Что такое нейтральный проводник (N), его обозначение, назначение, требования

Сечение

Сечение защитного проводника выбирают по таблице 54.2 из ГОСТ Р 50571.5.54-2013 : Минимальная площадь поперечного сечения защитных проводников (когда не рассчитывают в соответствии с 543.1.2 ГОСТ Р 50571.5.54-2013/МЭК 60364-5-54:2011)

Сечение медных линейных проводников S, мм2	Минимальное сечение соответствующего защитного проводника, выполненного, мм2
из меди	из других металлов
S ≤ 16	S	(k1/k2)*S
16 < S ≤ 35	161)	(k1/k2)*16
S > 35	S/21)	(k1/k2)*(S/2)
k1 — значение коэффициента k для линейного проводника, рассчитанного по формуле приложения А.54.1 ГОСТ Р 50571.5.54 или взятого из таблицы 43А ГОСТ Р 50571.4.43-2012 в соответствии с материалом проводника и изоляции. Если материал проводника медь, то k1 = 226, если алюминий, то k1 = 148, если сталь, то k1 = 78. k2 — значение коэффициента k для защитного проводника, выбранного из таблиц A.54.2-A.54.6 ГОСТ Р 50571.5.54 в соответствии с условиями применения.
1) Для PEN-проводника, уменьшение сечения возможно только при выполнении ограничений по выбору сечения нейтрального проводника (см. ГОСТ Р 50571.5.52-2011/МЭК 60364-5-52:2009)

Либо рассчитывают в соответствии с пунктом 543.1.2 ГОСТ Р 50571.5.54-2013. Сечение защитных проводников должно быть не менее чем :

• сечения, выбранного в соответствии с указаниями МЭК 60949;
• или сечения, рассчитанного по нижеследующей формуле, применяют только при времени отключения сверхтока не более 5 с.

Где

• S — сечение, мм2 ;
• I — действующее значение ожидаемого тока замыкания на землю для повреждения с пренебрежимо малым полным сопротивлением, который может протекать через защитное устройство (см. МЭК 60909-0), А;
• t — время отключения защитным устройством тока замыкания на землю (тока повреждения), с;
• k — коэффициент, зависящий от материала защитного проводника, изоляции, прилегающих частей, начальной и конечной температуры.

Коэффициент k в данном случае должно выбираться по таблицам A.54.2-A.54.6 , либо рассчитываться по следующей формуле:

• Qc — объемная теплоемкость материала проводника при 20 °С, Дж/°С·мм3;
• β — величина, обратная температурному коэффициенту удельного сопротивления проводника при 0 °C, °C;
• ρ20 — удельное электрическое сопротивление материала проводника при 20 °C, Ом·мм;
• θf — конечная температура проводника, °C;
• θi — начальная температура проводника, °C.

Материал проводника	β, °C	Qc , Дж/°С·мм3	ρ20, Ом·мм
Медь	234,5	3,45·10-3	17,241·10-6
Алюминий	228	2,5·10-3	28,264·10-6
Сталь	202	3,8·10-3	138·10-6

Значения параметров для различных материалов (из таблицы A.54.1 ГОСТ Р 50571.5.54-2013) Если в результате расчетов получено нестандартное сечение, следует использовать защитный проводник с ближайшим большим стандартным сечением.

Примечания к этому пункту:

1) Следует учитывать токоограничение за счет импеданса цепи и ограничение I2t аппаратом защиты.

2) Указания по ограничению температуры во взрывоопасных средах приведены в МЭК 60079-0.

3) Для кабелей с минеральной изоляцией (МЭК 60702-1) в случае, когда стойкость к току короткого замыкания металлической оболочки кабеля больше, чем у линейных проводников, не требуется рассчитывать сечение металлической оболочки, используемой в качестве защитного проводника.

Важно! В соответствии с пунктом 543.1.3 ГОСТ Р 50571.5.54-2013 сечение любого защитного проводника, который не является жилой кабеля или не проложен в общей оболочке с линейными проводниками, должно быть не менее:

• 2.5 мм2 (медь) или 16 мм2 (алюминий) , если есть механическая защита;
• 4 мм2 (медь) или 16 мм2 (алюминий), если механическая защита отсутствует.

То есть, другими словами:

При этом, защитный проводник, не являющийся частью кабеля, считается механически защищенным, если он проложен в трубе, коробе или другим подобным способом.

Если защитный проводник является общим для двух или более цепей, то его сечение выбирают следующим образом :

• рассчитывают в соответствии с 543.1.2 ГОСТ Р 50571.5.54-2013, исходя из максимально ожидаемого тока замыкания на землю и времени отключения в этих цепях;
• или выбирают по таблице 54.2 ГОСТ Р 50571.5.54-2013 для наибольшего сечения линейного проводника, входящего в состав этих цепей.

Роль нулевого провода при соединении звездой

Определение 3

Звезда — это особый способ соединения концов обмоток генератора, при котором все они соединяются в одну точку, называемую нейтралью.

При этом провода на выходе у потребителя также соединяются в аналогичную точку, а провод, соединяющий две нейтрали, называется нулевым. Провода же, соединяющие начало фазы у потребителя и генератора называются линейными.

Ищешь идеи для учебной работы по данному предмету? Задай вопрос преподавателю и получи ответ через 15 минут! Задать вопрос

В случае подключения трёхфазного двигателя нагрузка для всех трёх фазовых проводов будет одинаковая, соответственно, возвращение остаточного тока на генератор возможно по одному из фазовых проводов, на котором фазовое напряжение в данный момент времени равно нулю.

Если же нагрузки на стороне потребителя неодинаковые, остаточный ток после каждой нагрузки будет выходить разным и, соответственно, фазовое напряжение тоже будет разное.

Если говорить упрощённо, в каждый момент времени оно будет равно напряжению между проводом, который в данный момент времени не является несущим фазовый ток, и фазовым проводом — то есть оно будет разным.

Использование же нулевого провода в таком случае поможет предотвратить эти перепады и таким образом исключить возникновение неисправностей в сети.

Рисунок 1. Роль нулевого провода в трехфазной цепи при соединении звездой

На рисунке представлена схема подключения трёхфазной цепи при подключении звездой.

Ток по нейтральному проводу, соединяющему между собой две нейтрали, будет течь только при включении (или выключении) всей системы и старте работы первой из обмоток генератора.

В остальное время он будет возвращаться на генератор по фазовым проводам по очереди.

Фазовое напряжение на рисунке обозначено с помощью букв $U_A$, $U_C, U_B$, ЭДС на обмотках генератора — $E_C, E_A$ и $E_B$, а ток, текущий по фазовым проводам — буквами $I_C, I_A$ и $I_B$.

Сам генератор обозначен буквой $G$, а потребитель буквой $M$. Сопротивления у потребителя обозначены буквами $Z_A, Z_B$ и $Z_C$.

Линейные напряжения — то есть напряжения между фазами — обозначены соответственно $U_CA, U_AB, U_BC$. На рисунке стрелками показаны провода, к которым нужно подключить вольтметр для измерения линейного напряжения.

Чем опасно повреждение нулевого провода

Перегрев нулевых проводов из-за плохого контакта Ноль повреждается при механических воздействиях, коротких замыканиях, некачественном подключении или в результате старости проводки. Обрыв нейтрали:

• PEN-проводник в кабеле питания – остается один заземляющий контур, который визуально не заметно;
• сгорание проводника в распредщитке – фазные проводники перекашиваются, показатель напряжения увеличивается до 380 В;
• обрыв в щитке квартиры – в розетках остается вторая фаза, бытовая техника от них не запитывается.

Повреждение нейтрали исключает равность потенциалов сетей с различной нагрузкой, в результате чего может сгореть бытовая техника. Изоляция в таких случаях пробивается. В старом жилом фонде со схемой подключения TN-C (нуль – защитный проводник) при поломках существуют риски поражения током. В новостройках повреждения нуля приводит к тому, что при касании к технике чувствуются легкие разряды тока.

Что такое нулевой провод

Нулевые провода в электрощитке (синий цвет) При работе с электричеством важно понять, что такое рабочий и защитный нулевой провод. В первом случае он выравнивает напряжение по фазе, во втором – защищает зануление

Пользователи ошибочно считают, что нейтральный проводник является исключительно заземлением. Его главная функция – соединение нейтралей установок в трехфазной цепи.

При подаче различной нагрузки на каждую из фаз происходит смещение нейтрали – симметрия напряжений нарушается. Одним потребителям подается повышенное напряжение, другие получают пониженное. При низком напряжении электроприборы функционируют со сбоями, при высоком – подвергаются перегрузке и загораются. Задача нуля – уравнять повышенные и пониженные показатели, обеспечив баланс электросети.

Проверка правильности подключения проводов

Любые действия с кабельными линиями следует выполнять в специальной защите: в диэлектрических перчатках и обуви с резиновой подошвой. Это обезопасит от действия остаточного напряжения.

Определить тип провода можно с помощью индикаторной отвертки. При контакте с фазой неоновая лампочка загорается, т. к. попадает под напряжение. Отвертку с красным светодиодом и батарейками стоит использовать для обнаружения обрыва провода.

Если проводка выполнена по двухпроводной схеме, то необходимо найти нулевой провод и фазу (неоновая лампочка загорается).

Промаркируйте их в соответствии с принятым стандартом.0

Реакция электроприборов на обрыв нуля

Если общий нейтральный провод в многоэтажном доме оборвется, то потребители ощутят это в результате скачка напряжения в их электроприборах.

Основные факторы, которые могут привести к обесточиванию общего нуля:

• аварийная ситуация на подстанции;
• устаревшая проводка;
• монтаж проводки выполнялся не совсем качественно.

Та фаза, к которой подключено большее количество потребителей многоквартирного дома, будет перегружена. Напряжение в ней уменьшится. В той фазе, к которой потребителей подключено меньше всего, напряжение резко возрастет.

Это негативно скажется на приборах — снижение напряжения вызовет их неэффективную работу, а рост напряжения может повлечь за собой выход из строя тех, которые были подключены в данный момент. Чтобы обезопасить себя от такой ситуации, необходимо установить в щиток, питающий отдельную квартиру, индивидуальный ограничитель перенапряжения. Как только напряжение начнет превышать допустимые значения, ограничитель быстро отключит питание.

Если произойдет обрыв нуля непосредственно в квартире, то электричество пропадет полностью, но вместе с тем фаза не отключится. Опасность заключается в том, что она может перейти как раз на провод нулевой. И если какой-либо электроприбор был предварительно заземлён на него, корпус этого электроприбора будет под напряжением, а проще говоря, начнет «биться током».

Для чего разделять PEN на две части

Правильное разделение

Разделять ПЕН провод на жилы PE и N имеет смысл лишь в том случае, когда каждую из них предполагается использовать по своему прямому назначению. Это удается сделать в следующих случаях:

• в частном (загородном) доме, когда в распределительном щите делается отвод от PE шины, используемый для организации местного повторного заземления;
• в городском многоквартирном доме, где жильцы подъезда договорились обустроить общий заземляющий контур на улице рядом с подъездом;
• медный спуск ведется от провода PE к самодельному заземляющему контуру.

Когда в городских домах в подъездном щитке между шинами ставится перемычка, говорить о полноценном заземлении не приходится. В нормативной документации по этому поводу приводится рекомендация без подробного объяснения действия такого «заземления».

Последовательность разделения PEN-проводника «с нуля»

Для того, чтобы понять правильность данной процедуры, необходимо ознакомиться с примером её последовательности. При отсутствии соответствующего образования и допуска до электротехнических работ, выполнять процесс самостоятельно не рекомендуется.

1. Перед началом монтажа следует отключить напряжение. Для этого достаточно перевести автоматический выключатель, который является основным, в нижнее положение. После его выключения необходимо проверить с помощью индикаторной отвёртки отсутствие опасного потенциала.
2. Можно приступать к монтажу шин. Используют специальные медные или алюминиевые пластины с готовыми отверстиями под болты. Если под рукой таких нет, то их можно изготовить самостоятельно, подойдёт обыкновенная сталь, в которой с помощью дрели и свёрл делают отверстия.
3. Шина рабочего ноля крепится к щитку через изоляторы. Это делают в целях безопасности, так как бывают короткие замыкания в распределительных коробках, при которых отгорает ноль и соприкасается с фазой. Автоматический выключатель в данной ситуации не сработает, но нулевая шина будет под напряжением.
4. Вторую шину, выполняющую роль заземления, можно крепить сразу к щитку, не используя изоляторы. После закрепления, на рабочую шину и шину заземления необходимо нанести соответствующую маркировку. По стандартам ПУЭ, ноль должен быть помечен синим цветом, а на заземлении установлен специальный знак. Чтобы не тратить время, знаки заземления и ноля можно приобрести в магазине, специализирующимся на электротехнической продукции.
5. Между планками необходимо закрепить перемычку. Для этих целей также подойдёт пластина, выполненная из того же материала что и шины.
6. На нулевую пластину, посредством болтовых соединений, крепятся только нулевые проводники. Такие провода также должны иметь синюю или голубую маркировку. На защитную шину монтируют провода заземления (с жёлто-зелёной изоляцией). При болтовом соединении следует обязательно использовать шайбы или не будет достигнут требуемый контакт.

Следует помнить, что лучше не выполнять вышеописанную процедуру, не имея знаний и опыта в области электрики или электротехники.

Нулевой защитный проводник, система заземления квартиры

В этой статье речь пойдет о заземлении в квартире , а именно, что такое система заземления квартиры и нулевой защитный проводник. Рассмотрим системы заземления TN-C, TN-S, TN-C-S.

Как обозначается нулевой защитный проводник

Электропитание квартиры осуществляется переменным током с напряжением, номиналом 220-230 Вольт.

1. При этом один рабочий проводник является фазным (или просто «Фаза»), а второй рабочий проводник является нулевым (иначе «рабочий ноль»). На схемах «Фаза» обозначается -L,»Ноль» обозначается-N. Такая электропроводка называется двухпроводная.
2. Помимо двухпроводной электропроводки квартиры, применяется трехпроводная . Третий провод является нулевым защитным проводом (или «Земля»), обозначается-PE. Цвет жилы заземления в кабеле желто-зеленый.

На схеме и приборах нулевой защитный проводник (ЗЕМЛЯ) обозначается так.

Назначение нулевого защитного проводника

Предназначен нулевой защитный проводник для создания кратковременного тока короткого замыкания и срабатывания защитного отключения поврежденного электроприбора от питающей сети, с целью обеспечения вашей электробезопасности .

Система питания и система заземления

В жилых зданиях электропитание осуществляется от электроустановок в которых нейтраль(Ноль) источника питания глухозаземленна, а открытые проводящие части электроустановки присоединены к этой глухозаземленной нейтрали. Обозначается эта система электропитания-TN.

Система электропитания TN для вашей квартиры может быть одной из трех видов.

1.Система заземления TN-C

с и с т е м а TN-С — это система TN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники совмещены в одном проводнике на всем ее протяжении линии от источника до квартиры.

Система электропитания квартиры TN-C

Важно! Эта система электропитания применяется во всех старых домах. С 2007 года согласно ПУЭ (правила Устройства Электроустановок) схема проводки TN-C во вновь строящихся домах запрещена

При серьезном ремонте квартиры необходимо перевести схему электропроводки TN квартиры на систему TN-C-S (смотри ниже).

2.Система заземления TN-S

с и с т е м а электропитания TN-S -это измененная система электропитания TN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники разделены на всем ее протяжении линии от источника до квартиры.

Система электропитания квартиры TN-S

Важно! Не путать на протяжении всей электропроводки квартиры проводники PE (Земля) и N (ноль)

3.Система заземления TN-C-S

с и с т е м а электропитания TN-C-S — это измененная система электропитания TN, в которой функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике в какой-то ее части, начиная от источника питания.

Система электропитания квартиры TN-C-S

То есть в квартире проводники PE (Земля) и N (Ноль) разделены, а в этажном щите совмещены и присоединены к одной клемме (смотри схему выше).

Эта схема заземления особенно актуальна при серьезном ремонте квартиры с системой питания TN-C и переходе электропроводки на систему электропитания TN-C-S.

Правила при монтаже трехпроводной системы электропитания квартиры

1. Нулевой защитный проводник не должен прерываться никакими предохранителями и автоматами защиты.
2. При наличии в щите УЗО (устройство защитного отключения) нулевой защитный провод(Земля) не должен нигде ,на линии электропитания,иметь контакта с N проводником(Ноль). В противном случае будет срабатывать УЗО (устройство защитного отключения).
3. Нулевой защитный проводник в квартире, должен иметь сечение равное сечению рабочих проводников.
4. Нулевой защитный проводник должен прокладываться в непосредственной близости от рабочих проводников.Иными словами в одном кабеле.
5. Прокладка нулевого защитного проводника отдельно от рабочих проводов Запрещена!
6. Нельзя использовать для заземления электропроводки квартиры коммуникации общего назначения(трубы отопления,водоснабжения, арматуру в стенах)
7. Нельзя подключать нулевой защитный проводник к независимым («чужим») шинам заземления. Если такие есть у вас на лестничной площадке.
8. Сопротивление изоляции должно соответствовать данным таблице ниже:

Согласно ПТЭЭП (Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей), Приложение 3; 3.1 (часть таблицы 37), минимально допустимые значения сопротивления изоляции электроустановок напряжением до 1000 В :

Наименьшее допустимое значение сопротивления изоляции, МОм
Распределительные устройства, щиты и токопроводы	1000-2500	1,0
Электропроводки, в том числе осветительные сети	1000	0,5
Стационарные электроплиты	1000	1,0
Силовые кабельные линии	2500	0,5
Обмотки статора синхронных электродвигателей	1000	1,0

Специально для сайта: Все про ремонт квартиры

Диакритические знаки

Диакритические знаки добавляются к символу физической величины для обозначения определённых различий. Ниже диакритические знаки добавлены для примера к букве x

Символ	Значение
x˙{\displaystyle {\dot {x}}}	первая производная по времени
x¨{\displaystyle {\ddot {x}}}	вторая производная по времени
x′{\displaystyle x^{\prime }}	первая производная
x′′{\displaystyle x^{\prime \prime }}	вторая производная
x→{\displaystyle {\vec {x}}}	векторная величина
x¯{\displaystyle {\bar {x}}}	среднее значение, античастица, комплексно сопряжённое
x^{\displaystyle {\hat {x}}}	оператор
x~{\displaystyle {\tilde {x}}}	подчёркивает отличие величины от предварительно принятой
x^∗{\displaystyle {\hat {x}}^{*}}
x^†{\displaystyle {\hat {x}}^{\dagger }}	оператор эрмитового сопряжения
Å	ангстрем

Каким цветом обозначается провод заземления

Пролистывая тематические форумы, я заметил, что некоторых людей интересует вопрос, каким цветом обозначается провод заземления, но ответов я не находил, а те, которые встречались, были неполными или некорректными. Поэтому в данной статье я расскажу, в какой цвет окрашивается заземление и другие провода электросети.

Цветовые обозначения изоляции в кабеле – не что иное, как отличительный знак. Изоляционный материал окрашивается в различные цвета, чтобы можно было на глазах определить назначение провода. Данные обозначения заметно облегчают работы с электросетью, особенно это заметно в случае со значительным числом проводов, как в электрощите.

Цвет провода заземления в трехжильном проводе имеет огромное значение при осуществлении электромонтажных работ. Но, следует сказать, что с самого своего введения данные обозначения проводов не очень жестко регламентировались. Особенно это касается проводки. где до сих пор не всегда придерживаются устоявшихся норм.

цвет провода заземления в трехжильном проводе

В промышленности используют четкие обозначения, поскольку там электричество передается по трехфазным проводникам, провода в которых окрашены каждый в свой цвет. В этом случае некорректные обозначения могут привести к серьезным повреждениям или выходу из строя дорогостоящей техники.

Каждый провод в кабеле имеет свое назначение. Это необходимо помнить при соединении проводов и подключении различного электрооборудования. Ошибки во время подключения практически исключены, поскольку каждый провод отличается своим собственным цветом, поэтому достаточно просто соединить провода, имеющие одинаковое цветовое обозначение, и подключение пройдет успешно.

В современном мире цвет провода заземления в вилке регламентируется документом ПУЭ, а конкретнее ГОСТом Р50462, согласно которому все провода в кабеле должны иметь соответствующие их назначению цветовые отличия.

Главной задачей цветового обозначения является ускорение и упрощения процесса электромонтажа, а также легкого определения назначения проводов в любой точке сети. Далее рассмотрим, какого цвета провод идет на заземление в электросети, рассчитанной на напряжение менее 1000В. Такие сети используются в большинстве жилых домов и нежилых построек.

Нулевой рабочий провод должен быть синего оттенка. Нулевые защитные провода имеют изоляцию с желто-зелеными полосками. Данное цветовое обозначение применяется исключительно для заземляющих элементов.

провод заземления и нулевой провод

Изоляция комбинированного нулевого защитного и нулевого рабочего проводов синяя по все длине, а на концах имеет желто-зеленые полоски. Также может использоваться и диаметрально противоположный окрас, то есть провод по всей длине в полосках желто-зеленого цвета, а в местах соединения синий.

Если говорить простым языком, то нулевые провода имеют следующие цветовые обозначения:

• нулевой рабочий провод – голубая изоляция;
• нулевой защитный провод – желто-зеленые полоски на изоляции;
• комбинированный – изоляция либо голубая, либо желто-зеленая.

Если говорить о фазных проводах, то их обозначают следующими цветами:

Не возникнет ни одной проблемы, если во время электромонтажных работ подсоединять однотонные провода друг к другу. Именно поэтому цвет заземления в розетке отличается от цвета изоляции фазного провода и так далее. Также следует упомянуть, что провод с желто-зелеными полосками может использоваться исключительно, как заземляющий, поэтому подключать его надо только к заземлению .

Если вы используете кабели без цветовых обозначений, то для заземления принято использовать средний провод.

Тот кто хоть раз имел дело с проводами и электрикой обратил внимание, что проводники всегда имеют различный цвет изоляции. Сделано это не просто так. Цвета проводов в электрике призваны сделать проще распознавание фазы, нулевого провода и заземления

Все они имеют определенную окраску и при работе легко различаются. О том, каков цвет проводов фаза, ноль, земля и пойдет речь дальше. 

Цвета проводов в электрике призваны сделать проще распознавание фазы, нулевого провода и заземления. Все они имеют определенную окраску и при работе легко различаются. О том, каков цвет проводов фаза, ноль, земля и пойдет речь дальше. 

Реализация разделения

С учетом наличия на выходе точки разделения двух различных проводников саму процедуру выполняют с помощью двух отдельных шин. Одна из их предназначена для подключения рабочих проводников, вторая обслуживает защитные. Шины в обязательном порядке соединяют между собой перемычкой. Функции перемычки можно возложить на любой провод или жесткую шину, материал и сечение которой совпадают с основными.

Практикуется установка шины N на изоляторах, тогда как шина PE монтируется прямо на корпус ВРУ. Пример монтажа шин показан на рисунке 2.

Рисунок 2. Пример монтажа шин N и PN в корпусе ВРУ. Фото взято в качестве иллюстрации с сайта rx-it.ru

Шины в обязательном порядке должны быть снабжены соответствующей маркировкой.

Провода или перемычки на шины, обслуживающие рабочие и защитные проводники, подаются от специальной расщепляющей шины, которая предназначена для подключения PEN-проводника., рисунок 3. При отсутствии в составе этой части проводки автоматического выключателя шина расщепитель не применяется, что позволяет значимо увеличить эксплуатационную надежность проводки уменьшением количества болтовых соединений в ее составе.

Рисунок 3. Реализация перехода с применением трех шин

Их соображений удобства эксплуатации допускается установка нескольких защитных перемычек N-типа.

В области выполнения перехода провода РЕ и PEN целесообразно заземлить еще раз. Для этого привлекаются специально организуемые контуры заземления или же заземлители естественного характера. Данная особенность оговорена ПУЭ в пункте 1.7.61. Параметры заземления этой разновидности действующими нормативами не задаются, но, исходя из здравого смысла и с учетом выполняемых функций, имеет прямой смысл обеспечить минимальное сопротивление. В качестве ориентира можно использовать значение 4 Ом.