
  • FEP = фторированный этиленпропилен
  • MI = минерал (оксид магния)
  • PFA = перфторалкокси
  • R = резина (иногда неопрен)
  • S = Силиконовая «резина»
  • SA = силикон-асбест
  • T = термопласт
  • TA = Термопласт-асбест
  • TFE = политетрафторэтилен («тефлон»)
  • X = сшитый синтетический полимер
  • Z = модифицированный этилентетрафторэтилен

Тепловая нагрузка

  • H = 75 градусов Цельсия
  • HH = 90 градусов Цельсия

Наружное покрытие («Оболочка»)

Особые условия обслуживания

  • U = Подземный
  • Вт = мокрый
  • -2 = 90 градусов Цельсия и влажный

Таким образом, проводник «THWN» имеет изоляцию из термопласта T , устойчив к потреблению H при температуре 75 ° C, рассчитан на Вт, и другие условия и поставляется с внешней оболочкой из илона N .

Подобные буквенные коды используются только для проводов общего назначения, например, используемых в домашних условиях и на предприятиях. Для приложений с высокой мощностью и / или тяжелых условий эксплуатации сложность технологии проводов не поддается классификации по нескольким буквенным кодам. Проводники воздушных линий электропередачи обычно изготавливаются из чистого металла и подвешиваются к опорам с помощью стеклянных, фарфоровых или керамических опор, известных как изоляторы. Даже в этом случае фактическая конструкция провода, способного выдерживать физические нагрузки, как статические (собственный вес), так и динамические (ветер) нагрузки, может быть сложной, с несколькими слоями и разными типами металлов, намотанными вместе, чтобы сформировать единый проводник.Большие подземные силовые провода иногда изолируются бумагой, а затем заключаются в стальную трубу, заполненную сжатым азотом или маслом, чтобы предотвратить проникновение воды. Такие проводники требуют вспомогательного оборудования для поддержания давления жидкости по всей трубе.

Другие изоляционные материалы находят применение в малых масштабах. Например, провод небольшого диаметра, используемый для изготовления электромагнитов (катушек, создающих магнитное поле из потока электронов), часто изолируют тонким слоем эмали.Эмаль является прекрасным изоляционным материалом и очень тонкая, что позволяет наматывать множество «витков» проволоки на небольшом пространстве.

  • Сопротивление провода создает тепло в рабочих цепях. Это тепло представляет собой потенциальную опасность возгорания.
  • Тонкие провода имеют более низкий допустимый ток («допустимую нагрузку»), чем толстые провода, из-за их большего сопротивления на единицу длины и, следовательно, большего тепловыделения на единицу тока.
  • Национальный электротехнический кодекс (NEC) определяет допустимую силу тока для силовой проводки в зависимости от допустимой температуры изоляции и области применения провода.

Расчет сопротивления проводов

Номинальная допустимая нагрузка проводника – это грубая оценка сопротивления, основанная на потенциальной опасности возникновения пожара по току. Однако мы можем столкнуться с ситуациями, когда падение напряжения, вызванное сопротивлением проводов в цепи, вызывает другие проблемы, кроме предотвращения возгорания. Например, мы можем проектировать схему, в которой напряжение на компоненте является критическим и не должно опускаться ниже определенного предела. В этом случае падение напряжения из-за сопротивления провода может вызвать техническую проблему, будучи в пределах безопасных (пожарных) пределов допустимой нагрузки:

Если нагрузка в приведенной выше схеме не выдерживает напряжения ниже 220 В при напряжении источника 230 В, тогда нам лучше быть уверенными, что проводка не упадет более чем на 10 вольт по пути.Если подсчитать как питающие, так и обратные проводники этой цепи, это оставляет максимально допустимое падение в 5 вольт по длине каждого провода. Используя закон Ома (R = E / I), мы можем определить максимально допустимое сопротивление для каждого отрезка провода:

[латекс] R = \ frac {E} {I} [/ латекс]

[латекс] = \ frac {5V} {25A} [/ латекс]

[латекс] R = 0,2 Ом [/ латекс]

Мы знаем, что длина каждого куска провода составляет 2300 футов, но как определить величину сопротивления для определенного размера и длины провода? Для этого нам понадобится другая формула:

[латекс] \ tag {11.2} \ text {R} = \ rho \ ell / \ text {A} [/ latex]

Эта формула связывает сопротивление проводника с его удельным сопротивлением (греческая буква «ро» (ρ), которая похожа на строчную букву «p»), его длиной («l») и поперечным сечением. площадь сечения («А»). Обратите внимание, что с переменной длины в верхней части дроби значение сопротивления увеличивается по мере увеличения длины (аналогия: труднее протолкнуть жидкость через длинную трубу, чем через короткую) и уменьшается по мере увеличения площади поперечного сечения ( аналогия: жидкость легче течет по толстой трубе, чем по тонкой).Удельное сопротивление является константой для типа рассчитываемого материала проводника.

Удельное сопротивление нескольких проводящих материалов можно найти в следующей таблице. Внизу таблицы мы находим медь, уступающую только серебру по низкому удельному сопротивлению (хорошей проводимости):

Таблица 11.3 Удельное сопротивление при 20 градусах Цельсия

Материал Элемент / Сплав (Ом-смил / фут) (мкОм-см)
нихром Сплав 675 112.2
Нихром V Сплав 650 108,1
Манганин Сплав 290 48,21
Константан Сплав 272,97 45,38
Сталь * Сплав 100 16,62
Платина Элемент 63,16 10,5
Утюг Элемент 57.81 9,61
Никель Элемент 41,69 6,93
цинк Элемент 35,49 5,90
молибден Элемент 32,12 5,34
Вольфрам Элемент 31,76 5,28
Алюминий Элемент 15,94 2.650
Золото Элемент 13,32 2,214
Медь Элемент 10,09 1,678
Серебристый Элемент 9,546 1,587

* = Стальной сплав с содержанием железа 99,5%, углерода 0,5%

Обратите внимание, что значения удельного сопротивления в приведенной выше таблице даны в очень странной единице «Ом-см-мил / фут» (Ом-см-мил / фут). Эта единица указывает, какие единицы мы должны использовать в формуле сопротивления ( [латекс] \ text {R} = \ rho \ ell / \ text {A} [/ latex]).В этом случае эти значения удельного сопротивления предназначены для использования, когда длина измеряется в футах, а площадь поперечного сечения измеряется в круглых милах.

Метрической единицей измерения удельного сопротивления является ом-метр (Ом-м) или ом-сантиметр (Ом-см), при этом 1,66243 x 10 -9 Ом-метров на Ом-см-мил / фут (1,66243 x 10 -7 Ом-см на Ом-см-мил / фут). В столбце таблицы Ом-см цифры фактически масштабированы как мкОм-см из-за их очень малых величин. Например, железо указано как 9.61 мкОм-см, что можно представить как 9,61 x 10 -6 Ом-см.

При использовании единицы измерения удельного сопротивления Ом-метр в формуле [латекс] \ text {R} = \ rho \ ell / \ text {A} [/ latex] длина должна быть в метрах, а площадь – в квадратные метры. При использовании единицы Ом-сантиметр (Ом-см) в той же формуле длина должна быть в сантиметрах, а площадь – в квадратных сантиметрах.

Все эти единицы измерения удельного сопротивления действительны для любого материала (Ом-см / фут, Ом-м или Ом-см).Однако можно предпочесть использовать Ом-см-мил / фут при работе с круглым проводом, площадь поперечного сечения которого уже известна в круглых милах. И наоборот, при работе с шиной нестандартной формы или изготовленной по индивидуальному заказу шиной, вырезанной из металлической заготовки, где известны только линейные размеры длины, ширины и высоты, более подходящими могут быть единицы измерения удельного сопротивления Ом-метр или Ом-см.

Возвращаясь к нашей примерной схеме, мы искали провод с сопротивлением 0,2 Ом или меньше на длине 2300 футов.Предполагая, что мы собираемся использовать медный провод (самый распространенный тип производимого электрического провода), мы можем настроить нашу формулу следующим образом:

[латекс] R = ρ \ frac {e} {A} [/ латекс]

Решение для области (A):

[латекс] A = ρ \ frac {e} {R} [/ латекс]

[латекс] = (10,09 Ом-см / фут) (\ frac {2300feet} {0,2 Ом}) [/ латекс]

[латекс] = 116 035 см [/ латекс]

Алгебраически решая относительно A, мы получаем значение 116 035 круговых милов.Ссылаясь на нашу таблицу размеров сплошных проводов, мы обнаруживаем, что проволока «двойной длины» (2/0) с длиной 133 100 см является достаточной, в то время как следующий меньший размер, «одинарная проводка» (1/0) с длиной 105 500 см слишком мала. . Имейте в виду, что ток в нашей цепи составляет скромные 25 ампер. Согласно нашей таблице допустимой токовой нагрузки для медного провода на открытом воздухе, достаточно было бы провода калибра 14 (если речь идет о , а не о , вызывающем возгорание). Однако с точки зрения падения напряжения провод 14 калибра был бы очень неприемлемым.

Ради интереса, давайте посмотрим, как провод 14 калибра повлияет на характеристики нашей силовой цепи. Глядя на нашу таблицу размеров проводов, мы обнаруживаем, что проволока калибра 14 имеет площадь поперечного сечения 4 107 круглых милов. Если мы все еще используем медь в качестве материала для проволоки (хороший выбор, если только мы не действительно богаты и не можем позволить себе 4600 футов серебряной проволоки 14-го калибра!), То наше удельное сопротивление все равно будет 10,09 Ом-см-мил / фут. :

[латекс] R = ρ \ frac {e} {A} [/ латекс]

[латекс] = (10.09 Ом-см / фут) (\ frac {2300feet} {4107}) [/ латекс]

[латекс] = 5,651 Ом [/ латекс]

Помните, что это 5,651 Ом на 2300 футов медного провода калибра 14, и что у нас есть два участка по 2300 футов во всей цепи, поэтому каждый кусок провода в цепи имеет сопротивление 5,651 Ом:

Общее сопротивление проводов нашей схемы составляет 2 раза 5,651 или 11,301 Ом. К сожалению, это намного больше, чем сопротивление, чтобы пропускать ток 25 ампер при напряжении источника 230 вольт.Даже если бы сопротивление нагрузки было 0 Ом, сопротивление нашей проводки 11,301 Ом ограничило бы ток цепи до 20,352 ампер! Как видите, «небольшое» сопротивление провода может иметь большое значение в характеристиках схемы, особенно в силовых цепях, где токи намного выше, чем обычно встречаются в электронных схемах.

Давайте рассмотрим пример проблемы сопротивления для отрезка сборной шины, изготовленной по индивидуальному заказу. Предположим, у нас есть кусок сплошного алюминиевого стержня шириной 4 см, высотой 3 см и длиной 125 см, и мы хотим рассчитать сквозное сопротивление по длине (125 см).2}) [/ латекс]

[латекс] = 27,604 мкОм [/ латекс]

Как вы можете видеть, абсолютная толщина шины обеспечивает очень низкое сопротивление по сравнению со стандартными размерами проводов, даже при использовании материала с большим удельным сопротивлением.

Процедура определения сопротивления шины принципиально не отличается от процедуры определения сопротивления круглого провода. Нам просто нужно убедиться, что площадь поперечного сечения рассчитана правильно и что все единицы соответствуют друг другу, как должны.

  • Сопротивление проводника увеличивается с увеличением длины и уменьшается с увеличением площади поперечного сечения, при прочих равных условиях.
  • Удельное сопротивление («ρ») – это свойство любого проводящего материала, показатель, используемый для определения сквозного сопротивления проводника данной длины и площади в этой формуле: R = ρl / A
  • Удельное сопротивление материалов указывается в единицах Ом-см / фут или Ом-метр (метрическая система). Коэффициент преобразования между этими двумя единицами равен 1.66243 x 10 -9 Ом-метров на Ом-см-дюйм / фут или 1,66243 x 10 -7 Ом-см на Ом-см-дюйм / фут.
  • Если падение напряжения в цепи критично, перед выбором сечения проводов необходимо произвести точный расчет сопротивления проводов.

Вы могли заметить в таблице удельных сопротивлений, что все значения указаны для температуры 20 ° C. Если вы подозревали, что это означает, что удельное сопротивление материала может изменяться с температурой, вы были правы!

Значения сопротивления для проводов при любой температуре, отличной от стандартной (обычно указываемой на уровне 20 Цельсия) в таблице удельного сопротивления, должны определяться по еще одной формуле:

[латекс] R = R_ {ref} [1 + α (T-T_ {ref})] \ tag {11.3} [/ латекс]

Где,

[латекс] R = \ text {Сопротивление проводимости при температуре “T”} [/ латекс]

[латекс] R_ {ref} = \ text {Сопротивление проводимости при эталонной температуре} [/ латекс]

[латекс] T_ {ref} = \ text {обычно} 20 ° C \ text {, но иногда} 0 ° C [/ латекс]

[латекс] α = \ text {Температурный коэффициент сопротивления материала проводника} [/ латекс]

[латекс] \ text {T = Температура проводника в градусах Цельсия} [/ латекс]

[латекс] T_ {ref} = \ text {Эталонная температура, указанная α для проводника} [/ латекс]

Константа «альфа» (α) известна как температурный коэффициент сопротивления и символизирует коэффициент изменения сопротивления на градус изменения температуры.Так же, как все материалы обладают определенным удельным сопротивлением (при 20 ° C), они также изменяют сопротивление в зависимости от температуры на определенную величину. Для чистых металлов этот коэффициент является положительным числом, что означает, что сопротивление увеличивается на с повышением температуры. Для элементов углерода, кремния и германия этот коэффициент является отрицательным числом, что означает, что сопротивление уменьшается на с повышением температуры. Для некоторых металлических сплавов температурный коэффициент сопротивления очень близок к нулю, а это означает, что сопротивление практически не изменяется при изменении температуры (хорошее свойство, если вы хотите построить прецизионный резистор из металлической проволоки!).В следующей таблице приведены температурные коэффициенты сопротивления для нескольких распространенных металлов, как чистых, так и легированных:

Таблица 11.4 Температурные коэффициенты сопротивления при 20 градусах Цельсия

Материал Элемент / Сплав «альфа» на градус Цельсия
Никель Элемент 0,005866
Утюг Элемент 0,005671
молибден Элемент 0.004579
Вольфрам Элемент 0,004403
Алюминий Элемент 0,004308
Медь Элемент 0,004041
Серебристый Элемент 0,003819
Платина Элемент 0,003729
Золото Элемент 0,003715
цинк Элемент 0.003847
Сталь * Сплав 0,003
нихром Сплав 0,00017
Нихром V Сплав 0,00013
Манганин Сплав +/- 0,000015
Константан Сплав -0,000074

* = Стальной сплав с содержанием железа 99,5%, углерода 0,5% тыс.

Давайте посмотрим на пример схемы, чтобы увидеть, как температура может повлиять на сопротивление провода и, следовательно, на характеристики схемы:

Эта схема имеет полное сопротивление проводов (провод 1 + провод 2) 30 Ом при стандартной температуре.Составив таблицу значений напряжения, тока и сопротивления получаем:

При 20 ° C мы получаем 12,5 В на нагрузке и всего 1,5 В (0,75 + 0,75) падаем на сопротивление провода. Если бы температура поднялась до 35 ° по Цельсию, мы могли бы легко определить изменение сопротивления для каждого отрезка провода. Предполагая использование медной проволоки (α = 0,004041), получаем:

[латекс] R = R_ {ref} [1 + α (T-T_ {ref})] [/ латекс]

[латекс] = (15 Ом) [1 + 0.004041 (35 ° -20 °)] [/ латекс]

[латекс] = 15,909 Ом [/ латекс]

Пересчитав значения нашей схемы, мы увидим, какие изменения принесет это повышение температуры:

Как видите, в результате повышения температуры напряжение на нагрузке упало (с 12,5 до 12,42 вольт), а на проводах увеличилось (с 0,75 до 0,79 вольт). Хотя изменения могут показаться незначительными, они могут быть значительными для линий электропередач, протянувшихся на несколько километров между электростанциями и подстанциями, подстанциями и нагрузками.Фактически, электроэнергетические компании часто должны учитывать изменения сопротивления линии в результате сезонных колебаний температуры при расчете допустимой нагрузки системы.

  • Большинство проводящих материалов изменяют удельное сопротивление при изменении температуры. Вот почему значения удельного сопротивления всегда указываются для стандартной температуры (обычно 20 ° или 25 ° C).
  • Коэффициент изменения сопротивления на градус Цельсия при изменении температуры называется температурным коэффициентом сопротивления .Этот коэффициент представлен греческой строчной буквой «альфа» (α).
  • Положительный коэффициент для материала означает, что его сопротивление увеличивается с повышением температуры. Чистые металлы обычно имеют положительный температурный коэффициент сопротивления. Коэффициенты, приближающиеся к нулю, могут быть получены путем легирования некоторых металлов.
  • Отрицательный коэффициент для материала означает, что его сопротивление уменьшается с повышением температуры. Полупроводниковые материалы (углерод, кремний, германий) обычно имеют отрицательные температурные коэффициенты сопротивления.

Атомы в изоляционных материалах имеют очень плотно связанные электроны, очень хорошо сопротивляющиеся свободному потоку электронов. Однако изоляторы не могут выдерживать неопределенное количество напряжения. При подаче достаточного напряжения любой изолирующий материал в конечном итоге поддастся электрическому «давлению», и тогда возникнет ток. Однако, в отличие от ситуации с проводниками, где ток линейно пропорционален приложенному напряжению (при фиксированном сопротивлении), ток через изолятор весьма нелинейен: при напряжениях ниже определенного порога ток практически не протекает, но если приложенное напряжение превышает это пороговое напряжение (известное как напряжение пробоя или диэлектрическая прочность ), произойдет выброс тока.

Электрическая прочность – это напряжение, необходимое для пробоя диэлектрика , то есть для проталкивания тока через изолирующий материал. После диэлектрического пробоя материал может больше не вести себя как изолятор, поскольку молекулярная структура изменилась в результате нарушения. Обычно происходит локальный «прокол» изолирующей среды, по которому при пробое протекал ток.

Толщина изоляционного материала играет роль в определении его напряжения пробоя.Удельная диэлектрическая прочность иногда указывается в вольтах на мил (1/1000 дюйма) или киловольтах на дюйм (эти две единицы эквивалентны), но на практике было обнаружено, что связь между напряжением пробоя и толщиной не является точно линейный. Изолятор в три раза толще имеет электрическую прочность чуть менее чем в три раза. Однако для приблизительной оценки допустимы значения вольт на толщину.

Материал * Диэлектрическая прочность (кВ / дюйм)
Вакуум 20
Воздух от 20 до 75
Фарфор от 40 до 200
Парафиновый воск от 200 до 300
Трансформаторное масло 400
Бакелит от 300 до 550
Резина 450 до 700
Шеллак 900
Бумага 1250
Тефлон 1500
Стекло от 2000 до 3000
Слюда 5000

* = Перечисленные материалы специально подготовлены для электрического использования.

  • При достаточно высоком приложенном напряжении электроны могут быть освобождены от атомов изоляционных материалов, в результате чего через этот материал будет протекать ток.
  • Минимальное напряжение, необходимое для «разрушения» изолятора путем пропускания через него тока, называется напряжением пробоя или диэлектрической прочностью .
  • Чем толще кусок изоляционного материала, тем выше напряжение пробоя при прочих равных условиях.
  • Удельная диэлектрическая прочность обычно измеряется в одной из двух эквивалентных единиц: вольт на мил или киловольт на дюйм.

Что такое проводник? [Кабель 101]

Независимо от того, разрабатываете ли вы одноразовое медицинское устройство, массовое производство потребительского зарядного кабеля или разрабатываете жгут проводов для основного оборудования, для соединения различных компонентов необходимо уделять особое внимание деталям. Это соединение чаще всего достигается с помощью какой-либо разновидности проволоки. Большинство широкой публики не знает, сколько дизайна и инженерных разработок вложено в каждый из этих типов проводов.В основе провода лежит проводник. Вопрос в том, нужен ли вам один, два, 8 или даже больше проводников в проводе, чтобы ваш продукт функционировал?

Прежде чем мы обсудим, что такое «проводник», давайте установим самую основную анатомию провода. Внутри «простого» провода, идущего изнутри наружу;

  1. Проводник
  2. Изоляция
  3. Щит
  4. Куртка

Что такое «проводник»?

Будь то питание небольшого устройства или линии электропередач, обеспечивающие электричеством весь город, проводник – это материал, который обеспечивает свободное протекание электрического тока.В случае системы электрических цепей «проводник» конкретно относится к части, которая переносит электрический ток от источника к его нагрузке.

Бесплатная загрузка электронной книги: Дизайн кабеля: не ограничиваясь компонентами, чтобы построить успешное соединение

Из чего сделан проводник?

Когда применяется электрический заряд, металлы обладают лучшими проводящими свойствами. Это причина, по которой металлы являются предпочтительным проводником в электрических проводах.Хотя мы все привыкли рассматривать медь как наиболее используемый проводник, лучший металлический проводник – это на самом деле серебро. Но из-за завышенной цены на этикетке чаще всего используется медь. Другие металлы, такие как алюминий, золото, сталь и латунь, также являются проводниками, но они не считаются такими эффективными, как медь и серебро, и использование этих металлов может вызвать другие сложности.

Как выбрать размер жилы?

Базовые токопроводящие жилы варьируются от подставки или провода размером меньше человеческого волоса до 0000.Американский калибр проволоки * (AWG) – это стандартизированная система измерения диаметра проволоки, определяющая диаметры круглой, сплошной, цветной и электропроводящей проволоки. Таким образом, выбор токопроводящей жилы для вашего продукта зависит от того, насколько большим или маленьким он должен быть, в сочетании с требованиями к питанию продукта или устройства.

Сколько проводов мне нужно в проводе?

Хотелось бы вам рассказать, но ответить на этот вопрос – все равно что посмотреть в хрустальный шар и мгновенно превратить ATL в единорога, но мы не знаем вашего бизнеса – и, к сожалению, у нас нет хрустального шара.На самом деле все зависит от того, для чего вам нужно устройство или продукт.

Обычный провод, о котором знает большинство из нас, – это провода, проходящие через наши дома. Этот провод имеет три проводника: горячий, нейтральный и заземляющий. Производимые сегодня провода варьируются от одного проводника до буквально сотен проводников.

В качестве примера давайте обсудим анатомию кабеля USB 3.0. В состав этого кабеля входят следующие жилы:

  • 2 силовых проводника от 20 до 28 AWG

  • 1 комплект неэкранированной витой пары 28-34 AWG

  • 2 комплекта экранированных витых пар от 26 до 34 AWG

  • 1 дренажный провод

Всего для изготовления кабеля USB необходимо девять проводников (мы обычно описываем этот кабель как 8 проводников и провод заземления, хотя заземляющий провод технически также является проводником).Любому устройству может потребоваться меньше или значительно больше – все зависит от того, для чего вам нужен разъем.

Мы только поцарапали поверхность компонентов провода. Это первый из четырех компонентов, в которых разбираются компоненты проводной сети и то, что нам, в ATL, необходимо для создания лучшего коннектора для вашего приложения.

Следующая запись в серии: Изоляция

* W&M Wire Gauge, US Steel Wire Gauge и Music Wire Gauge – разные системы

Общие типы электрических проводников – InterNACHI®

Ник Громико, CMI® и Кентон Шепард

Плохо проложенные и обслуживаемые электрические кабели являются частой причиной электрических пожаров в домах.Во многих старых домах есть проводка, которая сейчас считается устаревшей или опасной. Инспекторы InterNACHI должны понимать основные различия между различными типами кабельных систем, чтобы они могли определять небезопасные условия.

Romex Cables

Romex – это торговое название типа электрического проводника с неметаллической оболочкой, который обычно используется в качестве разводки жилого помещения. Ниже приведены несколько основных фактов о проводке Romex:
  • Romex ™ – это распространенный тип жилой проводки, которая классифицируется Национальным электрическим кодексом (NEC) как подземный фидер (UF) или кабель с неметаллической оболочкой (NM и NMC) .
  • Проводники NM и NMC состоят из двух или более изолированных проводов, заключенных в неметаллическую оболочку. Покрытие кабеля NMC непроводящее, огнестойкое и влагостойкое. В отличие от других кабелей, обычно используемых в домах, их можно использовать во влажной среде, например в подвалах.
  • Подземные питающие провода похожи на кабели NM и NMC, за исключением того, что кабели UF содержат твердый пластиковый сердечник и не могут быть «свернуты» между пальцами.

К проводникам Romex применяются следующие правила NEC:

  • Они не допускаются в жилом строительстве выше трех этажей или в любом коммерческом строительстве.
  • Они должны быть защищены, закреплены и закреплены на коробках устройств, распределительных коробках и приспособлениях.
  • Использование опорных устройств, которые могут повредить кабели, например, гнутых гвоздей и перегнутых скоб, запрещено.
  • Кабели
  • NM и NMC должны быть закреплены с интервалами, не превышающими 4½ футов, и они должны быть закреплены в пределах 12 дюймов от распределительных коробок и панелей, к которым они прикреплены. Кабели, которые не соответствуют этому правилу, могут провиснуть и уязвимы для повреждений.
  • Они предназначены для постоянной проводки в домах и не должны использоваться вместо электропроводки или удлинителей.

Примечание. В некоторых общинах никогда не разрешалось использование электропроводки Romex в жилищном строительстве. В этих общинах обычно используется бронированный кабель.

Бронированные кабели (AC)

Бронированные кабели (AC), также известные как BX, были разработаны в начале 1900-х годов Эдвином Гринфилдом. Сначала он назывался «BX», что означает «продукт B – экспериментальный», хотя сегодня гораздо чаще используется переменный ток. Как и кабели Romex, их нельзя использовать в жилых домах выше трех этажей, а правила защиты и поддержки проводки переменного тока по существу такие же, как и правила для Romex.Однако, в отличие от Romex, проводка переменного тока имеет гибкую металлическую оболочку, обеспечивающую дополнительную защиту. Некоторыми крупными производителями армированного кабеля являются General Cable, AFC Cable Systems и United Copper Systems.

Проводники служебного входа (SE)

Эти кабели начинаются от места сращивания и входят в счетчик. Они не допускаются внутри домов, за исключением кабеля SE «стиль R», который может использоваться в качестве внутренней проводки в ответвленных цепях для духовок и сушилок для одежды. Кабели типа R должны иметь четкую маркировку на поверхности их оболочки.

Проводка с ручкой и трубкой (KT)

Электромонтаж большинства домов, построенных до Второй мировой войны, проводился по методу ручки и трубки, а теперь эта система устарела. Их сложнее улучшить, чем современные системы электропроводки, и они представляют собой опасность возгорания. Проводка с ручкой и трубкой поддерживается керамическими ручками и периодически проходит через керамические трубки под каркасом и в местах пересечения проводов. Каждый раз, когда инспектор сталкивается с проводкой с ручкой и трубкой, он должен идентифицировать это как дефект и рекомендовать квалифицированному электрику оценить систему.Ниже приведены несколько причин, по которым инспекторам следует с осторожностью относиться к этой старой системе электропроводки:

  • Рассеиваемое тепло от проводки с ручкой и трубкой может создать опасность возгорания, если провода окружены изоляцией здания. Возможное исключение – изоляция из стекловолокна, которая является огнестойкой, хотя даже этот тип изоляции не должен перекрывать проводку с ручкой и трубкой. Домовладелец или электрик должны осторожно удалить любую изоляцию вокруг проводов KT.
  • Проводка с ручкой и трубкой более уязвима к повреждениям, чем современная проводка, поскольку она изолирована волокнистыми материалами и лаком, который может стать хрупким.
  • Некоторые страховые компании отказываются оформлять страхование от пожара для домов с этим типом проводки, хотя это можно исправить, если электрик сможет проверить безопасность системы.
  • Несмотря на все присущие недостатки, существующие кабельные системы KT, вероятно, будут небезопасными, потому что им почти гарантированно будет не менее 50 лет.

Таким образом, инспекторы должны понимать различные типы проводников, которые обычно встречаются в домах.


онлайн-курсов PDH.PDH для профессиональных инженеров. ПДХ Инжиниринг.

«Мне нравится широта ваших курсов по HVAC; не только экологичность или экономия энергии

курсов. “

Russell Bailey, P.E.

Нью-Йорк

“Он укрепил мои текущие знания и научил меня еще нескольким новым вещам

, чтобы познакомить меня с новыми источниками

информации.”

Стивен Дедак, П.Е.

Нью-Джерси

«Материал был очень информативным и организованным. Я многому научился, и они были

.

очень быстро отвечает на вопросы.

Это было на высшем уровне. Будет использовать

снова. Спасибо. “

Blair Hayward, P.E.

Альберта, Канада

“Простой в использовании сайт.Хорошо организовано. Я действительно буду снова пользоваться вашими услугами.

проеду по вашей роте

имя другим на работе “

Roy Pfleiderer, P.E.

Нью-Йорк

“Справочные материалы были превосходными, и курс был очень информативным, особенно потому, что я думал, что я уже знаком.

с деталями Канзас

Городская авария Хаятт.”

Майкл Морган, P.E.

Техас

«Мне очень нравится ваша бизнес-модель. Мне нравится просматривать текст перед покупкой. Я нашел класс

.

информативно и полезно

на моей работе »

Вильям Сенкевич, П.Е.

Флорида

«У вас большой выбор курсов, а статьи очень информативны.Вы

– лучшее, что я нашел ».

Russell Smith, P.E.

Пенсильвания

“Я считаю, что такой подход позволяет работающему инженеру легко зарабатывать PDH, давая время на просмотр

материал “

Jesus Sierra, P.E.

Калифорния

“Спасибо, что позволили мне просмотреть неправильные ответы.На самом деле

человек узнает больше

от отказов »

John Scondras, P.E.

Пенсильвания

«Курс составлен хорошо, и использование тематических исследований является эффективным.

способ обучения »

Джек Лундберг, P.E.

Висконсин

«Я очень впечатлен тем, как вы представляете курсы; i.э., позволяя

студент для ознакомления с курсом

материала до оплаты и

получает викторину “

Arvin Swanger, P.E.

Вирджиния

“Спасибо за то, что вы предложили все эти замечательные курсы. Я определенно выучил и

получил огромное удовольствие “

Mehdi Rahimi, P.E.

Нью-Йорк

“Я очень доволен предлагаемыми курсами, качеством материалов и простотой поиска.

в режиме онлайн

курса.”

Уильям Валериоти, P.E.

Техас

“Этот материал во многом оправдал мои ожидания. По курсу было легко следовать. Фотографии в основном обеспечивали хорошее наглядное представление о

обсуждаемые темы »

Майкл Райан, P.E.

Пенсильвания

“Именно то, что я искал. Потребовался 1 балл по этике, и я нашел его здесь.”

Джеральд Нотт, П.Е.

Нью-Джерси

“Это был мой первый онлайн-опыт получения необходимых мне кредитов PDH. Это было

информативно, выгодно и экономично.

Очень рекомендую

всем инженерам »

Джеймс Шурелл, P.E.

Огайо

«Я понимаю, что вопросы относятся к« реальному миру »и имеют отношение к моей практике, и

не на основании какой-то непонятной секции

законов, которые не применяются

до «нормальная» практика.”

Марк Каноник, П.Е.

Нью-Йорк

«Отличный опыт! Я многому научился, чтобы использовать свой медицинский прибор»

организация “

Иван Харлан, П.Е.

Теннесси

«Материалы курса имели хорошее содержание, не слишком математическое, с хорошим акцентом на практическое применение технологий».

Юджин Бойл, П.E.

Калифорния

“Это был очень приятный опыт. Тема была интересной и хорошо изложенной,

а онлайн формат был очень

доступный и простой для

использовать. Большое спасибо. “

Патрисия Адамс, P.E.

Канзас

“Отличный способ добиться соответствия требованиям PE Continuing Education в рамках ограничений по времени лицензиата.”

Joseph Frissora, P.E.

Нью-Джерси

«Должен признаться, я действительно многому научился. Помогает напечатанная викторина во время

обзор текстового материала. Я

также оценил просмотр

фактических случаев предоставлено. “

Жаклин Брукс, П.Е.

Флорида

“Документ” Общие ошибки ADA при проектировании объектов “очень полезен.Модель

тест действительно потребовал исследований в

документ но ответы были

в наличии. “

Гарольд Катлер, П.Е.

Массачусетс

“Я эффективно использовал свое время. Спасибо за широкий выбор вариантов

в транспортной инженерии, которая мне нужна

для выполнения требований

Сертификат ВОМ.”

Джозеф Гилрой, P.E.

Иллинойс

«Очень удобный и доступный способ заработать CEU для моих требований PG в Делавэре».

Ричард Роудс, P.E.

Мэриленд

“Я многому научился с защитным заземлением. До сих пор все курсы, которые я прошел, были отличными.

Надеюсь увидеть больше 40%

курса со скидкой.”

Кристина Николас, П.Е.

Нью-Йорк

“Только что сдал экзамен по радиологическим стандартам и с нетерпением жду возможности сдать еще

курса. Процесс прост, и

намного эффективнее, чем

приходится путешествовать. “

Деннис Мейер, P.E.

Айдахо

“Услуги, предоставляемые CEDengineering, очень полезны для профессионалов

Инженеры получат блоки PDH

в любое время.Очень удобно ».

Пол Абелла, P.E.

Аризона

«Пока все отлично! Поскольку я постоянно работаю матерью двоих детей, у меня мало

время искать, где на

получить мои кредиты от. “

Кристен Фаррелл, P.E.

Висконсин

«Это было очень познавательно и познавательно.Легко для понимания с иллюстрациями

и графики; определенно делает это

проще поглотить все

теории »

Виктор Окампо, P.Eng.

Альберта, Канада

“Хороший обзор принципов работы с полупроводниками. Мне понравилось пройти курс по

.

мой собственный темп во время моего утро

до метро

на работу.”

Клиффорд Гринблатт, П.Е.

Мэриленд

“Просто найти интересные курсы, скачать документы и взять

викторина. Я бы очень рекомендовал

вам на любой PE, требующий

CE единиц. “

Марк Хардкасл, П.Е.

Миссури

«Очень хороший выбор тем из многих областей техники.”

Randall Dreiling, P.E.

Миссури

«Я заново узнал то, что забыл. Я также рад оказать финансовую помощь

по ваш промо-адрес электронной почты который

сниженная цена

на 40% “

Конрадо Казем, П.E.

Теннесси

«Отличный курс по разумной цене. Воспользуюсь вашими услугами в будущем».

Charles Fleischer, P.E.

Нью-Йорк

“Это был хороший тест и фактически подтвердил, что я прочитал профессиональную этику

коды и Нью-Мексико

регламентов. “

Брун Гильберт, П.E.

Калифорния

«Мне очень понравились занятия. Они стоили потраченного времени и усилий».

Дэвид Рейнольдс, P.E.

Канзас

“Очень доволен качеством тестовых документов. Буду использовать CEDengineerng

при необходимости дополнительных

Сертификация

. “

Томас Каппеллин, П.E.

Иллинойс

“У меня истек срок действия курса, но вы все же выполнили свое обязательство и дали

мне то, за что я заплатил – много

оценено! “

Джефф Ханслик, P.E.

Оклахома

“CEDengineering предлагает удобные, экономичные и актуальные курсы.

для инженера »

Майк Зайдл, П.E.

Небраска

“Курс был по разумной цене, а материал был кратким и

хорошо организовано. “

Glen Schwartz, P.E.

Нью-Джерси

“Вопросы подходили для уроков, а материал урока –

.

хороший справочный материал

для деревянного дизайна. “

Брайан Адамс, П.E.

Миннесота

“Отлично, я смог получить полезные рекомендации по простому телефонному звонку.”

Роберт Велнер, P.E.

Нью-Йорк

«У меня был большой опыт работы в прибрежном строительстве – проектирование

Строительство курс и

очень рекомендую .”

Денис Солано, P.E.

Флорида

“Очень понятный, хорошо организованный веб-сайт. Материалы курса этики Нью-Джерси были очень хорошими

хорошо подготовлен. “

Юджин Брэкбилл, P.E.

Коннектикут

«Очень хороший опыт. Мне нравится возможность загружать учебные материалы на номер

.

обзор где угодно и

всякий раз, когда.”

Тим Чиддикс, P.E.

Колорадо

«Отлично! Поддерживайте широкий выбор тем на выбор».

Уильям Бараттино, P.E.

Вирджиния

«Процесс прямой, без всякой ерунды. Хороший опыт».

Тайрон Бааш, П.E.

Иллинойс

“Вопросы на экзамене были зондирующими и продемонстрировали понимание

материала. Полная

и комплексное ».

Майкл Тобин, P.E.

Аризона

“Это мой второй курс, и мне понравилось то, что мне предложили этот курс

поможет по моей линии

работ.”

Рики Хефлин, П.Е.

Оклахома

«Очень быстро и легко ориентироваться. Я определенно буду использовать этот сайт снова».

Анджела Уотсон, P.E.

Монтана

«Легко выполнить. Нет путаницы при подходе к сдаче теста или записи сертификата».

Кеннет Пейдж, П.E.

Мэриленд

“Это был отличный источник информации о солнечном нагреве воды. Информативный

и отличное освежение ».

Luan Mane, P.E.

Conneticut

“Мне нравится подход к регистрации и возможность читать материалы в автономном режиме, а затем

вернуться, чтобы пройти викторину “

Алекс Млсна, П.E.

Индиана

«Я оценил объем информации, предоставленной для класса. Я знаю

это вся информация, которую я могу

использование в реальных жизненных ситуациях »

Натали Дерингер, P.E.

Южная Дакота

“Обзорные материалы и образец теста были достаточно подробными, чтобы позволить мне

успешно завершено

курс.”

Ира Бродская, П.Е.

Нью-Джерси

“Веб-сайтом легко пользоваться, вы можете скачать материал для изучения, а потом вернуться

и пройдите викторину. Очень

удобно а на моем

собственный график. “

Майкл Гладд, P.E.

Грузия

“Спасибо за хорошие курсы на протяжении многих лет.”

Деннис Фундзак, П.Е.

Огайо

“Очень легко зарегистрироваться, получить доступ к курсу, пройти тест и распечатать PDH

Сертификат

. Спасибо за изготовление

процесс простой. »

Fred Schaejbe, P.E.

Висконсин

«Опыт положительный.Быстро нашел курс, который соответствовал моим потребностям, и прошел

часовой PDH в

один час. “

Стив Торкильдсон, P.E.

Южная Каролина

“Мне понравилось загружать документы для проверки содержания

и пригодность, до

имея для оплаты

материал .”

Ричард Вимеленберг, P.E.

Мэриленд

«Это хорошее напоминание об ЭЭ для инженеров, не занимающихся электричеством».

Дуглас Стаффорд, П.Е.

Техас

“Всегда есть возможности для улучшения, но я ничего не могу придумать в вашем

процесс, требующий

улучшение.”

Thomas Stalcup, P.E.

Арканзас

“Мне очень нравится, когда я могу пройти онлайн-тест и сразу же получить ответ

Свидетельство

. “

Марлен Делани, П.Е.

Иллинойс

“Учебные модули CEDengineering – это очень удобный способ доступа к информации по номеру

.

многие разные технические зоны за пределами

своя специализация без

приходится путешествовать.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *