Совмещенный защитный заземляющий и нейтральный проводник (PEN-проводник, PEN)

Что такое PEN-проводник?

Совмещенный защитный заземляющий и нейтральный проводник (PEN-проводник, PEN) — это проводник, выполняющий функции защитного заземляющего и нейтрального проводников (согласно ГОСТ 30331.1-2013).

PEN-проводник, как и другие защитные проводники, не относят к токоведущим частям. Однако PEN-проводник является токопроводящим проводником, который учитывают в общем числе проводников, применяемых в электрической цепи, сети или системы.

Харечко Ю.В. в своей книге [2] детализирует:

« Требования, изложенные в п. 411.4.2 ГОСТ Р 50571.3-2009 (МЭК 60364-4-41:2005) для систем TN, предписали заземлять нейтральную точку. К заземленной нейтральной точке многофазного источника питания или к средней точке однофазного источника питания может быть присоединен РЕN-проводник. То есть в низковольтных электроустановках переменного тока или их частях функции защитного заземляющего проводника и нейтрального проводника могут быть объединены в одном проводнике. Этот проводник называют совмещенным защитным заземляющим и нейтральным проводником. Однако он более известен по своему краткому наименованию «РЕN-проводник» или просто «РЕN». »

[2]

Примеры систем, в которых имеют место PEN-проводники.

Следовательно, в однофазных электрических системах TN-C и TN-C-S, которые имеют источники питания со средними точками (нейтралями), могут иметь место PEN-проводники. На рисунке 1 показана однофазная двухпроводная система TN-C, PEN-проводники в которой применяют и в распределительной электрической сети, и в подключенной к ней низковольтной электроустановке.

Система TN-C однофазная двухпроводная
Рис. 1. Система TN-C однофазная двухпроводная (на основе рисунка 1 из книги [2] Харечко Ю.В.)

Если в системе TN-C-S PEN-проводники разделяют на защитные и нейтральные проводники на вводе низковольтной электроустановки, как показано на рисунке 2, то PEN-проводники могут быть только в распределительной электрической сети.

Система TN-C-S однофазная двухпроводная, в которой PEN-проводник разделен
Рис. 2. Система TN-C-S однофазная двухпроводная, в которой PEN-проводник разделен на защитный проводник PE и нейтральный проводник N на вводе электроустановки (на основе рисунка 31B3 из ГОСТ 30331.1-2013 [1])

В случае разделения PEN-проводников где-то в электроустановке, в головной ее части используют PEN-проводники, а в других частях электроустановки применяют защитные и нейтральные проводники (смотрите рисунок 3).

Система TN-C-S однофазная двухпроводная, в которой PEN-проводник разделен где-то в электроустановке
Рис. 3. Система TN-C-S однофазная двухпроводная, в которой PEN-проводник разделен на защитный проводник PE и нейтральный проводник N где-то в электроустановке (на основе рисунка 3 из книги [2] Харечко Ю.В.)

PEN-проводники также широко распространены в трехфазных электрических системах TN-C (рисунок 4) и TN-C-S (рисунок 5 и 6), источники питания которых имеют нейтрали.

Система TN-C трехфазная четырехпроводная без разделения pen
Рис. 4. Система TN-C трехфазная четырехпроводная, в которой функции нейтрального и защитного проводников объединены в одном проводнике во всей системе (на основе рисунка 31С из ГОСТ 30331.1-2013 [1])
Система TN-C-S трехфазная четырехпроводная
Рис. 5. Система TN-C-S трехфазная четырехпроводная, в которой PEN-проводник разделен на защитный проводник PE и нейтральный проводник N где-то в электроустановке (на основе рисунка 31В1 из ГОСТ 30331.1-2013)
Система TN-C-S трехфазная четырехпроводная с разделение PEN проводника на вводе электроустановки
Рис. 6. Система TN-C-S трехфазная четырехпроводная, в которой PEN-проводник разделен на защитный проводник PE и нейтральный проводник N на вводе электроустановки (на основе рисунка 31В2 из ГОСТ 30331.1-2013)

Требования, сечение.

Обратимся к книге [2] под авторством Харечко Ю.В., который, предварительно проанализировав соответствующую нормативную документацию, пишет в каких случаях запрещено применять PEN-проводники. Приведу его цитаты:

« Требованиями некоторых стандартов комплекса МЭК 60364 запрещено применять PEN-проводники в отдельных низковольтных электроустановках или их частях. Например, для снижения электрических и электромагнитных воздействий на электрооборудование п. 444.4.3 стандарта ГОСТ Р 50571.4.44-2019 (МЭК 60364-4-44:2007) запрещает применять PEN-проводники во вновь создаваемых электроустановках зданий, в которых будет установлено информационное оборудование. PEN-проводник распределительной электрической сети должен быть разделен на защитный и нейтральный проводники на вводе в электроустановку здания. »

[2]

Для существующих электроустановок зданий, в которых уже применяется PEN-проводник, Харечко Ю.В. дополняет [2]:

« В существующих электроустановках зданий рекомендуется осуществить замену PEN-проводников защитными и нейтральными проводниками. То есть электроустановки зданий с информационным оборудованием должны соответствовать типу заземления системы TN-S. Если применяют систему TN-C-S, PEN-проводник должен быть разделен на защитный и нейтральный проводники на вводе в электроустановку здания. »

[2]

« Требованиями п. 708.312.2.1 стандарта МЭК 60364-7-708 запрещено применять PEN-проводники в конечных электрических цепях, питающих электрооборудование передвижного жилья (используемого на досуге), палаток и летних загородных домов. »

[2]

« Требованиями п. 709.312.2.1 стандарта ГОСТ Р 50571.7.709-2013 (МЭК 60364-7-709) запрещено применять PEN-проводники в конечных электрических цепях, питающих электрооборудование яхт, лодок, катеров, плавучих домов и иных судов, используемых только для спорта и на досуге. »

[2]

Требованиями, изложенными в п. 312.2.1, ГОСТ 30331.1-2013 запретил применять PEN-проводники в электроустановках жилых и общественных зданий, торговых предприятий и медицинских учреждений. PEN-проводник распределительной электрической сети, к которой подключают любую из указанных электроустановок зданий, соответствующую типу заземления системы TN-C-S, должен быть разделен на нейтральный и защитный проводники на ее вводе. Тип заземления системы TN-C запрещено применять для перечисленных электроустановок зданий.

Харечко Ю.В. в своей книге [2] так описывает требования к PEN-проводникам:

« Требования к РЕN-проводникам изложены в ГОСТ Р 50571.5.54-2013. Поскольку на РЕN-проводник возложены функции по защите от поражения электрическим током, выполняемые защитным заземляющим проводником, он, во-первых, должен соответствовать требованиям, предъявляемым к защитному проводнику. Прежде всего, должна быть обеспечена непрерывность электрической цепи РЕN-проводника. Поэтому в его цепь запрещено включать коммутационные устройства, например, плавкие предохранители, автоматические выключатели, устройства дифференциального тока и др. В точке разделения PEN-проводника должны быть установлены отдельные зажимы или шины, предназначенные для подключения защитных и нейтральных проводников. PEN-проводник следует подключать к тому зажиму (шине), который используют для присоединения защитных проводников. За точкой разделения PEN-проводника (по току электроэнергии) запрещено объединять защитные и нейтральные проводники. »

[2]

« Во-вторых, на PEN-проводник возложены функции по передаче электрической энергии. Поэтому он должен соответствовать требованиям, предъявляемым к нейтральному проводнику. »

[2]

Двоякая функция PEN-проводника накладывает на его выполнение следующие ограничения [2, Ю.В. Харечко]:

  • сечение PEN-проводника должно быть не менее 10 мм2 по меди и 16 мм2 по алюминию;
  • PEN-проводник может быть использован только в стационарной электропроводке;
  • PEN-проводник должен быть изолирован. Его изоляция должна соответствовать самому высокому напряжению, на которое рассчитана электрическая цепь, содержащая PEN-проводник;
  • запрещено использование сторонних проводящих частей в качестве РЕN-проводника.

Харечко Ю.В. подытоживает [2]:

« В электроустановках зданий практически всегда применяют переносные и передвижные электроприемники, которые подключают к стационарным электропроводкам с помощью гибких соединительных кабелей. Поскольку PEN-проводник может быть только в стационарной электропроводке, гибкий соединительный кабель любого электроприемника класса I должен иметь защитный проводник, который присоединяют к его открытой проводящей части и защитным контактам штепсельной вилки. Штепсельная розетка также должна иметь защитные контакты, которые присоединяют к защитному проводнику, берущему свое начало от PEN-проводника стационарной электропроводки. »

[2]

Цвет, буквенно-цифровая идентификация.

Требованиями, изложенными в п. 6.3.3 «PEN-проводники» ГОСТ 33542-2015, PEN-проводники предписано идентифицировать следующим образом:

  • желто-зеленым цветом по всей их длине и, кроме того, метками синего цвета на их концах и в точках соединений;
  • синим цветом по всей их длине и, кроме того, метками желто-зеленого цвета на их концах и в точках соединений.

« Дополнительные синие метки можно не наносить на концы PEN-проводников внутри электрического оборудования, если соответствующее требование имеется в стандарте на это электрооборудование. »

[5]

Требованиями п. 7.3.4 «PEN-проводник» ГОСТ 33542-2015 установлена следующая буквенно-цифровая идентификация рассматриваемых проводников: «PEN».

Использованная литература

  1. ГОСТ 30331.1-2013
  2. Харечко Ю.В. Краткий терминологический словарь по низковольтным электроустановкам. Часть 1// Приложение к журналу «Библиотека инженера по охране труда». – 2011. – № 3. – 160 c.
  3. ГОСТ Р 50571.5.54-2013
  4. ГОСТ Р 50571.7.709-2013
  5. ГОСТ 33542-2015