ПУЭ. Раздел 7. Электрооборудование специальных установок.
7.1.32. Внутренние электропроводки должны выполняться с учетом следующего:
1. Электроустановки разных организаций, обособленных в административно-хозяйственном отношении, расположенные в одном здании, могут быть присоединены ответвлениями к общей питающей линии или питаться отдельными линиями от ВРУ или ГРЩ.
2. К одной линии разрешается присоединять несколько стояков. На ответвлениях к каждому стояку, питающему квартиры жилых домов, имеющих более 5 этажей, следует устанавливать аппарат управления, совмещенный с аппаратом защиты.
3. В жилых зданиях светильники лестничных клеток, вестибюлей, холлов, поэтажных коридоров и других вну-тридомовых помещений вне квартир должны питаться по самостоятельным линиям от ВРУ или отдельных групповых щитков, питаемых от ВРУ. Присоединение этих светильников к этажным и квартирным щиткам не допускается.
4. Для лестничных клеток и коридоров, имеющих естественное освещение, рекомендуется предусматривать автоматическое управление электрическим освещением в зависимости от освещенности, создаваемой естественным светом.
5. Питание электроустановок нежилого фонда рекомендуется выполнять отдельными линиями.
7.1.33. Питающие сети от подстанций до ВУ, ВРУ, ГРЩ должны быть защищены от токов КЗ.
7.1.34. В зданиях следует применять кабели и провода с медными жилами [До 2001 г. по имеющемуся заделу строительства допускается использование проводов и кабелей с алюминиевыми жилами.].
Питающие и распределительные сети, как правило, должны выполняться кабелями и проводами с алюминиевыми жилами, если их расчетное сечение равно 16 мм2 и более.
Питание отдельных электроприемников, относящихся к инженерному оборудованию зданий (насосы, вентиляторы, калориферы, установки кондиционирования воздуха и т.п.), может выполняться проводами или кабелем с алюминиевыми жилами сечением не менее 2,5 мм 2.
В музеях, картинных галереях, выставочных помещениях разрешается использование осветительных шинопроводов со степенью защиты IP20, у которых ответвительные устройства к светильникам имеют разъемные контактные соединения, находящиеся внутри короба шинопровода в момент коммутации, и шинопроводов со степенью защиты IP44, у которых ответвления к светильникам выполняются с помощью штепсельных разъемов, обеспечивающих разрыв цепи ответвления до момента извлечения вилки из розетки.
В указанных помещениях осветительные шинопроводы должны питаться от распределительных пунктов самостоятельными линиями.
В жилых зданиях сечения медных проводников должны соответствовать расчетным значениям, но быть не менее указанных в таблице 7.1.1.
Таблица 7.1.1 Наименьшие допустимые сечения кабелей и проводов электрических сетей в жилых зданиях.
| Наименование линий | Наименьшее сечение кабелей и проводов с медными жилами, мм2 |
| Линии групповых сетей | 1,5 |
| Линии от этажных до квартирных щитков и к расчетному счетчику | 2,5 |
| Линии распределительной сети (стояки) для питания квартир | 4 |
7.1.35. В жилых зданиях прокладка вертикальных участков распределительной сети внутри квартир не допускается.
Запрещается прокладка от этажного щитка в общей трубе, общем коробе или канале проводов и кабелей, питающих линии разных квартир.
Допускается не распространяющая горение прокладка в общей трубе, общем коробе или канале строительных конструкций, выполненных из негорючих материалов, проводов и кабелей питающих линий квартир вместе с проводами и кабелями групповых линий рабочего освещения лестничных клеток, по-этажных коридоров и других внутридомовых помещений.
7.1.36. Во всех зданиях линии групповой сети, прокладываемые от групповых, этажных и квартирных щитков до светильников общего освещения, штепсельных розеток и стационарных электроприемников, должны выполняться трехпроводными (фазный – L, нулевой рабочий – N и нулевой защитный – РЕ проводники).
Не допускается объединение нулевых рабочих и нулевых защитных проводников различных групповых линий.
Нулевой рабочий и нулевой защитный проводники не допускается подключать на щитках под общий контактный зажим.
Сечения проводников должны отвечать требованиям п. 7.1.45.
7.1.37. Электропроводку в помещениях следует выполнять сменяемой: скрыто – в каналах строительных конструкций, замоноличенных трубах; открыто – в электротехнических плинтусах, коробах и т.
В технических этажах, подпольях, неотапливаемых подвалах, чердаках, вентиляционных камерах, сырых и особо сырых помещениях электропроводку рекомендуется выполнять открыто.
В зданиях со строительными конструкциями, выполненными из негорючих материалов, допускается несменяемая замо-ноличенная прокладка групповых сетей в бороздах стен, перегородок, перекрытий, под штукатуркой, в слое подготовки пола или в пустотах строительных конструкций, выполняемая кабелем или изолированными проводами в защитной оболочке. Применение несменяемой замоноличенной прокладки проводов в панелях стен, перегородок и перекрытий, выполненной при их изготовлении на заводах стройиндустрии или выполняемой в монтажных стыках панелей при монтаже зданий, не допускается.
7.1.38. Электрические сети, прокладываемые за непроходными подвесными потолками и в перегородках, рассматриваются как скрытые электропроводки и их следует выполнять: за потолками и в пустотах перегородок из горючих материалов в металлических трубах, обладающих локализа-ционной способностью, и в закрытых коробах; за потолками и в перегородках из негорючих материалов[Под подвесными потолками из негорючих материалов понимают такие потолки, которые выполнены из негорючих материалов, при этом другие строительные конструкции, расположенные над подвесными потолками, включая междуэтажные перекрытия, также выполнены из негорючих материалов.
] – в выполненных из негорючих материалов трубах и коробах, а также кабелями, не распространяющими горение. При этом должна быть обеспечена возможность замены проводов и кабелей.
7.1.39. В помещениях для приготовления и приема пищи, за исключением кухонь квартир, допускается открытая прокладка кабелей. Открытая прокладка проводов в этих помещениях не допускается.
В кухнях квартир могут применяться те же виды электропроводок, что и в жилых комнатах и коридорах.
7.1.40. В саунах, ванных комнатах, санузлах, душевых, как правило, должна применяться скрытая электропроводка. Допускается открытая прокладка кабелей.
В саунах, ванных комнатах, санузлах, душевых не допускается прокладка проводов с металлическими оболочками, в металлических трубах и металлических рукавах.
В саунах для зон 3 и 4 по ГОСТ Р 50571.12-96 “Электроустановки зданий. Часть 7. Требования к специальным электроустановкам. Раздел 703. Помещения, содержащие нагреватели для саун” должна использоваться электропроводка с допустимой температурой изоляции 170oC.
7.1.41. Электропроводка на чердаках должна выполняться в соответствии с требованиями разд. 2.
7.1.42. Через подвалы и технические подполья секций здания допускается прокладка силовых кабелей напряжением до 1 кВ, питающих электроприемники других секций здания. Указанные кабели не рассматриваются как транзитные, прокладка транзитных кабелей через подвалы и технические подполья зданий запрещается.
7.1.43. Открытая прокладка транзитных кабелей и проводов через кладовые и складские помещения не допускается.
7.1.44. Линии, питающие холодильные установки предприятий торговли и общественного питания, должны быть проложены от ВРУ или ГРЩ этих предприятий.
7.1.45. Выбор сечения проводников следует проводить согласно требованиям соответствующих глав ПУЭ.
Однофазные двух- и трехпроводные линии, а также трехфазные четырех- и пятипроводные линии при питании однофазных нагрузок, должны иметь сечение нулевых рабочих (N) проводников, равное сечению фазных проводников.
Трехфазные четырех- и пятипроводные линии при питании трехфазных симметричных нагрузок должны иметь сечение нулевых рабочих (N) проводников, равное сечению фазных проводников, если фазные проводники имеют сечение до 16 мм2 по меди и 25 мм2 по алюминию, а при больших сечениях – не менее 50% сечения фазных проводников.
Сечение PEN проводников должно быть не менее сечения N проводников и не менее 10 мм2 по меди и 16 мм2 по алюминию независимо от сечения фазных проводников.
Сечение РЕ проводников должно равняться сечению фазных при сечении последних до 16 мм2, 16 мм2 при сечении фазных проводников от 16 до 35 мм2 и 50% сечения фазных проводников при больших сечениях.
Сечение РЕ проводников, не входящих в состав кабеля, должно быть не менее 2,5 мм 2 – при наличии механической защиты и 4 мм2 – при ее отсутствии.
Нулевой рабочий проводник
Нулевой рабочий проводник также называют нейтралью.
Большинство бытовых приборов питаются от сети переменного напряжения 220 В. Для того чтобы подать на них это напряжение, используется один фазный провод, а второй нулевой. Фаза имеет потенциал 220 В, а нулевой провод имеет потенциал 0 относительно источника питания и фазного провода.
Нулевой обозначается как N, а его изоляция должна быть голубого цвета или бело-голубого, в соответствии с цветовой маркировкой кабеля. Часто функции нулевого рабочего провода и защитного совмещаются (для систем заземления TN-C). Такой совместный проводник обозначается PEN и имеет жёлто-зелёную изоляцию с голубыми маркерами (метками) на концах. Аналогичные цветовые обозначения применяются в Европе. В США нулевой рабочий провод может обозначаться белым или серым цветом.
В разных линиях электропередач и сетях могут использоваться различные нейтрали (изолированная, глухозаземлённая, эффективно-заземлённая). Выбор того или иного варианта определяется функциональным назначением сети.
В настоящий момент практически все жилые дома в России имеют системы заземления с глухозаземлённой нейтралью.
В этом случае электроэнергия поставляется от трёхфазных генераторов по 3 фазам с потенциалом, а также от генератора идёт четвёртый провод — нейтральный (рабочий ноль). Три фазы в конце линии соединяются звездой: таким образом получается конец нейтрали, которая соединяется с нейтралью питающего генератора. Провод, соединяющий эти две нейтрали и называется рабочим нулевым проводником сети.
В случае симметричной нагрузки на все фазы ток в рабочем нуле отсутствует. Если же нагрузка распределена неравномерно, то по нулевому рабочему проводнику протекает ток небаланса. Использование такой схемы позволяет добиться саморегулирования всех трёх фаз, при этом напряжение на них почти равно между собой.
Для повышения безопасности рабочий ноль заземляется в конце линии, а также часто применяются дополнительные заземления: в начале линии и в разных её точках. В домах нулевой рабочий провод подводится к распределительному устройству, от которого уже отходят отдельные нулевые проводники к непосредственным потребителям электроэнергии (например, в квартиры).
Помимо сетей с глухозаземлённой нейтралью, также используются электросети с изолированной нейтралью. В таких сетях отсутствует нулевой рабочий провод. Вместо него при необходимости может использоваться нулевой заземляемый провод.
При использовании трёхфазных линий питания в здании, сечение нулевого рабочего проводника должно быть не меньше сечения фазных проводников, при размерах последних до 25 мм2 (алюминий). Если сечение фазных проводников больше 25 мм2, то площадь сечения рабочего нуля должна быть не менее 50% их сечения. Если сеть использует заземляющий рабочий ноль, то при подключении провода к главной заземляющей шине должен присутствовать опознавательный знак «земля».
Даже если на РУ защитный и рабочий нули соединены, дальнейшее их объединение у потребителей не допускается. Т. е. дальше по квартирам пускается два отдельных провода PE и N. Их нельзя соединять потому, что при КЗ фаза замыкается на нулевой рабочий проводник, и все устройства, подключённые к защитному проводнику PE (в случае объединения PE и N), окажутся под фазным напряжением, из-за чего возникает большая вероятность поражения человека током.
ПУЭ Раздел 1 => Таблица 1.7.8. Значение коэффициента k при использовании в качестве защитного. Проводника алюминиевой оболочки кабеля….
Таблица 1.7.8
Значение коэффициента
k при использовании в качестве защитногопроводника алюминиевой оболочки кабеля
|
Параметр |
Материал изоляции |
||
|
Поливинилхлорид (ПВХ) |
Сшитый полиэтилен, этиленпропиленовая резина |
Бутиловая |
|
|
Начальная температура, °С |
60 |
80 |
75 |
|
Конечная температура, °С |
160 |
250 |
220 |
|
k |
81 |
98 |
93 |
Таблица 1.7.9
Значение коэффициента
k для неизолированных проводников,когда указанные температуры не создают опасности повреждения находящихся
вблизи материалов (начальная температура проводника принята равной 30 °С)
|
Материал проводника |
Условия |
Проводники |
||
|
Проложенные открыто и в специально отведенных местах |
Эксплуатируемые |
|||
|
в нормальной среде |
в пожароопасной среде |
|||
|
Медь |
Максимальная температура, °С |
500* |
200 |
150 |
|
k |
228 |
159 |
138 |
|
|
Алюминий |
Максимальная температура, °С |
300* |
200 |
150 |
|
k |
125 |
105 |
91 |
|
|
Сталь |
Максимальная температура, °С |
500* |
200 |
150 |
|
k |
82 |
58 |
50 |
|
_____________
* Указанные температуры допускаются, если они не ухудшают качество соединений.
1.7.129. В местах, где возможно повреждение изоляции фазных проводников в результате искрения между неизолированным нулевым защитным проводником и металлической оболочкой или конструкцией (например, при прокладке проводов в трубах, коробах, лотках), нулевые защитные проводники должны иметь изоляцию, равноценную изоляции фазных проводников.
1.7.130. Неизолированные РЕ-проводники должны быть защищены от коррозии. В местах пересечения РЕ-проводников с кабелями, трубопроводами, железнодорожными путями, в местах их ввода в здания и в других местах, где возможны механические повреждения РЕ-проводников, эти проводники должны быть защищены.
В местах пересечения температурных и осадочных швов должна быть предусмотрена компенсация длины РЕ-проводников.
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 мм2 по меди или 16 мм2 по алюминию, функции нулевого защитного (РЕ) 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 использование сторонних проводящих частей 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 РЕ-проводника.
Проводники системы уравнивания потенциалов
1.7.136. В качестве проводников системы уравнивания потенциалов могут быть использованы открытые и сторонние проводящие части, указанные в 1.7.121, или специально проложенные проводники, или их сочетание.
1.7.137. Сечение проводников основной системы уравнивания потенциалов должно быть не менее половины наибольшего сечения защитного проводника электроустановки, если сечение проводника уравнивания потенциалов при этом не превышает 25 мм2 по меди или равноценное ему из других материалов. Применение проводников большего сечения, как правило, не требуется. Сечение проводников основной системы уравнивания потенциалов в любом случае должно быть не менее: медных – 6 мм2, алюминиевых – 16 мм2, стальных – 50 мм2.
1.7.138. Сечение проводников дополнительной системы уравнивания потенциалов должно быть не менее:
при соединении двух открытых проводящих частей – сечения меньшего из защитных проводников, подключенных к этим частям;
при соединении открытой проводящей части и сторонней проводящей части – половины сечения защитного проводника, подключенного к открытой проводящей части.
Сечения проводников дополнительного уравнивания потенциалов, не входящих в состав кабеля, должны соответствовать требованиям 1.7.127.
Соединения и присоединения заземляющих, защитных проводников
и проводников системы уравнивания и выравнивания потенциалов
1.7.139. Соединения и присоединения заземляющих, защитных проводников и проводников системы уравнивания и выравнивания потенциалов должны быть надежными и обеспечивать непрерывность электрической цепи. Соединения стальных проводников рекомендуется выполнять посредством сварки. Допускается в помещениях и в наружных установках без агрессивных сред соединять заземляющие и нулевые защитные проводники другими способами, обеспечивающими требования ГОСТ 10434 «Соединения контактные электрические. Общие технические требования» ко 2-му классу соединений.
Соединения должны быть защищены от коррозии и механических повреждений.
Для болтовых соединений должны быть предусмотрены меры против ослабления контакта.
1.7.140. Соединения должны быть доступны для осмотра и выполнения испытаний за исключением соединений, заполненных компаундом или герметизированных, а также сварных, паяных и спрессованных присоединений к нагревательным элементам в системах обогрева и их соединений, находящихся в полах, стенах, перекрытиях и в земле.
1.7.141. При применении устройств контроля непрерывности цепи заземления не допускается включать их катушки последовательно (в рассечку) с защитными проводниками.
1.7.142. Присоединения заземляющих и нулевых защитных проводников и проводников уравнивания потенциалов к открытым проводящим частям должны быть выполнены при помощи болтовых соединений или сварки.
Присоединения оборудования, подвергающегося частому демонтажу или установленного на движущихся частях или частях, подверженных сотрясениям и вибрации, должны выполняться при помощи гибких проводников.
Соединения защитных проводников электропроводок и ВЛ следует выполнять теми же методами, что и соединения фазных проводников.
При использовании естественных заземлителей для заземления электроустановок и сторонних проводящих частей в качестве защитных проводников и проводников уравнивания потенциалов контактные соединения следует выполнять методами, предусмотренными ГОСТ 12.1.030 «ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление, зануление».
1.7.143. Места и способы присоединения заземляющих проводников к протяженным естественным заземлителям (например, к трубопроводам) должны быть выбраны такими, чтобы при разъединении заземлителей для ремонтных работ ожидаемые напряжения прикосновения и расчетные значения сопротивления заземляющего устройства не превышали безопасных значений.
Шунтирование водомеров, задвижек и т. п. следует выполнять при помощи проводника соответствующего сечения в зависимости от того, используется ли он в качестве защитного проводника системы уравнивания потенциалов, нулевого защитного проводника или защитного заземляющего проводника.
1.7.144. Присоединение каждой открытой проводящей части электроустановки к нулевому защитному или защитному заземляющему проводнику должно быть выполнено при помощи отдельного ответвления. Последовательное включение в защитный проводник открытых проводящих частей не допускается.
Присоединение проводящих частей к основной системе уравнивания потенциалов должно быть выполнено также при помощи отдельных ответвлений.
Присоединение проводящих частей к дополнительной системе уравнивания потенциалов может быть выполнено при помощи как отдельных ответвлений, так и присоединения к одному общему неразъемному проводнику.
1.7.145. Не допускается включать коммутационные аппараты в цепи РЕ– и pen-проводников, за исключением случаев питания электроприемников при помощи штепсельных соединителей.
Допускается также одновременное отключение всех проводников на вводе в электроустановки индивидуальных жилых, дачных и садовых домов и аналогичных им объектов, питающихся по однофазным ответвлениям от ВЛ. При этом разделение pen-проводника на РЕ– и n-проводники должно быть выполнено до вводного защитно-коммутационного аппарата.
1.7.146. Если защитные проводники и/или проводники уравнивания потенциалов могут быть разъединены при помощи того же штепсельного соединителя, что и соответствующие фазные проводники, розетка и вилка штепсельного соединителя должны иметь специальные защитные контакты для присоединения к ним защитных проводников или проводников уравнивания потенциалов.
Если корпус штепсельной розетки выполнен из металла, он должен быть присоединен к защитному контакту этой розетки.
Переносные электроприемники
1.7.147. К переносным электроприемникам в Правилах отнесены электроприемники, которые могут находиться в руках человека в процессе их эксплуатации (ручной электроинструмент, переносные бытовые электроприборы, переносная радиоэлектронная аппаратура и т. п.).
1.7.148. Питание переносных электроприемников переменного тока следует выполнять от сети напряжением не выше 380/220 В.
В зависимости от категории помещения по уровню опасности поражения людей электрическим током (см. гл. 1.1) для защиты при косвенном прикосновении в цепях, питающих переносные электроприемники, могут быть применены автоматическое отключение питания, защитное электрическое разделение цепей, сверхнизкое напряжение, двойная изоляция.
1.7.149. При применении автоматического отключения питания металлические корпуса переносных электроприемников, за исключением электроприемников с двойной изоляцией, должны быть присоединены к нулевому защитному проводнику в системе TN или заземлены в системе IT, для чего должен быть предусмотрен специальный защитный (РЕ) проводник, расположенный в одной оболочке с фазными проводниками (третья жила кабеля или провода -для электроприемников однофазного и постоянного тока, четвертая или пятая жила – для электроприемников трехфазного тока), присоединяемый к корпусу электроприемника и к защитному контакту вилки штепсельного соединителя. РЕ-проводник должен быть медным, гибким, его сечение должно быть равно сечению фазных проводников. Использование для этой цели нулевого рабочего (N) проводника, в том числе расположенного в общей оболочке с фазными проводниками, не допускается.
1.7.150. Допускается применять стационарные и отдельные переносные защитные проводники и проводники уравнивания потенциалов для переносных электроприемников испытательных лабораторий и экспериментальных установок, перемещение которых в период их работы не предусматривается. При этом стационарные проводники должны удовлетворять требованиям 1.7.121-1.7.130, а переносные проводники должны быть медными, гибкими и иметь сечение не меньше чем у фазных проводников. При прокладке таких проводников не в составе общего с фазными проводниками кабеля их сечения должны быть не менее указанных в 1.7.127.
1.7.151. Для дополнительной защиты от прямого прикосновения и при косвенном прикосновении штепсельные розетки с номинальным током не более 20 А наружной установки, а также внутренней установки, но к которым могут быть подключены переносные электроприемники, используемые вне зданий либо в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных, должны быть защищены устройствами защитного отключения с номинальным отключающим дифференциальным током не более 30 мА. Допускается применение ручного электроинструмента, оборудованного УЗО-вилками.
При применении защитного электрического разделения цепей в стесненных помещениях с проводящим полом, стенами и потолком, а также при наличии требований в соответствующих главах ПУЭ в других помещениях с особой опасностью, каждая розетка должна питаться от индивидуального разделительного трансформатора или от его отдельной обмотки.
При применении сверхнизкого напряжения питание переносных электроприемников напряжением до 50 В должно осуществляться от безопасного разделительного трансформатора.
1.7.152. Для присоединения переносных электроприемников к питающей сети следует применять штепсельные соединители, соответствующие требованиям 1.7.146.
В штепсельных соединителях переносных электроприемников, удлинительных проводов и кабелей проводник со стороны источника питания должен быть присоединен к розетке, а со стороны электроприемника – к вилке.
1.7.153. УЗО защиты розеточных цепей рекомендуется размещать в распределительных (групповых, квартирных) щитках. Допускается применять УЗО-розетки.
1.7.154. Защитные проводники переносных проводов и кабелей должны быть обозначены желто-зелеными полосами.
Передвижные электроустановки
1.7.155. Требования к передвижным электроустановкам не распространяются на:
судовые электроустановки;
электрооборудование, размещенное на движущихся частях станков, машин и механизмов;
электрифицированный транспорт;
жилые автофургоны.
Для испытательных лабораторий должны также выполняться требования других соответствующих нормативных документов.
1.7.156. Автономный передвижной источник питания электроэнергией – такой источник, который позволяет осуществлять питание потребителей независимо от стационарных источников электроэнергии (энергосистемы).
1.7.157. Передвижные электроустановки могут получать питание от стационарных или автономных передвижных источников электроэнергии.
Питание от стационарной электрической сети должно, как правило, выполняться от источника с глухозаземленной нейтралью с применением систем TN–S или TN–C–S. Объединение функций нулевого защитного проводника РЕ и нулевого рабочего проводника N в одном общем проводнике PEN внутри передвижной электроустановки не допускается. Разделение pen-проводника питающей линии на РЕ– и n-проводники должно быть выполнено в точке подключения установки к источнику питания.
При питании от автономного передвижного источника его нейтраль, как правило, должна быть изолирована.
1.7.158. При питании стационарных электроприемников от автономных передвижных источников питания режим нейтрали источника питания и меры защиты должны соответствовать режиму нейтрали и мерам защиты, принятым для стационарных электроприемников.
1.7.159. В случае питания передвижной электроустановки от стационарного источника питания для защиты при косвенном прикосновении должно быть выполнено автоматическое отключение питания в соответствии с 1.7.79 с применением устройства защиты от сверхтоков. При этом время отключения, приведенное в табл. 1.7.1, должно быть уменьшено вдвое либо дополнительно к устройству защиты от сверхтоков должно быть применено устройство защитного отключения, реагирующее на дифференциальный ток.
В специальных электроустановках допускается применение УЗО, реагирующих на потенциал корпуса относительно земли.
При применении УЗО, реагирующего на потенциал корпуса относительно земли, уставка по значению отключающего напряжения должна быть равной 25 В при времени отключения не более 5 с.
1.7.160. В точке подключения передвижной электроустановки к источнику питания должно быть установлено устройство защиты от сверхтоков и УЗО, реагирующее на дифференциальный ток, номинальный отключающий дифференциальный ток которого должен быть на 1-2 ступени больше соответствующего тока УЗО, установленного на вводе в передвижную электроустановку.
При необходимости на вводе в передвижную электроустановку может быть применено защитное электрическое разделение цепей в соответствии с 1.7.85. При этом разделительный трансформатор, а также вводное защитное устройство должны быть помещены в изолирующую оболочку.
Устройство присоединения ввода питания в передвижную электроустановку должно иметь двойную изоляцию.
1.7.161. При применении автоматического отключения питания в системе IT для защиты при косвенном прикосновении должны быть выполнены:
защитное заземление в сочетании с непрерывным контролем изоляции, действующим на сигнал;
автоматическое отключение питания, обеспечивающее время отключения при двухфазном замыкании на открытые проводящие части в соответствии с табл. 1.7.10.
Таблица 1.7.10
Наибольшее допустимое время защитного автоматического отключения
для системы
IT в передвижных электроустановках, питающихсяот автономного передвижного источника
|
Номинальное линейное напряжение, U, в |
Время отключения, с |
|
220 |
0,4 |
|
380 |
0,2 |
|
660 |
0,06 |
|
Более 660 |
0,02 |
Для обеспечения автоматического отключения питания должно быть применено: устройство защиты от сверхтоков в сочетании с УЗО, реагирующим на дифференциальный ток, или устройством непрерывного контроля изоляции, действующим на отключение, или, в соответствии с 1.7.159, УЗО, реагирующим на потенциал корпуса относительно земли.
1.7.162. На вводе в передвижную электроустановку должна быть предусмотрена главная шина уравнивания потенциалов, соответствующая требованиям 1.7.119 к главной заземляющей шине, к которой должны быть присоединены:
нулевой защитный проводник РЕ или защитный проводник РЕ питающей линии;
защитный проводник передвижной электроустановки с присоединенными к нему защитными проводниками открытых проводящих частей;
проводники уравнивания потенциалов корпуса и других сторонних проводящих частей передвижной электроустановки;
заземляющий проводник, присоединенный к местному заземлителю передвижной электроустановки (при его наличии).
При необходимости открытые и сторонние проводящие части должны быть соединены между собой посредством проводников дополнительного уравнивания потенциалов.
1.7.163. Защитное заземление передвижной электроустановки в системе IT должно быть выполнено с соблюдением требований либо к его сопротивлению, либо к напряжению прикосновения при однофазном замыкании на открытые проводящие части.
При выполнении заземляющего устройства с соблюдением требований к его сопротивлению значение его сопротивления не должно превышать 25 Ом. Допускается повышение указанного сопротивления в соответствии с 1.7.108.
При выполнении заземляющего устройства с соблюдением требований к напряжению прикосновения сопротивление заземляющего устройства не нормируется. В этом случае должно быть выполнено условие:
Rз £ 25/Iз,
где Rз – сопротивление заземляющего устройства передвижной электроустановки, Ом;
Iз – полный ток однофазного замыкания на открытые проводящие части передвижной электроустановки, А.
1.7.164. Допускается не выполнять местный заземлитель для защитного заземления передвижной электроустановки, питающейся от автономного передвижного источника питания с изолированной нейтралью, в следующих случаях:
1) автономный источник питания и электроприемники расположены непосредственно на передвижной электроустановке, их корпуса соединены между собой при помощи защитного проводника, а от источника не питаются другие электроустановки;
2) автономный передвижной источник питания имеет свое заземляющее устройство для защитного заземления, все открытые проводящие части передвижной электроустановки, ее корпус и другие сторонние проводящие части надежно соединены с корпусом автономного передвижного источника при помощи защитного проводника, а при двухфазном замыкании на разные корпуса электрооборудования в передвижной электроустановке обеспечивается время автоматического отключения питания в соответствии с табл. 1.7.10.
1.7.165. Автономные передвижные источники питания с изолированной нейтралью должны иметь устройство непрерывного контроля сопротивления изоляции относительно корпуса (земли) со световым и звуковым сигналами. Должна быть обеспечена возможность проверки исправности устройства контроля изоляции и его отключения.
Допускается не устанавливать устройство непрерывного контроля изоляции с действием на сигнал на передвижной электроустановке, питающейся от такого автономного передвижного источника, если при этом выполняется условие 1.7.164, пп. 2.
1.7.166. Защита от прямого прикосновения в передвижных электроустановках должна быть обеспечена применением изоляции токоведущих частей, ограждений и оболочек со степенью защиты не менее IP 2X. Применение барьеров и размещение вне пределов досягаемости не допускается.
В цепях, питающих штепсельные розетки для подключения электрооборудования, используемого вне помещения передвижной установки, должна быть выполнена дополнительная защита в соответствии с 1.7.151.
1.7.167. Защитные и заземляющие проводники и проводники уравнивания потенциалов должны быть медными, гибкими, как правило, находиться в общей оболочке с фазными проводниками. Сечение проводников должно соответствовать требованиям:
защитных – 1.7.126-1.7.127;
заземляющих – 1.7.113;
уравнивания потенциалов – 1.7.136-1.7.138.
При применении системы IT допускается прокладка защитных и заземляющих проводников и проводников уравнивания потенциалов отдельно от фазных проводников.
1.7.168. Допускается одновременное отключение всех проводников линии, питающей передвижную электроустановку, включая защитный проводник при помощи одного коммутационного аппарата (разъема).
1.7.169. Если передвижная электроустановка питается с использованием штепсельных соединителей, вилка штепсельного соединителя должна быть подключена со стороны передвижной электроустановки и иметь оболочку из изолирующего материала.
Провод для заземления сечение. ПУЭ 7. Правила устройства электроустановок. Издание 7
Заземляющий проводник: требования и особенности
Заземляющие проводники представляют собой обязательную часть электроустановок любого типа, от небольших бытовых приборов до трансформаторов. Необходимы как защитные элементы от случайного соприкосновения с деталями, находящимися под высоким напряжением.
Их правильный выбор и установка очень важны не только для обеспечения бесперебойной работы, но и для улучшения качества ее безопасности во время эксплуатации.
Немного теории
Чтобы действовать максимально эффективно, необходимо знать некоторую терминологию. Так, глухозаземленная нейтраль — общая точка обмоток для электрического оборудования, которая присоединяется к заземлителю напрямую или с использованием малого сопротивления.
Важно знать следующую информацию:
- Основных схем для подключения нейтрали оборудования насчитывается пять. Здесь электрические приборы подключают в звезду (начала обмотки присоединяют к фазным проводам).
- В областях соединения обмоток потенциал будет равен нулю при идеальных условиях, как и у почвы. Из-за этого заземление нейтрального кабеля необходимо производить с использованием шины.
- Нулевой провод — тот, что подключен к нейтрали. Как правило, его принято обозначать буквой N.
- Нулевой защитный проводник заземления обозначается символом РЕ. Его подсоединяют к земле и непосредственно к оборудованию, благодаря чему оказывается возможным получение нулевого потенциала.
Существует три основных типа подключения:
- TN-S. К нейтрали соединяют нулевой рабочий проводник и кабель защитного заземления, которые не соединяются до конечного потребителя.
- TN-C. Заземляющий проводник и нейтраль соединяются в одной области, образовав сплошной проводник. Такой тип обозначают символом REN.
- TN-C-S. Совмещает в себе два предыдущих. Для подключения к нейтрали используется один проводник, который впоследствии разделяется на два — зануления и заземления.
В сетях выше тысячи, требующих специальных знаний, применяется тип IT с применением изолированной нейтрали.
Требования к заземлителям
Главные требования к проводам-заземлителям зависят от места для их подключения. Так, проводы могут быть использованы как для непередвижных, так и передвижных электрических конструкций и приборов.
Следует обратить внимание, что основные требования к продукции, предназначенной для подключения этих типов установок, серьезно различаются. Перед непосредственным проведением работ их необходимо тщательно изучить и произвести все требуемые измерения.
В противном случае техника может выйти из строя, а сами механизмы будут представлять потенциальную опасность для жизни человека.
Общие требования к проводам заземления
Любой провод заземления должен снижать потенциал на электрооборудовании до близкого к нулю показателя. У него должна быть возможность пропускать такой же ток, значение которого в установке равно значению тока в коротком замыкании.
В связи с этим необходимо обратить внимание на следующие требования:
- Сечение проводников заземления не должно быть больше, чем у фазных проводников. Последние должны обеспечивать постоянное протекание тока, защита находится в работе не более двух-трех секунд.
- Все кабели должны иметь сечение и маркировки по ГОСТу.
- Отдельный расчет показателя проводника заземления возможен. Следует применить формулу, содержащую ток короткого замыкания, способ укладки кабеля, тип проводника.
- Нулевой провод, как правило, обозначают голубым цветом, заземление — желтым.
- Качество заземления рассчитывают по измерению сопротивления. Как правило, параметр должен составить не больше 4 Ом. Число зависит от сопротивления только внутри проводника.
- Наиболее качественного заземления можно добиться при использовании винтовых зажимов. Не рекомендуется делать нулевые проводники и заземление длиннее стандарта длины.
- У медного провода для заземления минимальное сечение составит 4 квадратных миллиметров без защиты от повреждений и не менее 2,5 — при ее наличии.
Требования к переносным заземлениям
Переносные заземления должны соответствовать совсем другим требованиям, поскольку применяются к передвижным механизмам для обеспечения безопасных условий эксплуатации и работы.
Основные правила их использования выглядят следующим образом:
- Данный тип проводников не оснащается изоляцией. Это необходимо, чтобы можно было легко обнаружить возможные механические повреждения или убедиться в их полной целостности. К устройствам контур заземления прикрепляется при помощи струбцины. Ее присоединение к заземлителю производится с использованием сварки.
- Материал для проводника — медь. Такая продукция должна быть многожильной, а ее отдельные проводки — содержать не более пяти процентов брака.
- Сечение данных заземлений должно быть не менее 16 квадратных мм, если применяется для механизмов с напряжением меньше 1000 В, и не менее 25 квадратных миллиметров, если больше.
Перед наложением заземления необходимо провести зачистку металлической поверхности. Можно достигнуть максимально доступного качества. Проверить его обычными способами достаточно сложно, поэтому чаще всего выполняют только экспериментальным путем.
Выводы
Соблюдение всех правил выбора и установки нейтральных проводов и кабелей заземления чрезвычайно важно для обеспечения качественной и бесперебойной работы электросистем стационарных и передвижных. Без этого нельзя создать безопасные условия эксплуатации техники и предупредить ее поломки.
Разобраться в основных требованиях к кабельной продукции не так сложно. В большинстве случаев произвести установку всех систем оказывается под силу даже простым обывателям.
220.guru
Сечение провода заземления – Группа Компаний КабельСнабСервис
Такой параметр как поперечное сечение проводов лишь на первый взгляд может казаться незначительным. На самом же деле его значение сложно переоценить. От толщины провода в электричестве может зависеть очень многое. К примеру, провод, являющийся чересчур тонким, не сможет выполнять свою задачу – то есть пропускать необходимую силу тока.
МОНТИРОВАНИЕ ПРОВОДА ЗАЗЕМЛЕНИЯ
Провод заземления (или, иными словами, зануления) применяется в том случае, когда разделываются концы у кабелей. Целью является обеспечение безопасности для окружающих, а также предохранение выплавления металлических оболочек при пробое кабельной изоляции. Чаще всего заземлению подлежат оболочки из металла, а также корпуса муфт, брони, экранов.Для заземления используются многопроволочные медные провода, имеющие сечение:• 6 мм2 – для кабеля, в котором сечение жил не более 10 мм2;• 10 мм2 – если сечение жил кабеля составляет 16, 25 или 35 мм2;• 16 мм2 – для кабеля, где сечение жил 50, 70, 95 и 120 мм2;• 25 мм2 – при сечении жил кабеля 150, 185 или 240 мм2.
Процесс монтирования соединительных муфт марки СС подразумевает выполнение работ по припайке свинцового корпуса, после чего монтируется провод заземления:а) к бронелентам, а также к оболочкам (алюминиевой либо свинцовой) одного из концов кабеля;б) к центру выполненного из свинца корпуса муфты.
В процессе монтирования эпоксидных муфт соединения марки СЭ, как правило, осуществляется припайка заземляющего провода к одному из соединительных кабелей и к бронелентам. После этого одна из полумуфт временно монтируется на место для того, чтобы было возможным произвести примерку прокладываемого в пазу корпуса провода заземления. После проведения проверки муфта убирается, а провод сначала прикрепляется, а впоследствии припаивается к оболочке второго кабеля, а также к бронелентам.
Для разделки конца кабеля, концевых муфт и заделок подбирается такая длина провода заземления, чтобы она позволяла обеспечить его подсоединение без особого труда к экрану, броне кабеля, оболочке, зателке, а также болту заземления корпуса, состоящего из металла конструкции опоры. Места, в которые будет монтироваться провод, необходимо облудить тщательным образом:• оловянно-свинцовый припой – для брони и свинцовой оболочки;• припой А, а затем оловянно-свинцовый припой – для алюминиевой оболочки;• припой А – для тонких экранов кабельных концов из алюминия, имеющих изоляцию из пластмассы.
Гибкий заземляющий провод из меди в муфтах и концевых заделках выводится от оболочки кабеля, чтобы в дальнейшем быть присоединенным к внешним нулевым проводникам. Функцию перемычки исполняет гибкий медный провод, имеющий сечение 16-77 мм2 (в зависимости от сечения жил кабеля). Для того, чтобы присоединить и припаять провод из меди к алюминиевой оболочке кабеля и к броне, необходимо облудить и защитить оболочку, а также обе ленты брони. Провод заземление (перемычка), облуженный заранее, закрепляется при помощи проволочного бандажа и паяется не более 3 минут.
kabelsnabservis.satom.ru
Цветовое обозначение заземления. Цвет и сечение провода для заземления
В квартирах и домах заземление используется для обеспечения безопасности человека. Используется оно для защиты его от случайного поражения электрическим током. При организации защитного заземления провод электроприбора и других электроприемников намеренно соединяется с землей. Осуществляется эта процедура путем использования заземляющих проводников. Ими могут выступать как одножильный провод, так и жила многожильного кабеля.Заземляющий проводник должен выполняться из меди и бывает одинарным или многопроволочным. Сечение его подбирают с учетом мощности электросети и электроприемников. Основным условием тут выступает то, что сечение провода заземления не меньше сечения жил электропроводки.
По поводу цвета провода защитного заземления имеется много неточностей. И в ПЭУ по этому поводу имеются расхождения. Особенно это касается бытовой электропроводки. Поэтому при рассмотрении данного вопроса часто приходится полагаться на опыт квалифицированных электриков и устоявшиеся традиции.
Выделение цветом изоляции – это один из наиболее распространенных способов их маркировки. Различные цвета позволяют визуально определить, какую функцию выполняет провод, независимо от того, используется сеть трех- или однофазного тока. Если в электрощите большое количество разных проводов, то цветовая маркировка облегчает процесс монтажа.Так в какой же цвет окрашиваются различные провода, в частности защитного заземления? Если рассматривать промышленные сети, в которых цветовая маркировка жестко регламентирована, то окраска следующая:
- Фаза (L) окрашивается в красный или коричневый цвет;
- Нулевой (N) – синий;
- Защитный (PE) – желто-зеленый.
Если в доме или квартире проводка прокладывалась квалифицированным электриком, то такая маркировка будет присутствовать и в домашней электросети. В этом случае вопросы по поводу того, какого цвета могут быть провода защитного заземления могут быть закрыты. В некоторых случаях могут быть незначительные расхождения. Иногда он окрашивается в чисто желтый цвет.Если же процесс монтажа электропроводки сопровождается использованием бесцветного провода (марки ППВ с одинарной изоляцией), то какой провод идет на заземление? У электриков правилом хорошего тона считается использовать для земли средний проводник.
Какие марки кабеля могут использоваться для заземления
Марку следует выбирать с учетом типа его типа: переносное (нестационарное) или стационарное. К стационарному относится защита квартир, зданий, электрощитов, электрооборудования и т.д. Тут допустимо использование многожильных многопроволочных (ПВГ, ВВГ) и однопроволочных (NYM) кабелей. В них должна присутствовать заземляющая жила с изоляцией желто-зеленого цвета. При использовании бесцветного кабеля заземление идет на среднюю жилу, но вероятность путаницы при этом очень велика.Рассмотрим более подробно наиболее подходящие для рассматриваемых целей марки кабелей.
NYM
Используется для распределения электрической энергии в стационарных установках. Рассчитан на переменное напряжение не более 0,66 кВ частотой 50 Гц. К нему можно подсоединять электрооборудования первого класса защиты по электробезопасности.Особенности:
- Жила выполнена из меди;
- Имеется промежуточная оболочка;
- Расцветка выполнена согласно нормам ПЭУ, т.е. изоляция заземляющей шины имеет желто-зеленую окраску;
- Очень удобный при монтаже.
ВВГ
Жилы выполнены из меди I и II класса скрутки. Имеется изоляция из поливинилхлорида. Может иметь несколько жил. 3-, 4- и 5-жильный кабель имеет ноль и заземление. Изоляция жилы, идущей на землю, выполнена с использованием желто-зеленого ПВХ пластиката.
ПВ-3
Конструктивно представляет собой одну жилу, состоящую из скрученных медных проводков. Окраска оболочки имеет несколько вариантов. Для защиты от поражения током используют кабель желто-зеленого или желтого цвета.
ПВ-6
Конструктивно представляет собой многопроволочную медную токопроводящую жилу, изоляция которой выполнена из прозрачного ПВХ пластиката. Обладает повышенной устойчивостью к растрескиванию и деформациям. Прозрачный пластикат дает возможность следить за целостностью кабеля. Цвет оболочки не нормирован. Поэтому при монтаже желательно сделать цветовую маркировку кабеля при помощи желто-зеленого скотча.
ESUY
Используется эта марка кабеля непосредственно для защиты систем от короткого замыкания. Допустимо использование его в системах с большими токами. Устойчив к воздействию температуры, обладает невысоким весом и повышенной гибкостью. Номинальное
masters220v.ru
Заземляющие проводники / ПУЭ 7 / Библиотека / Элек.ру
1.7.113. Сечения заземляющих проводников в электроустановках напряжением до 1 кВ должны соответствовать требованиям 1.7.126 к защитным проводникам.
Наименьшие сечения заземляющих проводников, проложенных в земле, должны соответствовать приведенным в табл. 1.7.4.
Прокладка в земле алюминиевых неизолированных проводников не допускается.
1.7.114. В электроустановках напряжением выше 1 кВ сечения заземляющих проводников должны быть выбраны такими, чтобы при протекании по ним наибольшего тока однофазного КЗ в электроустановках с эффективно заземленной нейтралью или тока двухфазного КЗ в электроустановках с изолированной нейтралью температура заземляющих проводников не превысила 400 °С (кратповременный нагрев, соответствующий полному времени действия защиты и отключения выключателя).
1.7.115. В электроустановках напряжением выше 1 кВ с изолированной нейтралью проводимость заземляющих проводников сечением до 25 мм2 по меди или равноценное ему из других материалов должна составлять не менее 1/3 проводимости фазных проводников. Как правило, не требуется применение медных проводников сечением более 25 мм2, алюминиевых — 35 мм2, стальных — 120 мм2.
1.7.116. Для выполнения измерений сопротивления заземляющего устройства в удобном месте должна быть предусмотрена возможность отсоединения заземляющего проводника. В электроустановках напряжением до 1 кВ таким местом, как правило, является главная заземляющая шина. Отсоединение заземляющего проводника должно быть возможно только при помощи инструмента.
1.7.117. Заземляющий проводник, присоединяющий заземлитель рабочего (функционального) заземления к главной заземляющей шине в электроустановках напряжением до 1 кВ, должен иметь сечение не менее: медный — 10 мм2, алюминиевый — 16 мм2, стальной — 75 мм2.
1.7.118. У мест ввода заземляющих проводников в здания должен быть предусмотрен опознавательный знак
www.elec.ru
Сечение – заземляющий провод – Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Сечение – заземляющий провод
Cтраница 1
Сечение заземляющего провода должно удовлетворять требованиям к соответствующим заземляющим проводникам данной установки. [1]
Сечение заземляющего провода должно удовлетворять требования к соответствующим проводникам данной установки. [2]
Сечение заземляющего провода должно удовлетворять требованиям к соответствующим заземляющим проводникам данной установки. [3]
Сечение спусков от проводов линии к схеме защитного устройства, сечение заземляющего провода, а также параметры разрядников и разделительных конденсаторов Ср выбираются такими, чтобы они обеспечивали безопасность операторов при возможных аварийных ситуациях и грозовых перенапряжениях. [5]
При работах в открытых распределительных устройствах и в охранной зоне действующей ВЛ машины и грузоподъемные краны должны быть заземлены. Сечение заземляющего провода должно быть не менее принятого для электроустановки, на территории которой размещен кран. Машины и грузоподъемные краны на гусеничном ходу при установке их непосредственно на грунте заземлять не требуется. [6]
Все части стационарных и передвижных электросварочных установок, находящиеся под напряжением, должны быть надежно заземлены. Сечение заземляющего провода и устройство заземления должны удовлетворять требованиям руководящих указаний по устройству заземлений и зану-лений. Кроме того, обязательно заземляется сам свариваемый предмет. Провода, подводящие ток от машин к распределительному щиту и от него к местам сварки, надежно изолируются. Эти провода должны быть защищены от действия высокой температуры и механических повреждений. [7]
В сетях с глухо заземленной нейтралью замыкание фазного провода на заземленный корпус электрооборудования или нулевой провод является однофазным коротким замыканием на землю, которое вызывает срабатывание защиты и автоматическое отключение аварийного участка. Сечение заземляющего провода выбирают таким, чтобы при замыкании на корпус или на нулевой провод возникал ток короткого замыкания, превышающий по силе не менее чем в 3 раза номинальный ток, на который рассчитана плавкая вставка ближайшего предохранителя или расцепитель автоматического выключателя. Если автомат имеет только электромагнитный расцепитель ( отсечка), то заземляющий проводник выбирают таким, чтобы в петле фаза-нуль возник ток короткого замыкания, равный 1 25 – 1 4 величины уставки тока мгновенного срабатывания. [9]
Корпус контактной машины независимо от способа установки необходимо заземлять подключением заземляющего провода к общему цеховому заземлению. Сечение медного заземляющего провода должно быть не менее 6 мм2, а железного не менее 12 мм. Кроме того, стыковые машины необходимо снабжать щитами для предохранения работающих от брызг расплавленного металла. [10]
Во избежание поражения рабочих током напряжением 220 или 380 в при случайных пробоях изоляции первичной обмотки трансформатора или обмоток мотора преобразователя корпуса этих машин заземляются. На корпусе каждого агрегата или трансформатора имеется болт, который должен быть надежно соединен с цеховой сетью заземления. Сечение заземляющего провода должно быть не менее б мм2 для медного и не менее 12 мм2 для стального провода. [11]
Во избежание поражения рабочих напряжением 220 или 380 в при случайных пробоях изоляции первичной обмотки трансформатора или обмоток мотора преобразователя корпусы этих машин заземляются. На корпусе каждого агрегата плп трансформатора имеется болт, который должен быть надежно соединен с цеховой сетью заземления. Сечение заземляющего провода должно быть не менее 6 мм для медного и не менее 12 мм2 для стального провода. [12]
Вторичные обмотки трансформаторов напряжения и их корпусов должны быть заземлены. Вторичные обмотки трансформаторов тока и их корпуса при высоком напряжении также должны быть заземлены. Сечение медного заземляющего провода должно быть не менее 16 мм2 с тем, чтобы он мог длительно выдерживать токи короткого замыкания. При включении трансформаторов тока при низком напряжении вторичные обмотки их не должны быть заземлены, но должны иметь одну общую точку с первичной обмоткой, чтобы разности потенциалов в обмотках измерительных приборов были наименьшими. [14]
Страницы: 1
www.ngpedia.ru
Выбор сечения защитного проводника — Руководство по устройству электроустановок
Данные на рис. G60 ниже основаны на французском национальном стандарте NF С 15-100 для низковольтных установок. В этой таблице даны два метода определения подходящего сечения, как для нулевых защитных проводников (PE), так и для совмещенных защитных и рабочих проводников (PEN), а также для проводника заземляющего электрода.
Описание двух методов:
| Упрощенный метод [1] | Sph ≤ 16 | Sph[2] | Sph[3] | Sph[3] |
| 16 < Sph ≤ 25 | 16 | 16 | ||
| 25 < Sph ≤ 35 | 25 | |||
| 35 < Sph ≤ 50 | Sph/2 | Sph/2 | ||
| Sph > 50 | Sph/2 | |||
| Адиабатический метод | Любой размер | [3][4] | ||
[1] Данные действительны, если предлагаемый проводник выполнен из того же материала, что и линейный проводник; если нет, то необходимо применить корректирующий коэффициент.
[2] Когда РЕ-проводник отделен от фазных, необходимо соблюдать следующие минимальные значения:
- 2,5 мм2, если PE механически защищен;
- 4 мм2, если PE не является механически защищенным.
[3] Из условия механической прочности PEN-проводник должен иметь сечение не менее 10 мм2 для меди или 16 мм2 для алюминия.
[4] Применение данной формулы показано в таблице G55.
Рис. G60: Минимальное сечение для РЕ-проводников и заземляющих проводников (к заземляющему электроду установки)
- Адиабатический метод (совпадает с описанным в МЭК 60724):
Данный метод, достаточно экономичный и обеспечивающий защиту проводника от перегрева, дает в результате меньшие значения сечения, по сравнению с сечением фазных проводников цепи. Результат иногда бывает несовместим с необходимостью в схемах IT и TN минимизировать полное сопротивление петли короткого замыкания на землю, чтобы обеспечить правильную работу быстродействующих реле максимальной защиты. Таким образом, на практике этот метод используется для установок типа TT и для определения размеров заземляющего проводника[5].
- Упрощенный метод:
Этот метод основан на связи сечений заземляющих проводников с сечениями фазных проводников соответствующей цепи, предполагая, что в каждом случае используется один и тот же материaл провода.
Таким образом, на рис. G60: – для Sph ≤ 16 мм2: SPE = Sph; – для 16 < Sph ≤ 35 мм2: SPE = 16 мм2;
– для Sph > 35 мм2:
Примечание: когда в схеме TT заземляющий электрод установки находится вне зоны влияния заземляющего электрода источника, сечение заземляющего провода можно ограничить до 25 мм2 (для меди) или 35 мм2 (для алюминия).
Нейтральный проводник можно использовать как PEN-проводник только тогда, когда его сечение равно или более чем: 10 мм2 (медь) или 16 мм2 (алюминий).
Более того, использование PEN-проводника в гибком кабеле не разрешается. Так как PEN-проводник также действует в качестве нейтрального провода, его сечение в любом случае не может быть меньше, чем сечение, необходимое для нейтрального провода, согласно подразделу Определение сечения нейтрального провода.
Это сечение не может быть меньше, чем сечение фазных проводников, кроме случаев:
- номинальная мощность в кВА однофазных нагрузок меньше, чем 10% от общей величины нагрузки в кВА;
- ток Imax, который, как ожидается, будет проходить через нейтраль при нормальных обстоятельствах, меньше, чем ток, допустимый для выбранного сечения кабеля.
Более того, должна быть обеспечена защита нейтрального проводника защитными устройствами, установленными для защиты фазных проводников (см. подраздел Защита нейтрального провода).
Значения коэффициента К для использования в формуле
Эти значения одинаковы для нескольких национальных стандартов, а диапазоны превышения температуры, взятые вместе со значениями коэффициента К и верхними пределами температуры для различных классов изоляции, соответствуют значениям, опубликованным в МЭК 60724 (1984). Данные, представленные на рис. G61, наиболее часто используются для проектирования низковольтной установки.
| Конечная температура (°C) | 160 | 250 | |
| Начальная температура (°C) | 30 | 30 | |
| Изолированный провод,не встроенный в кабели или неизолированный провод в контакте с оболочкой кабеля | Медь | 143 | 176 |
| Алюминий | 95 | 116 | |
| Сталь | 52 | 64 | |
| Провода многожильного кабеля | Медь | 115 | 143 |
| Алюминий | 76 | 94 | |
Рис. G61: Значения коэффициента К для низковольтных PE-проводников, обычно используемые в национальных стандартах и удовлетворяющих стандарту МЭК 60724
Примечания
[5] Заземляющий электрод.
ru.electrical-installation.org
Заземление и защитные меры электробезопасности
Куда должен быть присоединен заземляющий проводник, если в PEN-проводнике, соединяющем нейтраль трансформатора или генератора с шиной PEN РУ до I кВ, установлен ТТ?
Ответ. Должен быть присоединен не к нейтрали трансформатора или генератора непосредственно, а к PEN- проводнику, по возможности сразу на ТТ. В таком случае разделение PEN-проводника на RE- и N- проводники в системе TN-S должно быть выполнено также за ТТ. ТТ следует размещать как можно ближе к выводу нейтрали трансформатора или генератора.
Каким должно быть сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединены нейтрали генератора или трансформатора, или выводы источника однофазного тока?
Ответ. Должно быть в любое время года не более 2, 4 и 8 Ом соответственно при 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока. Это сопротивление должно быть обеспечено с учетом использования естественных заземлителей, а также заземлителей повторных заземлений PEN- или PE- проводника ВЛ до 1 кВ при количестве отходящих линий не менее двух.
Каким должно быть сопротивление заземлителя, расположенного в непосредственной близости от нейтрали генератора или трансформатора, или вывода источника однофазного тока?
Ответ. Должно быть не более 15, 30 и 60 Ом соответственного при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока. При удельном сопротивлении земли ρ > 100 Ом×м допускается увеличивать указанные нормы в 0,01 ρ раз, но не более десятикратного.
В каких точках сети должны быть выполнены повторные заземления PEN- проводника?
Ответ. Должны быть выполнены на концах ВЛ или ответвлений от них длиной более 200 м, а также на вводах ВЛ к электроустановкам, в которых в качестве защитной меры при косвенном прикосновении применено автоматическое отключение питания.
Каким должно быть общее сопротивление растеканию заземлителей (в том числе естественных) всех повторных заземлений PEN- проводника каждой ВЛ в любое время года?
Ответ. Должно быть не более 5, 10 и 20 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока. При этом сопротивление растеканию заземлителя каждого из повторных заземлений должно быть не более 15, 30 и 60 Ом соответственно при тех же напряжениях. При удельном сопротивлении земли ρ > 100 Ом×м допускается увеличивать указанные нормы в 0,01ρ раз, но не более десятикратного.
Заземляющие устройства в электроустановках напряжением до 1 кВ с изолированной нейтралью
Какому условию должно соответствовать сопротивление заземляющего устройства, используемого для защитного заземления ОПЧ (открытая проводящая часть) в системе IT?
Ответ. Должно соответствовать условию:
R ≤ U пр/I
где R — сопротивление заземляющего устройства, Ом;
U пр– напряжение прикосновения, значение которого принимается равным 50 В; I — полный ток замыкания на землю, А.
Какие требования предъявляются к значениям сопротивления заземляющего устройства?
Ответ. Как правило, не требуется принимать значение этого сопротивления менее 4 Ом. Допускается сопротивление заземляющего устройства до 10 Ом, если соблюдено условие
R ≤ Uпр/I,
а мощность генераторов или трансформаторов не превышает 100 кВА, в том числе суммарная мощность генераторов или трансформаторов, работающих параллельно.
Что может быть использовано в качестве естественных заземлителей?
Ответ. Могут быть использованы:
- металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, находящиеся в соприкосновении с землей, в том числе железобетонные фундаменты зданий и сооружений, имеющие защитные гидроизоляционные покрытия в неагрессивных, слабоагрессивных и среднеагрессивных средах;
- металлические трубы водопровода, проложенные в земле;
- обсадные трубы буровых скважин;
- металлические шпунты гидротехнических сооружений, водоводы, закладные части затворов и т.п.;
- рельсовые пути магистральных неэлектрифицированных железных дорог и подъездные пути при наличии преднамеренного устройства перемычек между рельсами;
- другие находящиеся в земле металлические конструкции и сооружения;
- металлические оболочки бронированных кабелей, проложенных в земле. Алюминиевые оболочки кабелей использовать в качестве заземлителей не допускается.
Допускается ли использовать в качестве заземлителей трубопроводы горючих жидкостей, горючих или взрывоопасных газов и смесей и трубопроводов канализации и центрального отопления?
Ответ. Использовать не допускается. Указанные ограничения не исключают необходимости присоединения таких трубопроводов к заземляющему устройству с целью уравнивания потенциалов.
Заземляющие проводники
Какое сечение должен иметь заземляющий проводник, присоединяющий заземлитель рабочего (функционального) заземления к главной заземляющей шине в электроустановках до 1 кВ?
Ответ. Должен иметь сечение не менее: медный — 10 мм>2, алюминиевый — 16 мм2, стальной — 75 мм?.
Главная заземляющая шина
Что следует использовать в качестве главной заземляющей шины внутри вводного устройства?
Ответ. Следует использовать шину PE.
Какие требования предъявляются к главной заземляющей шине?
Ответ. Ее сечение должно быть не менее сечения PE (PEN) — проводника питающей линии. Она должна быть, как правило, медной. Допускается применение ее из стали. Применение алюминиевых шин не допускается.
Какие требования предъявляются к установке главной заземляющей шины?
Ответ. В местах, доступных только квалифицированному персоналу, например, щитовых помещениях жилых домов, ее следует устанавливать открыто. В местах, доступных посторонним лицам, например, подъездах и подвалах домов, она должна иметь защитную оболочку — шкаф или ящик с запирающейся на ключ дверцей. На дверце или на стене над шиной должен быть нанесен знак .
Как должна быть выполнена главная заземляющая жила в случае, если здание имеет несколько обособленных вводов?
Ответ. Должна быть выполнена для каждого вводного устройства.
Защитные проводники (PE-проводники)
Какие проводники могут использоваться в качестве PE-проводников в электроустановках до 1 кВ?
Ответ. Могут использоваться:
– специально предусмотренные проводники, жилы многожильных кабелей, изолированные или неизолированные провода в общей оболочке с фазными проводами, стационарно проложенные изолированные или неизолированные проводники;
– ОПЧ электроустановок: алюминиевые оболочки кабелей, стальные трубы электропроводов, металлические оболочки и опорные конструкции шинопроводов и комплектных устройств заводского изготовления;
– некоторые сторонние проводящие части: металлические строительные конструкции зданий и сооружений (фермы, колонны и т.п.), арматура железобетонных строительных конструкций зданий при условии выполнения требований, приведенных в ответе на вопрос 300, металлические конструкции производственного назначения (подкрановые рельсы, галереи, площадки, шахты лифтов, подъемников, элеваторов, обрамления каналов и т.п.).
Могут ли быть использованы в качестве PE-проводников сторонние проводящие части?
Ответ. Они могут быть использованы, если отвечают требованиям настоящей главы к проводимости и, кроме того, одновременно отвечают следующим требованиям: непрерывность электрической цепи обеспечивается либо их конструкцией, либо соответствующими соединениями, защищенными от механических, химических и других повреждений; их демонтаж невозможен, если не предусмотрены меры по сохранению непрерывности цепи и ее проводимости.
Что не допускается использовать в качестве PE-проводников?
Ответ. Не допускается использовать: металлические оболочки изоляционных труб и трубчатых проводов, несущие тросы при тросовой электропроводке, металлорукава, а также свинцовые оболочки проводов и кабелей; трубопроводы газоснабжения и другие трубопроводы горючих и взрывоопасных веществ и смесей, трубы канализации и центрального отопления; водопроводные трубы при наличии в них изолирующих вставок.
В каких случаях не допускается использовать нулевые защитные проводники в качестве защитных проводников?
Ответ. Не допускается использовать в качестве защитных проводников нулевые защитные проводники оборудования, питающегося по другим цепям, а также использовать ОПЧ электрооборудования в качестве нулевых защитных проводников для другого электрооборудования, за исключением оболочек и опорных конструкций шинопроводов и комплектных устройств заводского изготовления, обеспечивающих возможность подключения к ним защитных проводников в другом месте.
Какими должны быть наименьшие площади поперечного сечения защитных проводников?
Ответ. Должны соответствовать данным таблице 1
Таблица 1
| Сечение фазных проводников, мм 2 | Наименьшее сечение защитных проводников, мм |
|---|---|
| S≤16 | S |
| 16 | 16 |
| S>35 | S/2 |
Допускается, при необходимости, принимать сечение защитных проводников менее требуемых, если оно рассчитано по формуле (только для времени отключения ≤ 5 с):
S ≥ I √ t/k
где S — площадь поперечного сечения защитного проводника, мм 2;
I — ток КЗ, обеспечивающий время отключения поврежденной цепи защитным аппаратом или за время не более 5 с, А;
t — время срабатывания защитного аппарата, с;
k — коэффициент, значение которого зависит от материала проводника, его изоляции, начальной и конечной температур. Значения k для защитных проводников в различных условиях приведены в табл. 1.7.6-1.7.9 главы 1.7 Правил устройства электроустановок (седьмое издание).
Совмещенные нулевые защитные и нулевые рабочие проводники (PEN-проводники)
В каких цепях могут быть совмещены в одном проводнике (PEN-проводник) функции нулевого защитного (PE) и нулевого рабочего (N) проводников?
Ответ. Могут быть совмещены в многофазных цепях в системе TN для стационарно проложенных кабелей, жилы которых имеют площадь поперечного сечения не менее 10 мм2 по меди или 16 мм2по алюминию.
В каких цепях не допускается совмещение функций нулевого защитного и нулевого рабочего проводников?
Ответ. Не допускается 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 до 1 кВ к однофазным потребителям электроэнергии.
Допускается ли использование сторонних проводящих частей в качестве единственного PEN-проводника?
Ответ. Такое использование не допускается. Это требование не исключает использования открытых и сторонних проводящих частей в качестве дополнительного PEN-проводника при присоединении их к системе уравнивания потенциалов.
Когда нулевой рабочий и нулевой защитный проводники разделены, начиная с какой-либо точки электроустановки, допускается ли объединять их за этой точкой по ходу распределения энергии?
Ответ. Такое объединение не допускается.
Как должны быть выполнены присоединения заземляющих и нулевых защитных проводников и проводников уравнивания потенциалов к ОПЧ?
Ответ. Должны быть выполнены при помощи болтовых соединений или сварки.
Как должно быть выполнено присоединение каждой ОПЧ электроустановки к нулевому защитному или защитному заземляющему проводнику?
Ответ. Должно быть выполнено с помощью отдельного ответвления. Последовательное включение в защитный проводник ОПЧ не допускается.
Можно ли включать коммутационные аппараты в цепи PE- и PEN- проводников?
Ответ. Такое включение не допускается за исключением случаев питания электроприемников при помощи штепсельных розеток.
Какие требования предъявляются к розеткам и вилкам штепсельного соединения, если защитные проводники и/или проводники уравнивания потенциалов могут быть разъединены при помощи того же штепсельного соединения?
Ответ. Они должны иметь специальные защитные контакты для присоединения к ним защитных проводников или проводников уравнивания потенциалов. Переносные электроприемники
Какие меры могут быть применены для защиты при косвенном прикосновении в цепях, питающих переносные электроприемники?
Ответ. В зависимости от категории помещения по уровню опасности поражения людей электрическим током могут быть применены автоматическое отключение питания, защитное электрическое разделение цепей, сверхнизкое напряжение, двойная изоляция.
Какие требования к подключению к нулевому защитному проводнику в системе TN или к заземлению в системе IT металлических корпусов переносных электроприемников при применении автоматического отключение питания?
Ответ. Для этого должен быть предусмотрен специальный защитный (PE) проводник, расположенный в одной оболочке с фазными проводниками (третья жила кабеля или провода — для электроприемников однофазного и постоянного тока, четвертая или пятая жила — для электроприемников трехфазного тока), присоединяемый к корпусу электроприемника и к защитному контакту вилки штепсельного соединения. Использование для этих целей нулевого рабочего (N) проводника, в том числе расположенного в общей оболочке с фазными проводниками, не допускается.
Как должны быть дополнительно защищены штепсельные розетки с номинальным током не более 20 А наружной установки, а также внутренней установки, но к которым могут быть подключены переносные электроприемники, используемые вне зданий либо в помещениях с повышенной опасностью?
Ответ. Должны быть защищены УЗО с номинальным отключающим дифференциальным током не более 30 мА. Допускается применение ручного электроинструмента, оборудованного УЗО-вилками.
Что должно быть применено для автоматического отключения питания?
Ответ. Должно быть применено: устройство защиты от сверхтоков в сочетании с УЗО, реагирующим на дифференциальный ток, или устройством непрерывного контроля изоляции, действующим на отключение, или УЗО, реагирующим на потенциал корпуса относительно земли.
|
Заземление, меры электробезопасности Электропроводка Электроустановки зданий |
Совмещенные нулевые защитные и нулевые 1.7.131. В многофазных цепях в системе TN для стационарно проложенных кабелей, жилы которых имеют площадь поперечного сечения не менее 10 мм2 по меди или 16 мм2 по алюминию, функции нулевого защитного (РЕ) и нулевого рабочего (N) проводников могут быть совмещены в одном проводнике (pen-проводник). |
Очередной кривой пункт ПУЭ 1.7.131. Минимальное сечение PEN-проводника. | Электромозг
Внимание! При отсутствии специального образования и должного опыта работа с электричеством может быть особенно опасна!
Уже не раз я описывал странные места в ПУЭ, и вот вам ещё одно.
Если почитать, о чём пишут различные электротехнические документы на тему сечения PEN-проводника, то мы увидим, что в любом случае по причинам механической прочности оно не может быть менее 10 мм² по меди или 16 мм² по алюминию. Например, действующий ГОСТ Р 50571.5.54-2013 п.543.4.1 гласит:
PEN, PEL или PEM-проводники можно применять только в стационарных установках и с точки зрения механической прочности их сечение должно быть не менее 10 мм² по Cu или 16 мм² по Al
То есть, вне зависимости от количества фаз и других условий, сечение PEN-проводника не может быть менее указанного.
Посмотрим, что про это пишет ПУЭ в специализированной по жилым домам главе 7.1. Электроустановки жилых, общественных, административных и бытовых зданий, п.7.1.45:
Выбор сечения проводников следует проводить согласно требованиям соответствующих глав ПУЭ.
Глава у нас про электроустановки жилых, административных и бытовых зданий, значит нам сюда, попали правильно. Читаем пункт дальше:
…Сечение PEN-проводников должно быть не менее сечения N-проводников и не менее 10 мм² по меди и 16 мм² по алюминию независимо от сечения фазных проводников…
Хорошо! Всё понятно. И тут нам говорят вполне однозначно — если ведёте кабель от отвода до ВУ или ВРУ вашего садового домика, то PEN-проводник в нём не должен быть меньше указанного. Тоже о количестве фаз ввода ничего не говориться. Хоть однофазный ввод, хоть трёхфазный — не менее 10 мм² по меди или 16 мм² по алюминию, и точка.
Но вот незадача, в разделе общих требований, в главе 1.7 «Заземление и защитные меры электробезопасности» есть несколько пунктов, в которых тоже кое-что написано про сечение PEN. Пункт 1.7.131 звучит так:
В многофазных цепях в системе TN для стационарно проложенных кабелей, жилы которых имеют площадь поперечного сечения не менее 10 мм² по меди или 16 мм² по алюминию, функции нулевого защитного (РЕ) и нулевого рабочего (N) проводников могут быть совмещены в одном проводнике (pen-проводник).
Так… это только про многофазные цепи! То есть, в однофазной цепи функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников не могут быть совмещены? Нет, следующий пункт 1.7.132 это разрешает:
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.
Но если в предыдущем пункте для трёхфазных цепей это разрешалось для проводников от 10 мм² по меди и выше, то в этом пункте это ограничение отсутствует! Может, есть ещё какое-то общее ограничение в других пунктах? Да, п. 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…
Специально предусмотренные проводники, исходя из духа определения PE-проводников в 1.7.121, означают не открытые и не сторонние проводящие части, а, например, специально выделенная жила кабеля, хотя это может быть и провод, проложенный отдельно. В ПУЭ другого места с определением специально предусмотренных проводников просто нет.
В упомянутом п.1.7.126 есть таблица 1.7.5, из которой видно, что если фазные провода имеют сечение до 16 мм², то сечение специально предусмотренного PEN-проводника может быть не менее сечения фазного. А это может быть и меньше 10 мм².
Не знаю, что хотели сказать пунктом 1.7.131 разработчики ПУЭ, но у нас, к счастью, помимо общей главы 1.7 есть специализированная 7.1, где в пункте 7.1.45, о котором я уже упоминал выше, всё прописано верно. А п.7.1.2. этой главы уточняет:
Электроустановки зданий, кроме требований настоящей главы, должны удовлетворять требованиям глав разд. 1-6 ПУЭ в той мере, в какой они не изменены настоящей главой.
Так что сначала смотрим на требования именно этой главы. Исходя из этого, очевидно, что в любом случае при подключении индивидуального дома сечение PEN не может быть меньше 10 мм² без всяких исключений.
Возможные трактовки 1.7.131
Существует мнение, что под многофазными цепями в данном пункте изначально подразумевались только магистральные линии. Также есть другое мнение, что под однофазными цепями в данном случае подразумевается подключение однофазных светильников на опорах, что опровергается, однако, типовыми схемами их подключений, в которых PE и N подключаются разными проводами непосредственно от магистрального PEN.
Все эти домыслы возникают только из за того, что составители ПУЭ не позаботились о понятности своих требований, а дописывали их на основе каких-то частных случаев, не согласовывая всё с остальным текстом в единую систему. Не исключен и такой вариант, что заложенный изначально смысл некоторых отдельных пунктов терялся и менялся на другой под воздействием новых стандартов, и трактовался следующим поколением разработчиков уже иначе. Но это уже мои домыслы.
Кстати, чтобы хоть как-то увидеть взаимосвязь пункта 1.7.132 с пунктом 1.7.131, нужно сильно упростить п.1.7.132, оставив в нём только нужную нам его часть и перефразировав. В итоге у нас получится:
В однофазных ответвлениях функции нулевого защитного (РЕ) и нулевого рабочего (N) проводников тоже могут быть совмещены.
То есть, сначала пишется строгий подробный пункт 1.7.131 только про многофазные цепи, а потом как-бы машут рукой, и говорят: «ладно, в однофазных отводах тоже можно совмещать», подразумевая, что остальные параметры остаются теми же. В этом недостаток этого пункта, потому что в нём следовало также прописать и сеть TN и сечение жил.
Замечу, что моя критика ПУЭ не означает, что его не надо соблюдать. Но чтобы правильно его понимать, порой требуется знать и другую нормативную литературу — СП 256, ГОСТы и т.п. Быть знакомым также с техническими циркулярами. Тогда есть шанс правильно поправить у себя в голове то, что криво написано в ПУЭ.
Также многие разъяснения можно получить от авторов ПУЭ, например, в приложении «вопрос-ответ» к журналу «Новости электротехники».
К сожалению, именно по вопросу, озвученному в этой статье, авторы стыдливо обходят тему стороной, несмотря на то, что в вопросах читателей она просто сквозит. Отвечающие просто игнорируют часть текста читателя, который не относится к конечному решению проблемы именно в его случае. Очень удобная позиция.
Это можно проиллюстрировать, например, в № 6(48) на 26 странице в первом же вопросе. Очевидно же, что спрашивающего читателя сбивает столку именно то, что в п. 1.7.132 не указывается сечение. Но нет, авторы ПУЭ на такие «мелочи» внимания, конечно, не обращают ))) Вместо того, чтобы дать ему удочку, они дают ему рыбу. Видимо, сами видят косяк, но стараются его не замечать.
На этом всё. Спасибо за внимание! 🙂
Ставьте лайки, подписывайтесь на канал, спасибо за ваши комментарии! Сообщайте мне о найденных вами странностях в ПУЭ. Вместе мы постараемся с ними разобраться. Удачи!
Что нужно знать о площади поперечного сечения нейтральных проводников?
В этой статье технической группы ECA даются простые и понятные технические советы по сечению нейтральных проводников.
Как правило, схемы конструируются с нейтральными проводниками с той же площадью поперечного сечения, что и линейный провод.
Действительно, BS7671: 2008 Регламент 524.2.1 гласит:
«Нейтральный проводник, если таковой имеется, должен иметь площадь поперечного сечения не меньше, чем у линейного проводника:
- В однофазных двухпроводных цепях независимо от поперечного сечения
- В многофазных и однофазных трехпроводных цепях, где размер линейных проводов меньше или равен 16 мм 2 для меди 25 мм 2 для алюминия
- В цепях, где это требуется в соответствии с Правилом 523.6.3. »
Настоящие Правила фактически требуют, чтобы нейтральный проводник имел одинаковую площадь поперечного сечения в однофазных системах. Однако в многофазных системах можно использовать нейтральный проводник с уменьшенной площадью поперечного сечения.
Правило 524.2.2 гласит:
«Если общее содержание гармоник из-за тройных гармоник превышает 33% основного тока линии, может потребоваться увеличение площади поперечного сечения нейтрального проводника (см. Правило 523.6.3 и Приложение 4, раздел 5.5) ».
Это требует от проектировщика установки обеспечения того, чтобы содержание гармоник было ниже 33% основной гармоники линейного тока, в противном случае следует изучить возможность обеспечения нейтрального проводника с большей площадью поперечного сечения.
Правило 524.2.3 гласит:
«Для многофазной цепи, в которой каждый линейный провод имеет площадь поперечного сечения более 16 мм. 2 для меди 25 мм. 2 для алюминия. Допускается, чтобы нейтральный проводник имел меньшую площадь поперечного сечения, чем у одновременно выполняются линейные проводники, обеспечивающие следующие условия:
- Ожидаемый максимальный ток, включая гармоники, если таковые имеются, в нейтральном проводе при нормальной работе не превышает допустимую нагрузку по току уменьшенной площади поперечного сечения нейтрального проводника, и
ПРИМЕЧАНИЕ: нагрузка, которую несет цепь при нормальных условиях эксплуатации, должна практически равномерно распределяться между линиями
- Нейтральный провод защищен от сверхтоков в соответствии с Правилом 431.2 и
- Размер нейтрального проводника должен быть не менее 16 мм. 2 для меди и 25 мм. 2 для алюминия с учетом правила 523.6.3 ».
Настоящий Регламент предлагает некоторую возможность иметь нейтраль с уменьшенной площадью поперечного сечения при условии соблюдения трех требований.
Ниже приведены некоторые практические советы по выполнению этих трех пунктов:
Ожидаемый максимальный токЕсли система устроена таким образом, что ожидаемый ток в нейтрали должен быть больше, чем токонесущая способность уменьшенной нейтрали, то можно просто заявить, что нейтральный провод не будет соответствовать требованиям и должен быть увеличенным.
Нейтраль защищена от сверхтоковПравило 431.2.1 требует, чтобы в системе TN или TT, где площадь поперечного сечения нейтрали меньше, чем у линейного проводника, требовалось устройство обнаружения перегрузки по току. Для этого не требуется, чтобы нейтраль имела устройство защиты от перегрузки по току, только датчик, который вызовет отключение линейных проводов. По сути, это устройство будет контролировать ток в нейтрали, и если он достигнет уровня, который может вызвать повреждение проводника, линейные проводники будут отключены.
Минимальный размер и регулирование 523.6.3
Минимальный требуемый размер должен быть не менее 16 мм, 2 для медных и 25 мм 2 для алюминиевых кабелей. Правило 523.6.3 требует, чтобы проектировщик рассмотрел количество третьей гармоники в кабеле с дополнительной информацией, содержащейся в Приложении 4, раздел 5.5.
Таким образом, при соблюдении всех соответствующих критериев можно спроектировать и установить схему, в которой нейтраль имеет площадь поперечного сечения меньше, чем у линейных проводов.
Электричество и пожарная безопасность NFPA 921
NFPA 921, разделы с 14-1 и 14-9 по 14-12.2
Электричество и пожарная
[Примечание InterFIRE VR: таблицы и рисунки не воспроизводились.]
14-1. Вступление. В этой главе обсуждается анализ электрических системы и оборудование. Основное внимание уделяется зданиям с напряжением 120/240 вольт, однофазные электрические системы. Эти напряжения типичны для жилых и коммерческие здания.В этой главе также обсуждаются основные принципы физики, которые относятся к электричеству и огню.
Предполагается, что до начала анализа конкретного электрического элемента что лицо, ответственное за определение причины пожара, будет иметь уже определили область или точку отправления. Электрооборудование должно рассматриваться как источник возгорания наравне со всеми другими возможными источниками и не в качестве первого или последнего выбора. Наличие электропроводки или оборудование в месте возникновения пожара или рядом с ним не обязательно означает, что пожар был вызван электрической энергией.Часто огонь может разрушить изоляцию или вызвать изменения внешнего вида проводов или оборудования, которые могут к ложным предположениям. Требуется тщательная оценка.
Правильно используемые и защищенные электрические провода и оборудование предохранители или автоматические выключатели должного размера и исправные представляют опасность пожара. Однако проводники и оборудование могут обеспечить источники воспламенения, если присутствуют легковоспламеняющиеся материалы, когда они были неправильно установлены или использованы.Состояние электропроводки что не соответствует Национальному электротехническому кодексу, может или не может быть связанным с причиной пожара.
14-9. Зажигание от электрической энергии.
14-9.1. Общий. Для зажигания от источника электричества, должно произойти следующее:
(a) Электропроводка, оборудование или компонент должны быть под напряжением. от электропроводки здания, аварийной системы, аккумулятора или другого источник.
(b) Достаточное количество тепла и температуры для воспламенения горючего материала должны быть произведены за счет электроэнергии в точке происхождения электрический источник.
Зажигание от электрической энергии предполагает выработку как достаточного высокая температура и тепло (т. е. компетентный источник воспламенения) при прохождении электрический ток для воспламенения близкого материала. Достаточное тепло и температура может быть вызвана самыми разными способами, такими как короткое замыкание и разделительные дуги при замыкании на землю, чрезмерный ток через проводку или оборудование, резистивный нагрев или обычные источники, такие как лампочки, нагреватели, и кухонное оборудование.Требование к воспламенению заключается в том, чтобы температура источника электричества поддерживаться достаточно долго, чтобы топливо до температуры воспламенения с воздухом, позволяющим сгорать.
Наличие энергии, достаточной для воспламенения, не гарантирует воспламенения. Необходимо учитывать распределение факторов потерь энергии и тепла. Для Например, электрическое одеяло, разложенное на кровати, может постоянно рассеивать 180 Вт безопасно. Если это же одеяло свернуть, нагрев будет сконцентрирован. в меньшем пространстве.Большая часть тепла будет удерживаться внешними слоями. одеяла, что приведет к повышению внутренней температуры и, возможно, зажигание. В отличие от 180 Вт, используемых обычным электрическим одеялом, просто несколько ватт, потребляемых небольшой лампочкой фонарика, заставят нить накала светиться белый горячий, с указанием температуры выше 4000 ° F (2204 ° C).
Принимая во внимание возможность электрического воспламенения, температура и продолжительность нагрева должна быть достаточно большой, чтобы зажечь исходное топливо.Необходимо оценить тип и геометрию топлива, чтобы убедиться, что тепла было достаточно для образования горючих паров и для источника тепла все еще быть достаточно горячим, чтобы воспламенить эти пары. Если подозреваемый электрический Компонент не является подходящим источником возгорания, необходимо изучить другие причины.
14-9.2. Сопротивление нагрева.
14-9.2.1. Общий. Когда электрический ток проходит через проводящий материал, тепло будет производиться.См. 14-2.13 для отношений тока, напряжения, сопротивления и мощности (т.е. нагрева). При правильном конструкция и соответствие нормам, электромонтажные системы и устройства будут иметь сопротивление достаточно низкое, чтобы токоведущие части и соединения не перегреваться. Некоторые специфические детали, такие как нити лампы и нагревательные элементы предназначены для того, чтобы становиться очень горячими. Однако при правильном проектировании и изготовлении и при использовании в соответствии с инструкциями эти горячие части не должны вызывать пожары.
Применение в электропроводке медных или алюминиевых проводов достаточного сечения системы (например, 12 AWG на ток до 20 А для меди) сохранят сопротивление низкий. То небольшое количество тепла, которое выделяется, должно легко отводиться в воздух. вокруг проводника при нормальных условиях. Когда проводники термически изолированы и работают при номинальных токах, может быть доступно достаточно энергии вызвать неисправность или возгорание.
14-9.2.2. Тепловыделяющие устройства. Обычные тепловыделяющие устройства может вызвать возгорание при неправильном использовании или при возникновении определенных неисправностей во время правильного использования. использовать. Примеры включают горючие вещества, расположенные слишком близко к лампам накаливания. или нагревателям, кофеваркам и фритюрницам, чья температура регулируется выходят из строя или обходятся. ( См. Главу 18. )
14-9.2.3. Плохое соединение. Когда в цепи плохое соединение например, ослабленный винт на клемме, повышенное сопротивление приводит к увеличению нагрев на контакте, что способствует образованию границы раздела оксидов.Оксид проводит ток и поддерживает работоспособность цепи, но сопротивление оксида в этот момент значительно больше, чем в металлах. На границе раздела оксидов образуется пятно нагрева, которое может стать достаточно горячим. светиться. Если горючие материалы расположены достаточно близко к горячей точке, они можно воспламенить. Как правило, соединение будет в коробке или приборе, и вероятность возгорания значительно снижается. Мощность хорошо развитой нагревательные соединения в электропроводке могут достигать 30-40 Вт при токах 15-20 Вт. А.Нагревательные соединения меньшей мощности также были отмечены при токах всего около 1 А.
14-9.3. Перегрузка по току и перегрузка. Перегрузка по току – это условие в котором в проводнике течет больше тока, чем допускается принятой безопасностью стандарты. Величина и продолжительность перегрузки по току определяют, есть возможный источник возгорания. Например, перегрузка по току на 25 А в медном проводе 14-AWG не должно представлять опасности возгорания, за исключением обстоятельств. которые не позволяют рассеивать тепло, например, при теплоизоляции или в комплекте с кабелем.Большая перегрузка 120 А в 14-AWG проводник, например, заставит проводник раскалиться докрасна и может зажечь соседние горючие вещества.
Длительные большие перегрузки по току (т. Е. Перегрузка) могут привести к повреждению проводника. до температуры плавления. В качестве проводника возникает короткая разделительная дуга. тает пополам. Расплавление открывает контур и прекращает дальнейший нагрев.
Чтобы получить большую перегрузку по току, либо должна быть неисправность, которая обходит нормальные нагрузки (т.е.е., короткое замыкание) или слишком много нагрузок должны быть включенным в схему. Чтобы иметь длительную перегрузку по току (т. Е. Перегрузку), защита (например, предохранители или автоматические выключатели) не должна срабатывать или должна были побеждены. Воспламенение от перегрузки в цепях, имеющих проводники надлежащего размера по всей цепи, потому что большую часть времени защита открывается и прекращает дальнейший нагрев до возникновения условий возгорания получены. Когда происходит уменьшение диаметра проводника между нагрузка и защита цепи, например удлинитель, тем меньше проводник может нагреваться сверх допустимой температуры.Это может произойти без активации максимальной токовой защиты. Для примера см. 14-2.16.
14-9.4. Дуги. Дуга – это высокотемпературная светящаяся электрическая разряд через разрыв. Температуры внутри дуги находятся в диапазоне несколько тысяч градусов в зависимости от обстоятельств, включая ток, напряжение падение, и металл задействован. Чтобы дуга проскочила даже самый маленький промежуток в воздухе самопроизвольно должна быть разница напряжений не менее 350 В.В в рассматриваемых здесь системах на 120/240 В дуги не образуются самопроизвольно при нормальных обстоятельствах. ( См. Раздел 14-12. ) Несмотря на очень высокие температуры в дуговом тракте, дуги могут быть не грамотным зажиганием источники для многих видов топлива. В большинстве случаев искрение настолько короткое и локализованное. что твердые виды топлива, такие как деревянные элементы конструкции, не могут воспламениться. Топлива с высоким соотношением площади поверхности к массе, например, хлопчатобумажный ватин и ткань бумага и горючие газы и пары могут воспламениться при контакте с дуга.
14-9.4.1. Высоковольтные дуги. Высокое напряжение может попасть в сеть 120/240 В системы из-за случайного контакта между распределительной системой энергокомпания и системы на территории. Есть ли сиюминутный разряда или длительного высокого напряжения, дуга может возникнуть в устройстве для разделение проводящих частей безопасно при 240 В, но не во многих тысячи вольт. При наличии легковоспламеняющихся материалов вдоль дуговая дорожка, можно развести огонь.Молния может послать чрезвычайно высокое напряжение скачок в электроустановку. Потому что напряжения и токи от ударов молнии настолько высоки, что дуги могут прыгать во многих местах, механические повреждения, возгорание многих видов горючих материалов. ( См. 14-12.8. )
14-9.4.2. Статическое электричество. Статическое электричество – стационарное заряд, который накапливается на некоторых объектах. Прогулка по ковру в сухом атмосфера будет производить статический заряд, который может вызвать дугу при разряде.Другие виды движения могут вызвать накопление заряда, в том числе тянущее снятие одежды, работа конвейерных лент и протекание жидкостей. ( См. Раздел 14-12. )
14-9.4.3. Разделительные дуги. Разделительная дуга – это кратковременный разряд, происходит, когда электрический путь под напряжением открывается во время протекания тока, например, выключив выключатель или выдернув вилку из розетки. Дуга обычно не бывает виден в переключателе, но может быть замечен, когда вытаскивают вилку, пока ток течет.Двигатели со щетками могут почти непрерывно отображать искрение между щетками и коммутатором. При 120/240 В перем. Тока пробор дуга не поддерживается и быстро гаснет. Обычные разделительные дуги в электрических системах обычно настолько кратковременны и имеют достаточно низкую энергию, что могут воспламеняться только горючие газы, пары и пыль.
При дуговой сварке для начала дуговой сварки стержень должен сначала коснуться заготовки. текущий течет. Затем стержень отводится на небольшое расстояние, чтобы создать разделительная дуга.Если зазор не станет слишком большим, дуга будет продолжаться. Сварочная дуга имеет достаточно мощности, чтобы зажечь практически любой горючий материал. Однако для получения устойчивой дуги при сварке необходимы определенные конструктивные характеристики. в источнике питания, которые отсутствуют в большинстве ситуаций с разделительной дугой в системах электропроводки 120/240 В.
Другой вид разделительной дуги возникает при прямом коротком замыкании или замыкание на землю. Скачок тока плавит металлы в точке контакта и вызывает короткую разделительную дугу, поскольку между металлическими деталями образуется зазор.Дуга сразу гаснет, но могут выбрасывать частицы расплавленного металла (т. Е. искры) вокруг. (см. 14-9.5. )
14-9.4.4. * Отслеживание дуги. На непроводящих поверхностях могут возникать дуги. материалы, если они загрязнены солями, токопроводящей пылью или жидкостями. Считается, что небольшие токи утечки из-за такого загрязнения вызывают деградация основного материала, приводящая к дуговому разряду, обугливание или воспламенение горючих материалов вокруг дуги.Отслеживание дуги – известная явление при высоких напряжениях. Об этом также сообщалось в экспериментальных исследованиях. в сетях 120/240 В переменного тока.
Электрический ток будет протекать через воду или влагу только тогда, когда это вода или влага содержат загрязнители, такие как грязь, пыль, соли или минеральные вещества. депозиты. Этот паразитный ток может способствовать электрохимическим изменениям, которые могут привести к возникновению электрической дуги. В большинстве случаев паразитные токи через Загрязненная влажная дорожка вызывает достаточно тепла, чтобы дорожка высохла.потом ток почти отсутствует, и нагрев прекращается. Если влажность постоянно пополняется так, чтобы токи выдерживались, отложения металлов или коррозия продукты могут образовываться по пути электрического тока. Этот эффект более выражен в ситуациях постоянного тока. Более энергичная дуга через отложения может вызвать пожар при правильных условиях. Требуется больше исследований, чтобы больше четко определить условия, необходимые для возникновения пожара.
14-9.5. Искры. Искры – это светящиеся частицы, которые могут образовываться когда дуга плавит металл и разбрызгивает частицы от точки дуга. Термин «искра» обычно используется для обозначения высоковольтного разряда. как свеча зажигания в двигателе. В целях расследования электрического пожара, термин искра зарезервирован для частиц, выброшенных дугами, тогда как дуга – это светящийся электрический разряд через промежуток.
Короткие замыкания и сильноточные замыкания на землю, например, при незаземленном дирижер (т.е., провод под напряжением) касается нейтрали или земли, производят жестокие события. Потому что в коротком замыкании может быть очень небольшое сопротивление. В цепи ток короткого замыкания может составлять многие сотни и даже тысячи ампер. Энергии, которая рассеивается в точке контакта, достаточно, чтобы расплавить вовлеченные металлы, тем самым создавая зазор и видимую дугу и бросая искры. Защитные устройства в большинстве случаев откроются (т. Е. Отключат цепь) за доли секунды и предотвратите повторение события.
Когда в дугу вовлечены только медь и сталь, брызги расплавленных металл сразу же начинает остывать, когда они летят по воздуху. Когда алюминий участвует в возникновении разломов, частицы могут гореть во время полета и продолжают быть очень горячими, пока они не сгорят или не погаснут при приземлении на каком-то материале. Следовательно, горящие алюминиевые искры могут иметь большее способность воспламенять мелкое топливо, чем искры из меди или стали. Тем не мение, искры от дуг в параллельных цепях являются неэффективными источниками воспламенения и при благоприятных условиях может воспламенять только мелкое топливо.В добавление к температура, размер частиц важен для общего тепла содержание частиц и способность воспламенять топливо. Например, искры брызги сварочной дуги могут воспламенить многие виды топлива из-за относительно большой размер частиц и общее теплосодержание. Дуга во вводных кабелях может образовываться больше и больше искр, чем искрение в ответвлении схемы.
14-9.6. Разломы с высоким сопротивлением. Высокоомные неисправности долговечны события, при которых ток короткого замыкания недостаточно высок для отключения цепи максимальная токовая защита, по крайней мере, на начальных этапах.С высоким сопротивлением неисправность в параллельной цепи может привести к выработке достаточной энергии воспламенять горючие вещества при контакте с точкой нагрева. Это редкость найти доказательства неисправности с высоким сопротивлением после пожара. Пример короткое замыкание с высоким сопротивлением – это провод под напряжением, контактирующий с плохо заземленный объект.
14-10 Интерпретация повреждений электрических систем
14-10.1. Общий. Аномальная электрическая активность обычно вызывает характерные повреждения, которые можно распознать после пожара. Свидетельства этого электрическая активность может быть полезна для определения места происхождения. Ущерб могут возникать на проводниках, контактах, клеммах, кабелепроводах или других компонентах. Однако в результате неэлектрических событий могут возникнуть многие виды повреждений. Этот в разделе будут приведены рекомендации по определению того, был ли нанесен наблюдаемый ущерб. электрической энергией и было ли это причиной пожара или результатом огня.Эти рекомендации не являются абсолютными и во многих случаях являются физическими. Доказательства будут неоднозначными и не позволят сделать однозначный вывод. Фигура 14-10.1 иллюстрирует некоторые типы повреждений, с которыми можно столкнуться.
14-10.2. * Дуги разделения короткого замыкания и замыкания на землю. Когда угодно провод под напряжением контактирует с заземленным проводником или металлическим предметом, который заземлен с почти нулевым сопротивлением в цепи, будет скачок тока в цепи и плавление в точке соприкосновения.Этот Событие может быть вызвано размягченной теплоизоляцией в результате пожара. Высота при протекании тока выделяется тепло, которое может расплавить металлы в точках соприкосновения вовлеченных объектов, тем самым создавая зазор и разделительную дугу. А сплошной медный проводник обычно выглядит так, как будто на нем есть надрез круглый напильник. [См. Рис. 14-10.2 (а).] Паз может разрезать, а может и не разрезать дирижер. Проводник легко сломается в выемке при обращении с ним. В При микроскопическом исследовании можно увидеть, что поверхность надреза была растаял.Иногда в выемке может быть выступ пористой меди.
Разделительная дуга плавит металл только в точке первоначального контакта. Соседние поверхности не будут расплавлены, если пожар или другие события не вызовут последующее плавление. В случае последующего плавления может возникнуть затруднение. для определения места первоначального короткого замыкания или замыкания на землю. Если проводники были изолированы до повреждения, и есть подозрение на неисправность в качестве причины возгорания необходимо будет определить, как утеплитель вышел из строя или был удален и как проводники контактировали друг с другом.Если проводник или другой металлический предмет, вовлеченный в короткое замыкание или во время замыкания на землю не было изоляции, может быть брызгами металла на прилегающих поверхностях, которые иначе не расплавились.
Многожильные проводники, такие как шнуры для ламп и электроприборов, кажутся отображать менее устойчивые эффекты от коротких замыканий и замыканий на землю чем в одножильных проводниках. На многожильном проводе может быть выемка. с отрезанными только некоторыми прядями, или все пряди могут быть отрезаны с соединенными вместе прядями или расплавленными отдельными прядями.[См. Рисунок 14-10.2 (b).]
14-10.3. * Дуговой разряд Изоляция проводов, когда подвергается воздействию прямого пламени или лучистого тепла, может обугливаться перед плавлением. Этот уголь при воздействии огня обладает достаточной проводимостью, чтобы допускать спорадические дуга через обугливание. Эта дуга может привести к плавлению поверхности в местах или может проплавить проводник, в зависимости от продолжительности и повторения дуги. Часто возникает несколько точек искрения.Несколько дюймов проводника можно разрушить, расплавив или оторвав несколько мелких сегменты.
Когда проводники подвергаются сильному локальному нагреву, например, от при образовании дуги через обугливание концы отдельных проводников могут быть оборваны. Когда отрезанные, у них на конце будут бусинки. Борт может сваривать два проводника. вместе. Если проводники находятся в кабелепроводе, отверстия могут расплавиться. Бусинки можно отличить от глобул, которые создаются нелокализованными нагрев, такой как перегрузка или плавление пламенем.Бусины характеризуются отчетливая и различимая демаркационная линия между расплавленным шариком и соседний нерасплавленный участок проводника. [См. Рисунки 14-10.3 (а), (b) и (c).]
Проводники после источника питания и точка, где проводники оборваны и обесточены. Те проводники, вероятно, будут остаются в мусоре с частично или полностью разрушенной изоляцией. В перед остатками проводов между точкой отсечения дуги и источник питания может оставаться под напряжением, если срабатывает максимальная токовая защита. не работает.Эти проводники могут выдерживать дальнейшее искрение через обугленный. В ситуации с несколькими отключениями дуги в одной цепи, отключение дуги дальше всего от источника питания произошло первое. Надо найти как как можно больше проводников определить расположение первых дуга через обугливание. Это укажет на первую точку цепи, которую нужно могут быть скомпрометированы огнем и могут быть полезны при определении области источник. В ответвленных цепях можно увидеть отверстия на несколько дюймов. в кабелепроводе или в металлических панелях, к которым дугообразно подведен проводник.
Если неисправность происходит в проводниках служебного входа, следует использовать провод длиной несколько футов. могут быть частично расплавлены или разрушены в результате повторяющихся дуговых разрядов, потому что обычно нет максимальной токовой защиты служебного входа. Удлиненное отверстие или В канале можно увидеть серию отверстий на несколько футов.
14-10.4. * Соединения с перегревом. Точки подключения самые вероятное место перегрева цепи. Наиболее вероятная причина перегрева будет слабое соединение или наличие резистивного оксиды в точке соединения.Металлы при перегреве соединения будут быть более сильно окисленным, чем аналогичные металлы с эквивалентным воздействием Огонь. Например, перегретое соединение на дуплексной розетке будет быть более серьезно поврежденными, чем другие соединения на этой розетке. Поверхность проводника и клемм может быть покрыта ямками или потеря массы при плохом контакте. Эта потеря массы может появиться как недостающий металл или сужение проводника. Эти эффекты более вероятны выжить при пожаре, когда медные проводники подключены к стальным клеммам.Там, где в соединении задействованы латунь или алюминий, металлы имеют больший вес. скорее будет растоплен, чем без косточек. Это плавление может происходить либо из-за сопротивления отопление или от огня. Точечная коррозия также может быть вызвана легированием. (См. 14-10.6.3.)
14-10.5. * Перегрузка. Токи, превышающие номинальную допустимую нагрузку, создают эффекты пропорциональны степени и продолжительности перегрузки по току. Сверхтоки которые достаточно велики и сохраняются достаточно долго, чтобы причинить ущерб или создать опасность возгорания называются перегрузками.При любых обстоятельствах подозреваемый перегрузки требуют проверки защиты цепи. Наиболее вероятно место возникновения перегрузки – на удлинителе. Перегрузки маловероятны возникать в электрических цепях с надлежащей защитой от перегрузки по току.
Перегрузка вызывает внутренний нагрев проводника. Это нагревание происходит по всей длине перегруженного участка цепи и может вызвать оплетку. Оплетка – это размягчение и провисание термопластичного проводника. изоляция из-за нагрева жилы.Если перегрузка серьезная, проводник может стать достаточно горячим для воспламенения топлива при контакте с ним, поскольку утеплитель плавится. Сильные перегрузки могут привести к расплавлению проводника. Если проводник плавится пополам, контур открывается и нагрев сразу прекращается. Другой места, где началось таяние, могут замерзнуть в качестве смещений. Этот эффект был отмечен в проводниках из меди, алюминия и нихрома. (См. Рисунок 14-10.5.) Обнаружение отчетливых смещений указывает на большую перегрузку.Свидетельство перегрузки по току плавления проводов не является доказательством воспламенения от это означает.
Перегрузка в служебных входных кабелях встречается чаще, чем в ответвленных цепях. но обычно это результат пожара. Повреждение входных кабелей вызывает искрение. и плавится только в точке повреждения, если проводники не выдерживают постоянный контакт, чтобы позволить длительные массивные перегрузки, необходимые для плавления длинные участки кабелей.
14-10.6. Эффекты, не вызванные электричеством. Проводники могут быть повреждены до или во время пожара другими средствами, кроме электрических, и часто эти эффекты отличаются от электрической активности.
14-10.6.1. Цвета поверхности проводника. При повреждении изоляции и снятая с медных проводников любыми способами, тепло вызовет темно-красный к черному окислению на поверхности проводника. Зеленые или синие цвета могут образовывать когда присутствуют кислоты.Чаще всего кислота образуется при разложении ПВХ. Эти различные цвета не имеют значения для определения причины, потому что они почти всегда являются результатом пожара.
14-10.6.2. Таяние в огне. При воздействии огня медные проводники может растаять. Сначала появляются пузыри и искажения поверхности. [Видеть Рис. 14-10.6.2 (а).] Бороздки на поверхности проводника. во время производства стираются.Следующий этап – поток меди. на поверхности с образованием свисающих капель. Дальнейшее плавление может позволить течь с тонкими участками (то есть сужениями и каплями). [См. Рисунок 14-10.6.2 (b).] В этом случае поверхность проводника становится гладкой. Повторно затвердевшая медь образует глобулы. Глобулы, возникшие в результате воздействия огня имеют неправильную форму и размер. Они часто сужаются и могут быть заостренными. Нет четкой границы между расплавленными и нерасплавленными поверхностями.
Многожильные проводники, которые только что достигают температуры плавления, становятся жесткими. Дальнейшее нагревание может позволить меди течь между жилами, так что проводник становится твердым с неровной поверхностью, которая может показать, где пряди были. [См. Рисунок 14-10.6.2 (c).] Продолжение нагрева может вызвать текучесть, истончение и образование глобул, характерных для твердых проводников. Увеличение необходимо, чтобы увидеть некоторые из этих эффектов. Многопроволочные жилы большого сечения таяние в огне может привести к слиянию нитей текучим металлом или пряди могут быть истончены и оставаться разделенными.В некоторых случаях индивидуальные нити могут иметь шарикоподобные шарики даже при повреждении проводника. был от таяния.
Алюминиевые проводники плавятся и снова затвердевают, приобретая неправильную форму, которая обычно не имеет значения для интерпретации причины. [См. Рис. 14-10.6.2 (d).] Потому что из-за относительно низкой температуры плавления можно ожидать алюминиевых проводников таять почти в любом пожаре и редко помогает найти причину.
14-10.6.3. * Легирование. Металлы, такие как алюминий и цинк, могут образовывать сплавы при плавлении в присутствии других металлов. Если алюминий капает на оголенный медный проводник во время пожара и остывает, алюминий будет просто слегка прилип к меди. Если это пятно нагреть и дальше, огонь алюминий может проникать через границу раздела оксидов и образовывать сплав с медью. который плавится при более низкой температуре, чем любой чистый металл. После возгорание, пятно из алюминиевого сплава может выглядеть как шероховатая серая область на поверхности, или это может быть блестящая серебристая область.Медно-алюминиевый сплав хрупкий, и проводник может легко сломаться, если его согнуть в месте легирования. Если во время пожара расплавленный сплав будет стекать с проводника, возникнет быть котлованом, выложенным сплавом. Наличие сплавов можно подтвердить. химическим анализом.
Алюминиевые проводники, плавящиеся от огня на клеммах, могут вызвать легирование и питтинг клемм. Нет четкого способа визуально отличая легирование от последствий перегрева соединения.Цинк легко образует сплав латуни с медью. Он желтоватого цвета и не такой же хрупкий, как алюминиевый сплав.
14-10.6.4. * Механические зарезы. Образовавшиеся вмятины и вмятины в проводнике механическими средствами обычно можно отличить от дугового отметки при микроскопическом исследовании. На механических выемках обычно видны царапины. следы от того, что вызвало выбоину. Вмятины покажут деформацию проводники под вмятинами.Вмятины или выбоины не покажут сплавленные поверхности вызвано электрической энергией.
14-11. Соображения и предостережения. Лабораторные эксперименты, комбинированные со знанием основных химических, физических и электрических наук, указывают на то, что некоторые предыдущие убеждения неверны или верны только при ограниченные обстоятельства.
14-11.1. Проводники меньшего размера. Проводники меньшего размера, такие как провод 14 AWG в цепи 20 А, иногда считается, что он перегревается и вызвать пожары.Допустимые значения токовой нагрузки имеют большой запас прочности. Хотя ток в проводе 14 AWG должен быть ограничен 15 А, дополнительный нагрев от увеличения тока до 20 А не обязательно указать причину пожара. Более высокая рабочая температура ухудшит изоляция быстрее, но не расплавляет ее и не вызывает отрыв и оголите проводник без каких-либо дополнительных факторов для создания или удержания нагревать. Наличие проводов меньшего сечения или защиты от перезарядки не допускается. доказательство причины пожара.(См. 14-2.16.)
14-11.2. Зазубренные или растянутые проводники. Проводники, которые иногда считается, что поперечное сечение уменьшено за счет надрезания или выдавливания чрезмерно нагреть порез. Расчеты и эксперименты показали что дополнительный нагрев незначителен. Кроме того, иногда думают что протягивание проводов через кабелепровод может растянуть их, как ириску и уменьшите поперечное сечение до размера, слишком малого для допустимой по току защиты.Медные проводники не растягиваются так сильно, не ломаясь в самых слабых местах. точка. Какое бы растяжение ни могло произойти до пластической деформации превышение не приведет ни к значительному уменьшению поперечного сечения или чрезмерное сопротивление нагреву.
14-11.3. Изношенная изоляция. Когда термопластичная изоляция портится с возрастом и нагреванием, становится хрупким и трескается если согнуть. Эти трещины не допускают утечки тока, если не используются проводящие растворы. попасть в щели.Резиновая изоляция разрушается легче, чем термопластичная изоляция и теряет больше механической прочности. Таким образом, резина изолированные шнуры лампы или электроприборов, которые могут быть перемещены, могут стать опасно из-за разрыва хрупкой изоляции. Однако простой растрескивание резиновой изоляции, как и термопластической изоляции, не допускайте утечку тока, если в трещины не попадут токопроводящие растворы.
14-11.4. * Скоба с перегрузкой или неправильной посадкой. Скобы забиты слишком сильно над неметаллическим кабелем вызывают нагрев или сбой. Предположения варьируются от наведенных токов из-за скобки. находиться слишком близко к проводникам, чтобы разрезать изоляцию и касаясь проводов. Правильно установленная скоба для кабеля со сплющенным верх нельзя прогнать через изоляцию. Если скоба согнута, край его можно продеть через изоляцию для контакта с проводниками.В этом случае может произойти короткое замыкание или замыкание на землю. Это событие после пожара должно быть видно по точкам перегиба скобы и плавлению. пятна на скобе или на проводниках, если они не стираются в результате Огонь. Короткое замыкание должно вызвать срабатывание максимальной токовой защиты цепи. работать и предотвратить дальнейшее повреждение. Не было бы продолжения нагревание контакта, и короткая разделительная дуга не зажгла изоляцию на проводе или дереве, к которому он был прикреплен скобами.
Если скрепка неправильно забита так, что одна ножка скобы входит в изоляция и контакты как проводника под напряжением, так и заземленного проводника, тогда произойдет короткое замыкание или замыкание на землю. Если скоба рассекает провод под напряжением, в этой точке может быть образовано нагревательное соединение.
14-11,5. Короткое замыкание. Короткое замыкание (т. Е. Низкое сопротивление и большой ток) в проводке в ответвленной цепи считалось воспламенением изоляция проводов и обеспечение распространения огня.Обычно быстрое мигание разделительной дуги перед срабатыванием защиты цепи не может обеспечить достаточную теплоизоляцию для образования воспламеняющихся паров, даже если температура сердцевины дуги может составлять несколько тысяч градусов. Если Защита от перегрузки по току неисправна или неисправна, тогда короткое замыкание может стать причиной перегрузки и, как таковая, может стать источником воспламенения.
14-11.6. Бисерный проводник. Бусинка на конце проводника в и сам по себе не указывает на причину пожара.
14-12. Статическое электричество.
14-12.1. Введение в статическое электричество. Статическое электричество электрический заряд материалов через физический контакт и разделение и различные эффекты, возникающие в результате положительного и отрицательного электрического заряды, образованные в результате этого процесса. Это достигается за счет передачи электроны (отрицательно заряженные) между телами, одно отдает электроны и становится положительно заряженным, а другой получает электроны и становится противоположно, но в равной степени заряжен отрицательно.
Общие источники статического электричества включают следующее:
(a) Пыльчатые материалы, проходящие по желобам или пневматическим конвейерам
(b) Пар, воздух или газ, вытекающие из любого отверстия в трубе или шланге, когда пар влажный или поток воздуха или газа содержит твердые частицы
(c) Непроводящая энергия или движущиеся конвейерные ленты
(d) Транспортные средства
(e) Непроводящие жидкости, протекающие по трубам или разбрызгивающие, проливая, или падение
(f) Перемещение слоев одежды друг относительно друга или контакт обуви с полами и напольными покрытиями при ходьбе
(g) Грозы, вызывающие сильные воздушные потоки и перепады температур. которые перемещают воду, пыль и кристаллы льда, создавая молнии
(h) Движения всех видов, которые связаны с изменением относительного положения контактирующие поверхности, обычно из разнородных жидкостей или твердых тел
14-12.2. Генерация статического электричества. Поколение статическое электричество нельзя полностью предотвратить, но это мало последствия, потому что развитие электрических зарядов не может само по себе быть потенциальной опасностью пожара или взрыва. Чтобы там было возгорание должен быть разряд или внезапная рекомбинация разделенных положительных и отрицательные заряды в виде электрической дуги в воспламеняющейся атмосфере.
Когда электрический заряд присутствует на поверхности непроводящего материала. тело, в котором оно захвачено или не может ускользнуть, называется статическим. электричество.Электрический заряд на контактирующем проводящем теле только с непроводящими проводами также предотвращается утечка и, следовательно, немобильный или статичный. В любом случае говорят, что тело заряжено. В заряд может быть как положительным (+), так и отрицательным (-).
* A-14-9.4.4 Дополнительная информация по отслеживанию дуги найдена по Кэмпбеллу, отказы от пробоев из-за образования дуги в мокром проводе и слежения за ним, а также в Кэхилл и Дейли, Самолетное электрическое отслеживание дуги с мокрым проводом.
* A-14-10.2 Для получения дополнительной информации см. Beland, Рекомендации о возникновении дуги как причине пожара и Beland, причине или следствии электрических повреждений?
* A-14-10.3 Для получения дополнительной информации см. Beland, Обсуждение о возникновении дуги как причине пожара и Beland, «Электрические повреждения – причина или следствие»?
* A-14-10.4 Для получения дополнительной информации см. Ettling, Светящиеся соединения.
* A-14-10.5 Для получения дополнительной информации см. Beland, Обследование электрических проводов после пожара.
* A-14-10.6.3 Для получения дополнительной информации см. Beland et al., Copper-Aluminium Взаимодействие в условиях пожара.
* A-14-10.6.4 Для получения дополнительной информации см. Ettling, Arc Marks. и трещины в проводах и нагревательных элементах в канавках.
* A-14-11.4 Для получения дополнительной информации см. Ettling, The Overdriven. Скоба как причина возгорания и воспламеняемость ПВХ электроизоляции по методу Ettling пользователя Arcing.
За дополнительной информацией обращайтесь:
Библиотека NFPA по телефону (617) 984-7445 или электронная библиотека @ nfpa.org
Взято из Руководства по расследованию пожаров и взрывов NFPA 921 1998 Издание , авторское право © Национальная ассоциация противопожарной защиты, 1998. Этот материал не является полной и официальной позицией NFPA. по упомянутой теме, которая представлена только стандартом в целиком.
Используется с разрешения.
Как выбрать размер нейтрального проводника в электрической установке ~ Learning Electrical Engineering
Пользовательский поиск
В сбалансированных трехфазных системах ток в нейтральном проводе теоретически равен нулю.Однако в практической электрической установке это не так. Фактически всегда есть некоторый ток в нейтрали, хотя и небольшой, если нагрузки в трех фазах достаточно сбалансированы. Однако увеличивающийся ток будет течь через нейтраль в установке с высокими гармониками, что потребует надлежащего определения минимальной площади поперечного сечения нейтрали, которая будет безопасной для установки.
Учитывая последствия недостаточного размера нейтрального проводника, нейтральный проводник должен иметь такое же поперечное сечение, что и линейный провод:
1.в однофазных, двухпроводных цепях любого сечения;
2. в многофазных и однофазных трехпроводных цепях, когда размер линейных проводов меньше или равен 16 мм2 для меди или 25 мм2 для алюминия.
Поперечное сечение нейтрального проводника может быть меньше поперечного сечения фазного проводника, если поперечное сечение фазного проводника больше 16 мм2 для медного кабеля или 25 мм2 для алюминиевого кабеля, если выполняются оба следующих условия:
1.Поперечное сечение нейтрального проводника составляет не менее 16 мм2 для медных проводов и 25 мм2 для алюминиевых проводов;
2. Отсутствуют высокие гармонические искажения тока нагрузки. Если есть высокие гармонические искажения (содержание гармоник, THD, больше 10%), как, например, в оборудовании с газоразрядными лампами, поперечное сечение нейтрального проводника не может быть меньше поперечного сечения фазных проводов.
В таблице ниже показано минимальное сечение нейтрального проводника в данной электроустановке при различных типах цепей:
Тип цепи | Поперечное сечение фазного проводника, S, (мм2) | Минимальное сечение нейтрального проводника, SN (мм2) |
Однофазные / двухфазные цепи – медь / алюминий | Любая | S |
| Трехфазные цепи – медь | S ≤ 16 | S |
S> 16 | 16 | |
| Трехфазные цепи – алюминий | S ≤ 25 | S |
S> 25 | 25 |
Записки электрика, отделяющие проводник от ручки.Почему необходимо разделить PEN-проводник на PE и N. Нужен ли счетчику PEN?
, в котором PEN-проводник разделен на два отдельных провода: защитный PE и нулевой N. Они выполняют разные функции, необходимые для целей электробезопасности. В этой статье мы хотели бы рассказать вам, где следует производить разделение PEN-проводника на PE и N согласно ПУЭ.
Зачем нужно разрезать PEN-проводник
PEN-проводник – это рабочий и защитный нулевой провод, объединенный в один провод.Системы электропитания, которые использовались и назывались ранее, содержат именно такой проводник, совмещающий ноль и землю. Такая система потенциально опасна и не обеспечивает условий защиты от поражающих факторов электрического тока при повреждении PEN. Если указанный проводник каким-то образом окажется неработающим, то электроустановка будет как без рабочего нулевого проводника, так и без защитного заземления.
В настоящее время система TN-C заменена на TN-C-S или.Его использование для электроприемников, подключаемых от сети 380/220 В, содержится в п. 7.1.13 (см.). При этом при реконструкции жилых и общественных зданий рекомендуется переводить с пониженного напряжения 220/127 В и системы заземления TN-C на напряжение 380/220 В с TN-S или TN-CS. система заземления.
Если вы живете в старом частном доме или «хрущевке», то есть вероятность, что в вашем доме система заземления TN-C. В многоквартирном доме при наличии PEN-проводника (см. Рис.1), его подключение осуществляется поэтажно в общих щитках.
Если произошел обрыв PEN проводника или контакт в распределительном щите, а фаза не отключается, а электроустановка квартиры остается под напряжением, при этом защитный проводник не срабатывает. Фактически, при прикосновении к частям оборудования, находящимся под напряжением, человек подвергнется воздействию электрического тока, и защита не сработает.
В частном доме подобное явление можно наблюдать с комбинированным PEN проводником.Разница в том, что в частном доме может не быть половиц, а иметь одну вводную доску.
Чтобы подключить к системе заземления все оборудование, включая защитные контакты в розетках, необходимо перевести заземление TN-C на TN-C-S, то есть разделить провод PEN на два независимых провода PE и N.
Помимо ПУЭ, требование об отделении комбинированного PEN-проводника на вводе в электроустановки жилых и общественных зданий, предприятий торговли, медицинских учреждений содержится в (п.312.2.1).
Как разделить
В жилых домах: частных домах, коттеджах и дачных участках это нужно делать в вводных щитках учета перед счетчиком, а в многоквартирных домах и других домах это можно делать в ВРУ.
После разделения PEN-проводника на N и PE в вводной панели запрещается их дальнейшее объединение в другом месте электроустановки вдоль распределения энергии. Это требование закреплено в п.1.7.131 ПУЭ (см.).
Требования ПУЭ также определяют, что при установке в месте разделения PEN-жилы на нулевой защитный и нулевой рабочий провода необходимо предусмотреть отдельные зажимы или шины для соединяемых между собой проводов. PEN-провод питающей линии должен быть подключен к клемме или (расцепитель шины, рис. 2) или к шине защитного проводника.
Если на входе или нет переключающего устройства, то использование расцепляющей шины теряет смысл, так как создает ненужные болтовые соединения, где контакт может выйти из строя.
Таким образом, необходимо иметь две шины для разделения проводника. Одну шину нужно будет использовать для подключения нулевых защитных проводов, вторую – для нулевых рабочих.
Во время установки обе шины могут быть соединены друг с другом с помощью кабеля-перемычки. Входной комбинированный провод PEN подключается сначала к шине РЕ, а затем с этой шины снимается перемычка на шину N.
В соответствии с требованиями ПУЭ (п. 1.7.61) при использовании системы TN требуется повторное заземление PE- и PEN-проводов на вводе в электроустановки зданий, а также в другие доступные места, использующие в первую очередь.Сопротивление заземляющего проводника не нормируется.
Если нет естественных заземлителей, то монтируется искусственный и подключается к шине РЕ, к которой уже подключен PEN провод.
При однофазном и трехфазном входе принцип разделения соединенных между собой проводов одинаков. Отличие состоит в том, что в однофазной системе питания один входной 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 провод осуществляется в главном распределительном щите. Два провода уже идут от него отдельно к панели пола и к квартирам, как показано на схеме ниже:
Основная задача, которую необходимо решить при создании любой электроустановки, – обеспечение ее электробезопасности. Нормативные документы предусматривают комплекс мер по защите людей и животных от поражения электрическим током, который должен быть предусмотрен при проектировании электроустановки и ее установке.
В нормативной документации проводник означает токопроводящую часть (часть, способную проводить электрический ток), предназначенную для проведения электрического тока определенной величины. В электроустановках зданий используются линейные, нулевые, защитные и некоторые другие проводники.
Защитные проводники (PE), используемые в электрических установках для защиты людей и животных от поражения электрическим током. Защитные проводники, как правило, электрически подключены к заземляющему устройству, и поэтому при нормальной работе электроустановки здания находятся под потенциалом местной земли.
Открытые токопроводящие части соединяются с защитными проводниками, с которыми у человека имеется несколько электрических контактов.
Поэтому при установке электроустановки здания очень важно не путать защитные проводники с линейными проводниками, чтобы исключить ситуацию, когда человек, касающийся корпуса, например, холодильника, к которому подводится фазный провод. ошибочно подключен, будет поражен током. Уникальная цветовая идентификация защитных проводов предназначена для значительного уменьшения таких ошибок.
В системах TN-C, TN-S, TN-C-S защитный провод подключается к заземленной токоведущей части источника питания, например, к заземленной нейтрали трансформатора. Его называют нулевым защитным проводником.
В электроустановках зданий также используются комбинированные нулевые защитные и рабочие проводники (PEN-проводники), совмещающие в себе функции как нулевых защитных, так и нулевых (нулевых рабочих) проводников. По своему назначению к защитным проводам относятся также заземляющие проводники и проводники защитного уравнивания потенциалов.
Нулевой защитный провод (PE – провод в системе TN-S) – провод, который соединяет нейтрализованные части (открытые проводящие части) с глухозаземленной нейтральной точкой источника трехфазного тока или с заземленной клеммой одиночного – источник питания фазным током, или с заземленной серединой источника питания в сетях постоянного тока. Нейтральный защитный провод следует отличать от нейтрального рабочего и PEN проводников.
Нулевой рабочий провод (N – провод в системе TN-S) – провод в электроустановках напряжением до 1 кВ, предназначенный для питания потребителей электроэнергии, подключенных к нулевой нулевой точке генератора или трансформатора в трехфазном режиме. токовые сети, с глухозаземленным выходом однофазного источника тока, с глухозаземленной точкой источника в сетях постоянного тока.
Комбинированный 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.
Заземлители являются неотъемлемой частью заземляющего устройства электроустановки здания. Они обеспечивают электрическое соединение заземлителя с основной шиной заземления, к которой, в свою очередь, подключаются другие защитные проводники электроустановки здания.
Защитное заземление – это преднамеренное электрическое соединение с землей или его эквивалентом металлических непроводящих частей, которые могут находиться под напряжением из-за короткого замыкания на корпус и по другим причинам (индуктивное влияние соседних проводящих частей, снятие потенциала, разряд молнии, так далее.). Эквивалентом земли может быть речная или морская вода, карьерный уголь и т. Д.
Назначение защитного заземления – исключить риск поражения электрическим током в случае прикосновения к корпусу электроустановки и другим нетоковедущим металлическим частям, находящимся под напряжением из-за короткого замыкания на корпус и по другим причинам.
Проводники эквипотенциального соединения используются в электрических установках зданий и в зданиях для выравнивания потенциалов (соединение между открытыми и сторонними проводящими частями для обеспечения эквипотенциальности), которое обычно предназначено для защиты людей и животных от поражения электрическим током. Поэтому в большинстве случаев эти проводники являются проводниками защитного уравнивания потенциалов.
В соответствии с требованиями ГОСТ Р 50462 желтый и зеленый могут использоваться в сочетании с желто-зеленым, который используется исключительно для обозначения защитных (нулевых защитных) проводов (РЕ).Использование желтых или зеленых проводов для обозначения проводов не допускается, если существует опасность смешивания этих цветов с комбинацией желтого и зеленого цветов.
На основании требований ГОСТ Р 50462 внесены дополнения в ПУЭ, устанавливающие следующую цветовую маркировку жил электропроводки:
двухцветная комбинация желто-зеленого цвета должна обозначать защитный и нулевой защитный проводники;
Для обозначения нулевых рабочих проводов следует использовать синий цвет;
для обозначения проводов PEN необходимо использовать двухцветную комбинацию желто-зеленого цвета по всей длине жилы с синими отметками на ее концах, которые наносятся при установке.
В соответствии с требованиями ГОСТ Р МЭК 245-1, ГОСТ Р МЭК 60227-1 и ГОСТ Р МЭК 60173 сочетание желтого и зеленого цветов следует использовать только для обозначения изолированной жилы кабеля, которая предназначена для использования. как защитный проводник. Комбинация желтого и зеленого цветов не должна использоваться для обозначения других проводников кабеля.
Здравствуйте уважаемые читатели и посетители сайта.
Сегодня я решил рассказать о том, где и как правильно разделить PEN проводник на PE и N.На эту идею меня натолкнули бесконечные споры и обсуждения на тематических форумах.
В этой статье, обращаясь к пунктам действующих нормативных документов (ПУЭ, ПТЭЭП, различных ГОСТов), я постараюсь дать вам окончательный правильный и исчерпывающий ответ на этот вопрос.
Для начала давайте определимся, зачем нужно разделять PEN проводник. Для этого обратимся к последнему, п. 7.1.13, где сказано:
Это означает, что все электрические установки с напряжением 380/220 (В) должны иметь систему заземления TN-S или, в крайнем случае, TN-C-S.А что делать, когда в России до сих пор делают по устаревшим стандартам с системой заземления TN-C.
Таким образом, при любой реконструкции (изменении) или модернизации электроустановки, а также, если вам не безразлично, необходимо перейти с системы заземления TN-C на более современную TN-S или TN-CS, но при При этом необходимо PEN-проводник разделить на нулевой рабочий N и нулевой защитный PE, причем правильно. Вот тут-то и начинается неразбериха и постоянные разногласия.
Приведу пример проезда к одному из жилых домов, где мы бывали – ужас:
В этой статье я не буду останавливаться на системах заземления, т.к. писал о каждой отдельно, отмечая их достоинства и недостатки. Читать:
Итак, перейдем к вопросу разделения PEN-проводника на нулевой рабочий N и нулевой защитный PE.
Как разделить PEN-проводник на PE и N?
Чтобы проиллюстрировать изложенное ниже, я приведу примеры из своей практики с реальными фотографиями.В качестве примера рассмотрим электроснабжение многоквартирного дома, типа «хрущевки».
ПУЭ, п. 1.7.135:
Поясняющий: с места, где PEN проводник разделен на нулевой рабочий N и нулевой защитный PE, дальнейшее их подключение (совмещение) запрещено.
В точке разделения, в нашем примере это ВРУ-0,4 (кВ), устанавливаются две шины (или зажимы), которые необходимо соединить между собой и обозначить:
- шина
- PE или ее еще называют ГЗШ (более подробно я писал об этом в статье о)
- автобус N
В качестве перемычки можно использовать любой провод или шину того же сечения и из материала.Некоторые мои устанавливают по краям этих автобусов две перемычки, что в принципе не противоречит требованиям ПУЭ.
Обращаю ваше внимание, что шины или зажимы должны иметь отдельные точки подключения для соответствующих проводов PE и N, а не соединяться в одном месте под одним болтом или зажимом.
Шина Н устанавливается на специальные изоляторы, а шина РЕ (ГЗШ) крепится непосредственно к корпусу ВРУ-0,4 (кВ).
Читаем ПУЭ п.1.7,61:
А теперь нам нужно повторно заземлить PE-шину (ГЗШ), к которой подключен PEN-провод входного кабеля. В предыдущем абзаце сказано, что электроды естественного заземления могут использоваться в качестве повторного заземления. Рекомендую провести установку заземляющего устройства, сокращенно – З.У. О том, как это сделать самому, вы можете прочитать в моей статье про.
После установки заземляющего устройства (З.У.) необходимо.В этом вам помогут по месту жительства.
Если сопротивление смонтированного заземлителя соответствует требованиям ПТЭЭП и ПУЭ, то соединяем шину РЕ (ГЗШ) с нашим заземлителем с помощью заземляющего проводника. Ну вот и все, с этой точки электроустановки входной PEN-проводник делится на нулевой рабочий N и нулевой защитный PE-проводники.
Схема разделения проводов PEN
Приведу пример трехфазной входной схемы с сетью:
Внешний вид приведенной выше схемы может немного отличаться.Например, вместо вводного автомата может быть установлен трехполюсный выключатель, а после счетчика – вводные предохранители и. Так же вместо них можно установить предохранители.
Перейдем к наглядному примеру: питание жилого многоквартирного 4-х этажного дома осуществляется от расположенной во дворе трансформаторной подстанции (ТП) кабелем АВБбШв (4х70).
Вводной кабель марки АВБбШв 2 (3х70) проложен к ВРУ двумя нитками.
Три жилы кабеля являются фазными проводниками (A, B, C) и подключаются к трехполюсному переключателю, расположенному выше по потоку. В качестве PEN-проводника используется металлическая оболочка подводящего кабеля, который подключается непосредственно к шине РЕ (ГЗШ).
После главного выключателя устанавливаются входные предохранители ППН-35 номиналом 250 (А) и коэффициентом трансформации 200/5. Для защиты от групповых нагрузок, в нашем примере это магистральная разводка (стояки) подъездов, используются предохранители ППН-33 номиналом 50 (А).
Вот пример однофазной входной цепи для частного дома или коттеджа, получающей питание от двухпроводной с дальнейшим разделением PEN-проводника в вводной коробке:
Здесь хочу добавить, что вводной автомат необходимо устанавливать в пластиковый ящик для возможности его опломбирования, иначе могут возникнуть проблемы с организацией электроснабжения при вводе электроустановки в эксплуатацию и т. Д. А также обратите внимание на то, что ноль шины N1 и N2 НЕ соединены между собой.
Я все же больше склоняюсь к именно этой схеме однофазного электроснабжения дома с разделением PEN-проводника в вводной коробке и всегда рекомендую и советую.
Но многие специалисты, в том числе и мои коллеги «по цеху», часто ссылаются на еще действующий ГОСТ Р 51628-2000, который, кстати, последний раз редактировался в марте 2004 года. И там рекомендуется использовать следующую схему для однофазное электроснабжение одноквартирных и сельских жилых домов:
Мое мнение по этому поводу следующее: обе схемы правильные, но все же лучше ссылаться на более новые релизы NTD (я имею в виду PUE) и придерживаться их норм и требований, о которых я говорил в начале этой статьи.
Я забыл сказать: не забудьте защитить свой «дом» от переключения различного электрооборудования, используя SPD или. В следующих статьях я расскажу об этом более подробно – подписывайтесь на получение новостей по почте.
После рассмотренных вариантов схем напомню ПУЭ п.1.7.145:
После того, как вы модернизировали вашу клеммную колодку, установили туда шины PE (GZSh) и N, завершили Z.U установка. (контур заземления), то следует обратить внимание на следующий п. 7.1.87 и п. 7.1.88 7-й редакции ПУЭ, в которых сказано следующее:
Как видно из п. 7.1.87, систему уравнивания потенциалов необходимо выполнять на входе в здание, т.е. это еще один аргумент в пользу разделения PEN на нулевой рабочий N и нулевой защитный PE на входе в здание, т.е. в АСУ. Об этом читайте ниже.
Надеюсь, что полностью раскрыл тему разделения PEN проводника, но в конце статьи решил ответить на самые частые вопросы, которые еще могут возникнуть в процессе чтения.
Место разделения PEN-проводника на PE и N
Самый частый (наверное) вопрос, который постоянно заставляет активно общаться на тематических форумах – это место, где делится PEN-проводник. Есть два ответа – один правильный, а другой – нет.
Начнем с правильного.
1. Распределительное устройство вводное (ВРУ)
Наиболее правильным местом для разделения PEN-проводника на PE и N является АСП-0.4 (кВ) или АСП-0,23 (кВ) отдельно стоящего дома. Отдельно стоящее здание в нашем понимании – это жилой дом, дача, сад и т. Д.
Есть одно условие, о котором не могу не сказать: электроснабжение отдельно стоящего дома должно иметь сечение не менее 10 кв. Мм для меди или 16 кв. Мм для алюминия. Об этом четко сказано в ПУЭ, п. 1.7.131:
.
Как это понять: если ваш коттедж, дом или другое отдельно стоящее строение питается от кабеля, сечение которого меньше указанного в п.1.7.131, то его питание должно осуществляться уже по системе TN-C-S, т.е. отдельными проводниками PE и N. Бывают случаи, когда отдельное сооружение (например, баня) запитывается по системе TN-C кабелем с меньшим сечением, чем позволяет п. 1.7.131 – в этом случае провод PEN нужно разделить в другом месте – ближе к источнику питания, например, в распределительном щите, откуда запитано это здание (баня).
Вот еще один весомый аргумент в пользу норм и требований ПУЭ по разделению PEN-проводника – это ГОСТ Р 50571.1-2009. В разделе 312.2.1 четко указано, где и как следует разделять PEN-проводник. Цитирую:
Ввод электроустановки жилого многоквартирного дома или частного дома – вводное распределительное устройство (ВРУ).
А теперь – не очень правильный вариант …
Очень часто посетители моего сайта, а также различных форумов настойчиво интересуются вопросом разбиения проводника PEN на.
Ответ: см. Пункт 1.
Если вы не уверены, то знайте, что отрыв PEN-проводника на панели пола является грубым нарушением существующего проекта электропроводки жилого дома. Следовательно, вы не имеете права вмешиваться в существующую схему в вашей установке. 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, мы определились с этим (надеюсь), но что делать и как перейти с системы TN-C на систему TN-C-S?
Решения для перехода от системы TN-C к системе TN-C-S
Что я могу вам здесь посоветовать?
1. Дождитесь возможности включения жилого дома в список на капитальный ремонт в соответствии с действующей федеральной программой. В этом случае все обойдется вам бесплатно.Остается вопрос, будет ли ваш дом вообще включен в эту программу. Вы можете узнать это в офисе вашей управляющей компании.
2. Оплатить услуги специалистов, которые составят проект, согласовывают его во всех инстанциях и проведут капитальный ремонт электропроводки всего жилого дома или, в крайнем случае, переведут ваш дом в ТН -Система АСУ, установите новую ВРУ, проложите новые провода магистралей (стояки) и они проведут вас в вашу квартиру полноценной «трехпроводкой»: фаза, ноль и «земля».
Этот финансовый вариант окажется довольно дорогостоящим, поэтому читаем третий вариант, также имеющий право на жизнь.
3. Обратиться ко всем жителям дома (по крайней мере, большинству) в управляющую компанию (УК) с предложением о плодотворном и тесном сотрудничестве. Например, можно провести установку заземляющего устройства (контура заземления), я об этом подробно рассказывал, или помочь в прокладке магистралей (стояков) электропроводки по этажам. Так сказать, действовать «вместе»… Что ж, проект всех изменений, конечно же, ляжет на плечи УК.
Возможно, этот вариант больше подходит для членов ТСЖ, но тем не менее, вы можете попробовать. В итоге совместными усилиями ваш дом может быть переведен на систему TN-CS, по этажам или шахтам будет проложена пятипроводная магистраль (стояк), а вам останется только подвести трехпроводный ввод к Ваша квартира при удобной возможности.
Что делать, если разводка в квартире выполнена по современным требованиям ПУЭ, а линия питания по-прежнему двухпроводная?
Ответ: в этом случае все очень просто.В квартирной панели подключите все защитные провода PE к вашей шине PE, но не подключайте саму шину PE нигде и не оставляйте ее «в воздухе» до тех пор, пока ваш дом не будет переведен на систему TN-C-S.
П.С. Что ж, пожалуй, закончу свой длинный рассказ про отрыв ПЕН-проводника. Готов выслушать все ваши вопросы и комментарии. Спасибо за внимание.
Прогресс идет в ногу со временем.Говорят, иногда он опережает время, а иногда безнадежно отстает. Но если прогресс и время не являются сугубо материальными понятиями, тогда технология – вещь очень осязаемая и не очень изменчивая. «Почему эти метафизические рассуждения в статье об электрических сетях?» – спросите вы. Но они имеют самое непосредственное отношение к предмету обсуждения – как и главное зачем делить PEN проводник на PE и N.
В 1913 году в целях экономии металла и по некоторым другим причинам введена ТН- С , то есть нейтральный контур в сетях до 1 кВ, в котором совмещены нулевой рабочий N и нулевой защитный PE проводники ( C в сочетании) в один общий PEN-проводник.Электробезопасность в таких системах осуществляется отключением короткого замыкания предохранителями или автоматами. В СССР (и не только) с такой системой заземления построено огромное количество жилых, общественных и промышленных зданий. Однако очевидные недостатки такой системы – опасность эксплуатации электроустановок при обрыве нуля или коротком замыкании на корпус – привели к необходимости создания и использования других систем заземления.
Итак, здания построены, проложены потенциально опасные сети, и ТНПА (например, ТКП 339-2011, с.4.3.20) справедливо регламентируют использование более современных и безопасных систем заземления, позволяющих использовать устройства, повышающие электробезопасность и надежность электроснабжения. Такой системой является просто TN- S , в которой защитный и рабочий нули разделены (разделены S ) непосредственно на подстанции. Как правило, именно такая система применяется в новостройках. В такой сети возможно использование устройств защитного отключения (УЗО), что является основным преимуществом перед системой TN-C: УЗО или дифавтомат защищает от удара человека, а электропроводку от перегрузок.
Конечно, реконструировать каждую подстанцию для создания системы TN-S нерационально, но необходимо использовать безопасные и надежные системы. Здесь появился компромисс – заземление по схеме TN-C-S, то есть «среднее арифметическое» между двумя вышеупомянутыми системами. Такая система заземления применяется при капитальном ремонте зданий или реконструкции их сетей. От подстанции к зданию подводится четырехжильный кабель, а во вводной панели здания – ВРУ (вводное распределительное устройство), PEN-проводник делится на PE и N, при этом соблюдается схема разделения PEN-проводов:
- ПЭН со стороны кабеля подключаются к основной заземляющей шине (ГЗШ) РЕ, которая электрически связана с корпусом шкафа или щита.
- ГЗШ подключается к нулевой рабочей шине N, установленной на изоляторах. Эти две шины соединены перемычкой того же сечения, что и сами шины.
- Проводники РЕ подключаются к шине РЕ, идущей к розеткам и электроприемникам, к шине N – рабочим нулям розеток и электроприемников.
Часто возникают вопросы о том, где разделяется PEN проводник. Разделение PEN-проводника осуществляется перед вводом устройства в здание или дачный дом, то есть перед вводом автомата или переключателя.Провод N от шины N подключается к электросчетчику. Отдельно хотелось бы отметить, что после разъединения PEN по направлению от источника энергии к электроприемнику переподключение PE и N недопустимо, как и использование предохранителей или автоматов защиты в PEN, PE и N -проводники тоже недопустимы.
С TN-C, TN-S или их комбинациями рекомендуется примените повторное заземление (в основном состоящее из естественных заземляющих проводов) PE- и PEN-проводов на входе в здания.И, конечно же, какой бы идеальной ни была система заземления, если сопротивление заземляющего устройства (GD) не проверено, нет никаких гарантий, что эта система будет работать должным образом. Измерения сопротивления могут проводить специалисты нашей лаборатории электрофизических измерений.
SSC JE Электрический документ с вопросами за предыдущий год 2018-SET2 | SSC JE 2018
Вопрос 71. Назовите генерирующую станцию, на которой электроэнергия вырабатывается за счет пара и угля.
- ТЭЦ ✓
- Дизель Электростанция
- ГЭС
- Атомная электростанция
Показать объяснение
Паровая электростанция также называется ТЭЦ. Это важный источник для производства электроэнергии.
На тепловых электростанциях пар вырабатывается путем нагрева воды и используется для вращения турбин, которые связаны с синхронными генераторами (также известными как генераторы переменного тока) для производства электроэнергии.Пар может быть получен из угля, газа или атомной электростанции в качестве основного топлива. Уголь, который является основным топливом, используемым на тепловых электростанциях, сжигается в котле для выработки тепла для производства пара. Тепловой КПД паросиловой установки в основном зависит от выбора парового цикла и варьируется от 28% до 35%. Основное оборудование паровых электростанций – это котел, пароперегреватель, насос питательной воды, пароперегреватель, конденсатор, турбина и генератор. Основные компоненты парогенерирующих установок показаны на рисунке.В большой тепловой электростанции несколько ступеней турбин, таких как высокое давление, промежуточное давление и низкое давление, используются для извлечения большей мощности из пара и, таким образом, для повышения эффективности машины с минимальными затратами.
Для выработки электроэнергии с помощью паровой турбины используются высокоскоростные синхронные генераторы, поскольку КПД паровых турбин высок при высоких скоростях. Поскольку частота вращения турбогенератора высока, диаметр машины остается минимальным, так что центробежная сила, действующая на ротор, сводится к минимуму.Чтобы сохранить ту же электрическую нагрузку (которая пропорциональна площади x длине), длина турбогенераторов увеличивается.
Примечание: –
На гидроэлектростанции потенциальная энергия водяного напора используется для выработки электроэнергии.
Атомная электростанция почти аналогична угольной электростанции, за исключением части производства пара, где ядерная энергия используется для производства пара.
Вопрос.72. В трехфазном четырехжильном кабеле площадь поперечного сечения нулевого проводника составляет
.- Равно фазовому проводу
- Больше, чем фазовый провод
- Половина фазного провода ✓
- Ничего из этого
Показать объяснение
В распределительной системе используется трехфазная четырехпроводная система. Трехфазное четырехпроводное питание дает потребителю возможность выбора трехфазного источника питания 400 В и однофазного источника питания 230 В. Многие промышленные нагрузки, такие как двигатели, требуют трехфазного питания 400 В, тогда как осветительная нагрузка на заводе, как и в доме, будет составлять 230 В.Промышленные нагрузки обычно требуют большей мощности, чем бытовые, и от трехфазного источника питания 400 В может быть подано больше мощности, чем от однофазного источника питания 230 В для данного размера кабеля, поскольку мощность = VI cosφ (Вт) .
Эта форма подключения показана на Рис. . и известен как соединение звезды или Y. В полученной 4-проводной системе три нагрузки также подключаются по схеме звезды. Три внешних провода называются линиями, а общий провод в центре называется нейтралью.Одна из причин подключения нейтрального проводника – обеспечить путь для токов, если система станет несбалансированной. Во-вторых, он позволяет подключать однофазные нагрузки к трехфазной системе.
Добавление проводника между звездами превращает систему в так называемую «трехфазную четырехпроводную систему ». Мы можем видеть, что токи, подаваемые генератором, протекают по линиям, через нагрузку и возвращаются через нейтральный проводник.
Однако в сбалансированной трехфазной системе они равны и складываются с током нейтрали, который равен нулю:
I Br + I Bk + I Gr = I N = 0
Если бы три нагрузки были идентичны во всех отношениях (одинаковое полное сопротивление и фазовый угол), то токи, протекающие в трех линиях, были бы идентичными. Три тока встречаются в нейтральной точке нагрузки. Таким образом, результирующий ток, возвращающийся по нейтральному проводу, будет равен нулю.Нагрузка в этом случае известна как сбалансированная нагрузка, и нейтраль не является строго необходимой. Однако на практике трудно гарантировать, что каждая из трех нагрузок точно сбалансирована. По этой причине нейтраль остается на месте. Кроме того, поскольку он должен пропускать только относительно небольшой «несбалансированный» ток, он занимает половину площади поперечного сечения линий.
В некоторых случаях кабель одного сечения обычно используется для всех четырех проводов, чтобы учесть неизбежный дисбаланс, а также гарантировать, что нейтральный кабель имеет такую же прочность на растяжение, что и фазные проводники.
Вопрос 73. Предохранитель всегда состоит из сплавов и металлов с
- Высокая стойкость и высокая температура плавления
- Высокая стойкость и низкая температура плавления
- Низкое сопротивление и низкие температуры плавления ✓
- Низкое сопротивление и высокая температура плавления
Показать объяснение
Предохранитель – это устройство прерывания тока, которое размыкает или размыкает цепь (в которую он вставлен) путем плавления элементов, когда ток в цепи превышает определенное значение.
Предохранитель– это простейшее и дешевое устройство, используемое для прерывания электрической цепи в случае короткого замыкания или чрезмерной перегрузки по величине тока.
ПредохранительA представляет собой предохранительное устройство, состоящее из короткого отрезка тонкой луженой медной проволоки с низкой температурой плавления, которая плавится и разрывает цепь, если ток превышает безопасное значение. Толщина и длина плавкого провода зависят от максимального допустимого тока в цепи. Электрический предохранитель работает на нагревательном действии тока.Предохранитель для защиты нашей домашней электропроводки установлен прямо над главным выключателем на распределительном щите. В электрические цепи последовательно включен предохранительный провод.
Главный предохранитель в домашней электропроводке состоит из фарфорового держателя предохранителя H с двумя латунными выводами T 1 и T 2 . Он подключен к токоведущему проводу. Другая часть предохранителя – это съемная рукоятка предохранителя G, также изготовленная из фарфора. В рукоятке предохранителя закреплен провод предохранителя. Когда рукоятка предохранителя вставлена в держатель предохранителя, как показано на рисунке, цепь нашей домашней проводки завершена.Таким образом, при нормальных обстоятельствах, когда ток находится в пределах нормы, предохранительный провод не поврежден, и в нашей проводке присутствует электрический ток.
Когда происходит короткое замыкание или перегрузка, ток становится большим, а предохранительный провод слишком большим. Поскольку температура плавления плавкого провода намного ниже, чем у медных проводов, плавкий провод плавится и разрывает цепь, как показано на рисунке. При обрыве провода предохранителя подача электроэнергии автоматически отключается до того, как можно будет повредить остальную проводку (или используемые электроприборы).
Теперь мы рассмотрим несколько важных моментов, касающихся провода предохранителя, который будет использоваться в электрических цепях. Прежде всего, мы должны знать, почему мы используем в качестве предохранителя тонкий провод, а не толстый. Мы используем тонкий провод в предохранителе, потому что он имеет гораздо большее сопротивление, чем остальные соединительные провода. Из-за его высокого сопротивления нагревательный эффект в проводе предохранителя будет намного сильнее, чем где-либо еще в цепи. Это расплавит плавкий предохранитель, тогда как другие провода останутся в безопасности. Мы не должны использовать толстую проволоку в качестве плавкой проволоки, потому что она будет иметь низкое сопротивление и, следовательно, не будет легко нагреваться до точки плавления.Плавкий провод обычно изготавливается из луженой медной проволоки с низкой температурой плавления, так что она может легко плавиться. Чистую медную проволоку нельзя использовать в качестве плавкой проволоки, потому что она имеет высокую температуру плавления, из-за чего не будет легко при коротком замыкании.
Плавкий провод изготовлен из сплава свинца и олова, имеющего низкую температуру плавления и низкое сопротивление (хотя сопротивление плавкого провода выше, чем у электрических приборов). Если из-за какой-либо неисправности или неисправности через цепь начинает протекать чрезмерный ток, предохранительный провод немедленно плавится из-за тепла, выделяемого протекающим током.Цепь разорвана, и предотвращается прохождение избыточного тока, который может повредить оборудование.
Используется для защиты от перегрузки и короткого замыкания в установках / цепях высокого напряжения (до 66 кВ) и низкого напряжения (до 120–240 В).
Характеристики предохранителя: –
- Он должен иметь низкую температуру плавления.
- Он должен иметь низкие омические потери.
- Он должен иметь высокую проводимость. (или низкое удельное сопротивление)
- Он должен быть экономичным.
- В нем не должно быть никаких уничижений.
Вопрос 74. Какой тип переключателя используется в случае лестничной проводки?
- 2 односторонних переключателя
- 1 односторонний переключатель
- 2 двухпозиционный переключатель ✓
- 1 двухпозиционный переключатель
Показать объяснение
Лестничная разводка обычно используется для освещения лестничных клеток и коридоров. Обычно на лестнице устанавливается только одна световая лампа, которая управляется одним из двух переключателей – один установлен вверху, а другой – внизу.Аналогичная ситуация и в ванной комнате, общей для двух комнат. Светильником в ванной можно управлять с помощью выключателей, установленных в двух комнатах.
Двухпозиционные переключатели имеют центральный терминал. Центральный вывод первого переключателя соединен с нижним положением второго переключателя, тогда как центральный вывод второго соединен с верхним выводом первого. Мы также можем подключить терминал в обратном порядке, т. Е. Центральный терминал первого переключателя подключен к верхнему положению второго переключателя, тогда как центральный терминал второго соединен с нижним контактом первого.На рисунке изображена схема двухстороннего переключения, то есть управления светом от двух разных выключателей (лестничное освещение). Когда фаза завершена, лампа начинает светиться.
Предположим, вы находитесь наверху лестницы, а свет выключен. Вы можете включить свет при спуске, а затем выключить его при выходе.
Вопрос. 75. Две лампы накаливания мощностью 40Вт, 60Вт включены последовательно с напряжением 230 В.Какая из двух ламп будет светиться ярче?
- 40 Вт ✓
- 60 Вт
- Оба ярко
- Оба размера
Показать объяснение
Сравнение лампы мощностью 60 Вт с лампой 40 Вт означает, что лампа мощностью 60 Вт потребляет на 20 Вт больше энергии, чем лампа мощностью 40 Вт. Теперь обратите внимание на вопрос, что мы говорим о лампах мощностью 40 Вт и 60 Вт, а не о резисторах! Для лампочек мощность – это яркость. Лампы мощностью 40 Вт и 60 Вт будут рассчитаны на определенное (я имею в виду одинаковое) напряжение, а не на различие.Таким образом, с учетом мощности P = V 2 / R мощность обратно пропорциональна сопротивлению (лампы рассчитаны на такое же напряжение). Это означает, что лампа 40 Вт имеет большее сопротивление по сравнению с лампой 60 Вт. (Сравните с точки зрения яркости: лампа мощностью 0 Вт должна светиться так тускло только потому, что у нее высокое сопротивление, в то время как лампа мощностью 100 Вт светится очень ярко, потому что ее сопротивление низкое)
Последовательное соединение двух лампочек означает, что ток одинаковый, следовательно, потребляемая мощность полностью зависит от того, как напряжение распределяется между лампочками.Естественно, лампа 40 Вт будет иметь большее напряжение, поскольку она имеет большее сопротивление. Следовательно, лампа мощностью 40 Вт будет светиться ярче.
Вопрос 76. Номинал предохранительного провода выражается в _____
- Ом
- Mhos
- Ампер ✓
- Вт
Показать объяснение
Электрический предохранитель – это устройство, используемое в бытовой электропроводке, которое защищает приборы от сильного тока.Плавкий провод подключается между сетью и выводами первичной цепи электроприбора. Когда через провод проходит избыточное количество электричества, плавкий провод нагревается, и выделяемое тепло плавит или плавит провод, нарушая подачу питания в цепь прибора. Таким образом, электрический прибор защищен от прохождения сильного электрического тока, который разрушает прибор.
Номинал предохранителяА – это ток, необходимый для срабатывания предохранителя. Предохранители рассчитаны на токи и должны быть размещены как можно ближе к точке распределения питания, чтобы свести к минимуму протяженность незащищенного кабеля.
Обычно выбирается предохранитель с наименьшим номиналом для обеспечения надежной работы, но для аварийного оборудования используется наивысший номинал в соответствии с защитой кабеля.
Вопрос.77. Если токоведущий провод входит в контакт с металлическим корпусом, избыточный ток переходит в _____
- Электростанция
- Динамика
- Земля ✓
- Трансформатор
Показать объяснение
Иногда из-за короткого замыкания или по любой другой причине в цепи протекает большой ток.Этот ток вызывает чрезмерное нагревание (Q = I 2 Rt) в цепи и также может вызвать возгорание. Чтобы предотвратить повреждение электроприборов от этого нагрева и возгорания, в доме под электросчетчиком предусмотрено местное заземление. Для этого от заземляющей проводки подключается толстый медный провод. Другой конец этого медного провода проходит на глубину от 3 до 4 метров внутри земли и соединяется с толстой медной пластиной (50 см x 50 см), засыпанной смесью воды, соли и древесного угля.Чтобы медная пластина оставалась проводящей, земля над пластиной время от времени становится влажной. В случае чрезмерного тока в проводе под напряжением он поступает на провод заземления и проходит через землю.
Для работы электрического прибора, такого как утюг, электрический чайник или комнатный холодильник, нам понадобятся два провода линии питания, провод под напряжением и нейтральный провод. Иногда из-за износа или чрезмерного нагрева пластиковое покрытие (или изоляция) соединительных проводов удаляется или сгорает, и провод под напряжением (имеющий высокий потенциал 220 вольт) становится оголенным.Этот оголенный провод под напряжением может касаться металлического корпуса (или металлического корпуса) электрического прибора, в результате чего корпус становится под напряжением и достигает высокого напряжения 220 вольт. Если нам случится прикоснуться к какой-либо части этого живого устройства, через наше тело в землю протекает очень сильный ток. Из-за этого сильного тока, протекающего через наше тело, мы получаем электрический шок.
Во избежание риска поражения электрическим током металлический корпус электрического прибора «заземлен» . Заземление означает соединение металлического корпуса электроприбора с землей (при нулевом потенциале) с помощью металлического провода, называемого «провод заземления».в бытовых цепях у нас есть три провода: провод под напряжением, нулевой провод и заземляющий провод. Один конец заземляющего провода закопан в землю. Подключаем заземляющий провод к металлическому корпусу электроприбора с помощью трехконтактной вилки. Металлический корпус прибора теперь всегда будет находиться под нулевым потенциалом земли. Мы говорим, что прибор заземлен. Поясним это с помощью диаграммы. На рисунке показано заземление электрического утюга или пресса.
Провод под напряжением и нейтральный провод подключаются к двум концам нагревательного элемента, а заземляющий провод подключается к металлическому корпусу электрического утюга. Эти три провода подключаются к трехконтактной вилке P. Вилка P подключается к трехконтактной розетке S. Давайте посмотрим, как на самом деле работает заземление.
Если случайно находящийся под напряжением провод касается металлического корпуса электрического утюга (или любого другого прибора), который был заземлен, то ток проходит прямо на землю через заземляющий провод.Нашему телу не нужно пропускать ток, поэтому мы не получаем поражения электрическим током. На самом деле по заземляющему проводу протекает очень сильный ток и предохранитель бытовой электропроводки перегорает или плавится. И он отключает питание. Таким образом, заземление также предохраняет электроприбор от повреждения из-за чрезмерного тока.
Из приведенного выше обсуждения мы заключаем, что мы заземляем металлический корпус электрического прибора, чтобы спастись от поражения электрическим током. Таким образом, заземление электроприборов используется в качестве меры безопасности.Следует отметить, что мы обеспечиваем заземление только тех электроприборов, которые имеют металлический корпус, потребляют сильный ток и к которым мы можем прикасаться. Например, электрический утюг, электрический обогреватель, комнатный охладитель и холодильник имеют заземление. Однако мы не заземляем электрическую лампочку или лампочку, потому что мы почти не касаемся их, когда они горят.
Следовательно, в случае надлежащего заземления, как только провод под напряжением коснется металлического корпуса, в корпусе протекает большой ток с почти нулевым сопротивлением, и предохранитель, подключенный к прибору, сгорает, чтобы отключить цепь.Ясно, что предохранитель должен быть подключен к токоведущему проводу.
Вопрос 78. 3-фазная, 4-проводная система обычно используется на ___
- Первичная передача
- Вторичная коробка передач
- Первичное распределение
- Вторичное распределение ✓
Показать объяснение
3-фазная, 4-проводная система обычно используется во вторичной системе распределения.
Вторичная распределительная система получает питание от вторичной обмотки распределительных трансформаторов при низком напряжении и подает питание на различные подключенные нагрузки по служебным линиям.Вторичная распределительная система является последней подсистемой энергосистемы.
В местных распределительных центрах есть понижающие распределительные трансформаторы. Уровень напряжения 6,6 кВ, 11 кВ дополнительно снижается до 400 В с помощью распределительных трансформаторов. Иногда его можно снизить до 230 В. Затем мощность передается через распределительные сети и сервисные сети потребителям. Это вторичное распределение также называется распределением низкого напряжения. Здесь используется 3-фазная 4-проводная система .
Преимущества
- Для распределения нагрузка не является постоянной, так как она зависит от потребителя, и нагрузки постоянно меняются. Сбалансированное состояние пытаются получить, равномерно распределяя нагрузку на все 3 фазы, и при неисправном состоянии ток короткого замыкания протекает через нейтраль.
Напряжение между любыми двумя линиями составляет 400 В, в то время как напряжение между любой из трех линий и нейтралью составляет 230 В. Однофазные осветительные нагрузки питаются от линии и нейтрали, в то время как нагрузки, такие как двигатели, питаются от трехфазных линий. .
Ques.79 Изолятор, используемый в распределительных линиях низкого напряжения, известен как ____
- Скоба ✓
- Штамм
- Штифт
- Подвеска
Показать объяснение
Изоляторы с дужками: Этот изолятор также известен как изолятор катушки. В основном этот изолятор используется при низких напряжениях, т.е. ниже 11 кВ. Его можно использовать как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении.Этот изолятор монтируется в зажиме типа C, закрепленном на поперечинах опоры с помощью болтов. Провод выводится из паза и фиксируется вязальной проволокой. Принципиальная схема этого изолятора показана на рис. Этот изолятор обычно используется в тупике линии, где механическое напряжение больше.
Изолятор деформации: Линия испытывает сильное натяжение, когда линия имеет резкий изгиб, пересекает реку или находится в тупике.В таких случаях пригодятся штыревые изоляторы. Для линий низкого напряжения можно использовать изоляторы с дужками, а для линий высокого напряжения – изоляторы деформации.
Изолятор штыревого типа: Это очень простой, экономичный и эффективный метод поддержки линейного проводника и шин на напряжение до 33 кВ. Изолятор штыревого типа обычно изготавливается из стекла или фарфора. Этот изолятор используется только при низких напряжениях, поскольку при высоких напряжениях он становится неэкономичным и громоздким.
Изолятор подвесного типа: Как обсуждалось выше, для высокого напряжения штыревой изолятор неэкономичен.Следовательно, для высоких напряжений более 33 кВ используется изолятор подвесного типа. В изоляторе подвесного типа используется большое количество фарфоровых дисков. Различные диски соединены последовательно с помощью металлического звена, образующего струну.
Вопрос 80. Какой из следующих типов ламп дает больше света при низкой мощности?
- Лампа накаливания
- Люминесцентная лампа
- Компактная люминесцентная лампа
- Светодиодная лампа ✓
Показать объяснение
Светодиод (LED)
Светодиодные лампы – новинка в области общего освещения.Поскольку технологии продолжают совершенствоваться, они станут отличным вариантом.
- Светодиодные лампы
- доступны в широком спектре цветов (2700 – наиболее близкий к лампам накаливания. Светодиодные лампы
- прохладные на ощупь. Светодиодные лампы
- отличаются высоким КПД. Светодиод
- излучает световой поток 300 люмен / ватт Светодиодные лампы
- имеют самый продолжительный срок службы (50 000 часов). Светодиодные лампы
- стоят дорого.
Лампы накаливания
Лампы накаливания существуют уже давно и широко используются до сих пор, но они не так эффективны, как некоторые другие лампы, представленные на рынке.
- Лампы накаливания излучают теплый свет, приятный в доме.
- Лампы накаливания чувствительны к вибрации.
- Лампы накаливания горячие на ощупь.
- Лампа накаливания дает 15-20 люмен / ватт
- Лампы накаливания имеют низкий КПД. е. Лампы накаливания имеют небольшой срок службы (1200 часов).
- Лампы накаливания стоят недорого.
Компактный люминесцентный (CFL)
Компактные люминесцентные (КЛЛ) лампы становятся все более популярными.
КЛЛ- доступны в широкой цветовой гамме (2700 К наиболее близка к лампам накаливания КЛЛ
- требуется несколько минут для разогрева и достижения полной интенсивности. КЛЛ
- классные на ощупь. КЛЛ
- могут излучать от 70 до 90 люмен ватт. КЛЛ
- отличаются высоким КПД. КЛЛ
- имеют большой ожидаемый срок службы (8000 часов). КЛЛ
- имеют умеренную стоимость.
У вас недостаточно прав для чтения этого закона в настоящее время
У вас недостаточно прав для чтения этого закона в настоящее время Логотип Public.Resource.OrgЛоготип представляет собой черно-белую линию улыбающегося тюленя с усами. Вокруг печати находится красная круглая полоса с белым шрифтом, в верхней половине которого написано «Печать одобрения», а в нижней части – «Public.Resource.Org». На внешней стороне красной круглой марки находится круг. серебряная круглая полоса с зубчатыми краями, напоминающая печать из серебряной фольги.Public.Resource.Org
Хилдсбург, Калифорния, 95448
США
Этот документ в настоящее время недоступен для вас!
Уважаемый гражданин:
В настоящее время вам временно отказано в доступе к этому документу.
Public Resource ведет судебный процесс за ваше право читать и говорить о законе. Для получения дополнительной информации см. Досье по рассматриваемому судебному делу:
.Американское общество испытаний и материалов (ASTM), Национальная ассоциация противопожарной защиты (NFPA), и Американское общество инженеров по отоплению, холодильной технике и кондиционированию воздуха (ASHRAE) против Public.Resource.Org (общедоступный ресурс), DCD 1: 13-cv-01215, Объединенный окружной суд округа Колумбия [1]
Ваш доступ к этому документу, который является законом Соединенных Штатов Америки, был временно отключен, пока мы боремся за ваше право читать и говорить о законах, по которым мы решаем управлять собой как демократическим обществом.
Чтобы подать заявку на получение лицензии на ознакомление с этим законом, ознакомьтесь с Сводом федеральных нормативных актов или применимыми законами и постановлениями штата. на имя и адрес продавца. Для получения дополнительной информации о постановлении правительства и ваших правах как гражданина в соответствии с нормами закона , пожалуйста, прочтите мое свидетельство перед Конгрессом Соединенных Штатов. Вы можете найти более подробную информацию о нашей деятельности на общедоступном ресурсе. в нашем реестре деятельности за 2015 год. [2] [3]
Спасибо за интерес к чтению закона.Информированные граждане – это фундаментальное требование для работы нашей демократии. Благодарим вас за усилия и приносим извинения за возможные неудобства.
С уважением,
Карл Маламуд
Public.Resource.Org
7 ноября 2015 г.
Банкноты
[1] http://www.archive.org/download/gov.uscourts.dcd.161410/gov.uscourts.dcd.161410.docket.html
[2] https://public.resource.org/edicts/
[3] https://public.resource.org/pro.docket.2015.html
Разрывное напряжение наночастиц жидкого металла и их применение в растягиваемых проводниках и диэлектриках
Теоретический расчет и экспериментальная проверка
В экспериментах, проведенных для измерения напряжения активации LMNP, прямое приложение напряжения к LMNP неудобно. Поэтому мы использовали эластичный полиуретан для создания напряжения и считали нагруженное напряжение по его кривой напряжения-деформации. Типичная экспериментальная процедура была следующей: сначала EGaIn был разбит на наночастицы с помощью ультразвуковой обработки наконечника 28 .Диэлектрическая оболочка из Ga 2 O 3 толщиной 0,5–3 нм формируется самопроизвольно при воздействии воздуха на наночастицы, как показано на рис. 1а и обнаружено с помощью ПЭМ (дополнительный рис. 1) 14,35 . Размер частиц можно регулировать от 1,8 мкм до 0,3 мкм, увеличивая время обработки ультразвуком с 0,5 до 30 минут, как показано на дополнительном рис. 2 27,36 . В частности, LMNP с разным средним диаметром были подарены как LMNP- x , где x представляли средний диаметр (мкм) полученных LMNP после обработки ультразвуком в течение определенного времени.В качестве эластичной матрицы и поставщика напряжений был выбран коммерчески доступный полиуретан с различной твердостью по Шору (85PU, 65PU и 55PU, где число представляет его твердость по Шору). После выбора материала все композиты LMNP / PU были изготовлены методом трафаретной печати. Если не указано иное, растяжимые композиты были обозначены как y LMNPs- x / z PU (например, 80% LMNPs-1.4 / 85PU означает 80 об.% LMNPs-1.4, диспергированных в матрице 85PU). Композиты были изготовлены с длиной, шириной и толщиной около 20 мм3.5 мм и 20 мкм соответственно. Все образцы были установлены на моторизованном линейном столике, подключенном к цифровому мультиметру Keithley 2000, используемому для отслеживания изменения сопротивления. Испытания на смещение, связанные с электрическими измерениями, были выполнены одновременно при постоянной скорости деформации 0,1% · с –1 . Мы предполагали, что образец был диэлектрическим, пока цифровой мультиметр Keithley 2000 не смог определить его сопротивление и зарегистрировал механическую деформацию как деформацию активации образца.2}} \ times F \ times P $$
(1)
, где F – измеренное усилие, прилагаемое круглым пуансоном, f – сила, разрушающая частицы, D – диаметр круглого пуансона из полистирола, d – средний диаметр частиц и P – коэффициент трехмерной упаковки частиц. Когда образец растягивается до деформации активации, напряжение активации рассчитывается как
$$ S = \ frac {{6.2}} $$
(2)
, где S – стресс активации LMNP. Более подробная информация может быть получена в дополнительном примечании 1. На рис. 2а показано напряжение активации, построенное как функция диаметра LMNP (красная сплошная кривая), полученная в соответствии с формулой. (2). Для облегчения сравнения нанесены также кривые деформации различных ПУ. Как показано на рис. 2a, напряжение активации LMNP обратно пропорционально их размеру, так что более крупные LMNP ломаются легче, чем более мелкие LMNP.Чтобы четко показать целостность оболочки LMNPs различных размеров при различных напряжениях, рис. 2a разделен на две области кривой активационное напряжение – диаметр LMNPs. В оранжевой области LMNPs разорвутся под действием перегрузки, и протекший EGaIn сформирует непрерывную сеть внутри композита. Однако в фиолетовой области внешнее напряжение не достигает напряжения активации соответствующих LMNP, поэтому их оболочки остаются неповрежденными и действуют как электронные барьеры. Принимая LMNP-1.4 и LMNP-0.3 в качестве примеров, напряжение активации LMNP-1.4 составляет 1,5 × 10 6 Па, и как только приложенное напряжение превышает это значение, LMNP-1.4 становятся проводящими. С другой стороны, напряжение активации LMNP-0,3 (9,5 × 10 6 Па) намного выше, чем у LMNP-1,4, что указывает на то, что LMNP-0,3 более устойчивы, чем LMNP-1,4. Когда внешнее напряжение ниже 9,5 × 10 6 Па, LMNP-0,3 остаются изоляционными и подходят для использования в диэлектрических композитах.
Рис. 1: Конструкция растягиваемых проводников и диэлектриков на основе ЛМ.a Процесс подготовки LMNP и структура ядро-оболочка. b Схематическое изображение морфологических изменений LMNP-1.4 и LMNP-0.3, применяемых в растягиваемых проводниках и диэлектриках. Образцы LMNP-1.4 / PU или LMNP-0.3 / PU получают путем смешивания LMNP-1.4 или LMNP-0.3 с соответствующим PU, соответственно.
Рис. 2: Проверка результатов расчетов.a Кривые напряжение – деформация различных полиуретанов в сочетании с расчетным напряжением активации LMNP.Теоретический и экспериментальный штамм активации b 50% LMNPs-1,4 / 85PU и 50% LMNPs-0,3 / 85PU и c 50% LMNPs-1,4 / 65PU и 50% LMNPs-0,3 / 65PU. Планки погрешностей показывают стандартное отклонение. СЭМ изображения 50% LMNPs-1.4 / 85PU при исходном состоянии d , e 30% деформации, f расслабленном состоянии и 50% LMNPs-0.3 / 85PU при g исходном состоянии, h 200% напряжение и i расслабленное состояние. Вытекающий EGaIn выделяется белым прямоугольником с пунктирными линиями и .Масштабные линейки в d – и составляют 4 мкм.
Два фактора определяют целостность оболочек Ga 2 O 3 : (1) внутреннее активационное напряжение LMNP; и (2) внешнее приложенное напряжение. Точность уравнения. (2) подтверждается изменением размера LMNP и модуля матрицы PU. Как показано на рис. 2b, экспериментальные штаммы активации 50% композитов LMNPs-1.4 / 85PU и 50% LMNPs-0.3 / 85PU составили 11,7% и 224,2%; эти значения почти идентичны расчетным значениям деформации активации 11.9% и 228,1% соответственно. СЭМ-изображения композитов 50% LMNP-1,4 / 85PU и 50% LMNP-0,3 / 85PU предоставили морфологическое представление об изменениях LMNP во время нескольких этапов процесса растяжения-высвобождения. В исходном состоянии и сферические LMNP-1.4, и LMNP-0.3 (рис. 2d, g) имели геометрию с закрытыми ячейками и были равномерно диспергированы в матрице 85PU, отличаясь только размером. Затем образец 50% LMNPs-1.4 / 85PU был растянут до 10% деформации и высвобожден. Оболочки Ga 2 O 3 не были разрушены, и внутренний EGaIn все еще был инкапсулирован, как показано на дополнительном рис.3а. После того, как деформация была дополнительно увеличена до 30% (намного больше, чем ее активационная деформация, составляющая 11,9%), внешние оболочки Ga 2 O 3 были сломаны, и внутренний EGaIn вытек, образуя электрические каналы, как подчеркнуто в белом поле. отмечены пунктирными линиями на рис. 2д. Наконец, микроканалы EGaIn, сформированные внутри матрицы, и композиты 50% LMNPs-1.4 / 85PU функционировали как растягиваемые проводники после возврата в состояние деформации 0%, как показано на рис. 2f.
Напротив, 50% LMNP-0.Композиты 3 / 85PU оставались изоляционными и выдерживали гораздо большие нагрузки. Как показано на рис. 2h, непроводящие оболочки LMNPs-0,3 оставались неповрежденными для 50% композитов LMNP-0,3 / 85PU даже при 200% -ной деформации. Это связано с тем, что LMNP-0,3 могут выдерживать напряжение, достигающее 9,5 × 10 6 Па, а деформация активации 50% LMNP-0,3 / 85PU увеличилась до 228,1%. Наконец, LMNP-0.3 вернулся к своей исходной сферической форме, как показано на рис. 2i, а 50% композитов LMNP-0.3 / 85PU остались изолирующими после возврата в исходное состояние.Однако большое напряжение разорвет окисленные оболочки, когда значение деформации превысит 230%, что согласуется с результатами SEM (дополнительный рис. 3b). Эти выше экспериментальные результаты согласуются с нашими расчетными результатами и подтверждают эффективность и точность уравнения. (2). Впоследствии 85PU был заменен на 65PU, который имеет гораздо более низкий модуль Юнга, чтобы подтвердить влияние модуля упругости матрицы. Как показано на фиг. 2c, экспериментальный штамм активации увеличился до 27,1% и 540,4% для 50% LMNP-1.4 / 65PU и 50% LMNPs-0,3 / 65PU, соответственно, что соответствует соответствующим расчетным значениям деформации активации 23,0% и 558,2% соответственно. Несмотря на то, что 85PU был заменен на 65PU, значения напряжения активации 50% LMNPs-1,4 / 65PU (1,47 × 10 6 Па) и 50% LMNPs-0,3 / 65PU (9,52 × 10 6 Па) были по существу одинаковыми. как у 50% LMNP-1,4 / 85PU (1,46 × 10 6 Па) и 50% LMNP-0,3 / 85PU (9,53 × 10 6 Па), дополнительно подтверждая точность уравнения. (2).
Растягиваемые проводники на основе LM
Целостность оболочек LMNP и их пригодность для применения можно легко определить путем сравнения порогового напряжения активации LMNP с напряжением, создаваемым полимерной матрицей.Когда приложенное напряжение стало больше, чем напряжение активации, LMNP стали проводящими наполнителями и стали пригодными для использования в растягиваемых проводниках. На следующих этапах, чтобы найти компромисс между проводимостью и растяжимостью, мы сосредоточили наши усилия на разработке и оптимизации растягиваемых электродов на основе LM с использованием этих сломанных LMNP. Из приведенных выше расчетов легко было сделать вывод, что модуль эластомерной матрицы и деформация влияют на приложенное напряжение, в то время как напряжение активации зависит исключительно от диаметра LMNP.На рис. 3а показана полученная проводимость ( σ ) после определенных деформаций для композитов, в которых в качестве полимерной матрицы используются 85PU, 65PU и 55PU. Изучение SEM-изображений поперечного сечения образцов (дополнительный рис. 4) показывает, что большая площадь плавления сломанных LMNP была получена с большей деформацией и модулем матрицы. Образцы с 85PU в качестве полимерной матрицы получили самую высокую проводимость после 500% деформации из-за их высокого модуля. Кроме того, на рис.3b. Как показано на изображениях поперечного сечения SEM образцов с различным диаметром LMNPs (дополнительный рис. 5), образцы, содержащие LMNPs-1.4, получили самую высокую проводимость. Дальнейшее увеличение диаметра (около 1,8 мкм на дополнительном рис. 5а) приведет к плохой дисперсии LMNP в композитах. Зависимость между проводимостью образца после определенных деформаций и количеством LMNP показана на рис. 3c. Наблюдается, что чрезмерное количество LMNP снижает проводимость из-за недостаточного покрытия PU на поверхности частиц, в то время как недостаточное количество LMNP приводит к увеличению расстояния между соседними частицами.Следовательно, более толстые оболочки матрицы препятствовали агломерации частиц, как показано на дополнительном рис. 6.
Рис. 3: Электрические характеристики растягиваемых проводников на основе LM.Зависимость проводимости в состоянии высвобождения (деформация 0%) после определенных деформаций с диаметрами a PU, b LMNPs и c LMNPs в процентном отношении объема. d Согласование экспериментальных данных с теорией перколяции. e Кривая приложенной проводимости деформации 85% LMNPs-1.4 / 85ПУ. f Нормализованные изменения сопротивления 85% LMNP-1,4 / 85PU при 300% деформации в течение 20 000 циклов с различной скоростью (0,12, 0,16, 0,24, 0,30 и 0,01 Гц). {\ mathrm {b} } $$
, где A и A 0 обозначают удельные проводимости композитов и объемного EGaIn, соответственно, и V f , V 02 c и b – объемная доля проводящих наполнителей, объемная доля порога перколяции и подгоночный показатель, соответственно.Как показано на рис. 3d, результаты, полученные с использованием 0,38, 1,48 и 34000 для V c , b и A 0 , соответственно, в компьютерных расчетах, показали хорошее совпадение. с экспериментальными данными. Дополнительные подробности расчетов приведены в дополнительном примечании 2. Снижение проводимости в состоянии растяжения является фатальным недостатком, который приводит к снижению производительности устройства 38 . В отличие от других типов растягиваемых проводников, начальная проводимость 85% LMNP-1.Композит 4 / 85PU имел 11,702 См · см -1 и постепенно увеличивался до 24 130 См · см -1 при деформации 500%, как показано на рис. 3e. Это необычное явление было приписано конформной характеристике LM, которая вызвала усиление проводимости вдоль направления растяжения 5 . На дополнительном рисунке 7 показано сравнение электропроводности и рабочего диапазона электродов 85% LMNPs-1.4 / 85PU с другими ранее заявленными растягиваемыми и пригодными для печати проводниками 8,9,10,11,12,24,25,39,40 , 41,42,43,44,45,46,47,48,49 .
Чтобы работать в сложных внешних условиях окружающей среды, надежность растягиваемых электродов при различных частотах растяжения также имеет решающее значение. Как показано на рис. 3f, нормализованное сопротивление (R / R 0 ) растягиваемых электродов из 85% LMNPs-1,4 / 85PU при деформации 300% остается постоянным на уровне ~ 3,3, когда частота растяжения увеличивается с 0,01 до 0,30 Гц. Электроды также не показали очевидного ухудшения нормированного сопротивления (рис. 3f) и проводимости (дополнительный рис.8) даже после 20 000 циклов растяжения-освобождения при деформации 300%, демонстрируя их механическую прочность и надежность для практического применения. Нормализованное изменение сопротивления 85% растягиваемых электродов LMNPs-1.4 / 85PU, подвергнутых 200% и 100% деформации с различными скоростями, представлено на дополнительном рисунке 9.
Растяжимые диэлектрики на основе LM
Неповрежденные LMNP могут использоваться в диэлектрические материалы, такие как удельная емкость (C a ) и диэлектрическая проницаемость ( ε ), повышающие наполнители при условии их высокой растяжимости.Согласно расчетам, внешние оболочки Ga 2 O 3 LMNPs-0.3 могут инкапсулировать EGaIn и предотвращать его выходное течение при напряжениях до 9,53 × 10 6 Па, что намного больше, чем растягивающее напряжение 55PU ( 5,40 × 10 6 Па при деформации 580%). Образец оставался изолирующим до разрыва. Как показано на рис. 4a, удельная емкость диэлектрической пленки LMNPs-0,3 / 55PU монотонно увеличивалась с добавлением большего количества LMNP-0,3 и достигла почти 1200% [C a (50% LMNPs-0.3 / 55PU, 100 кГц) = 64,7 нФ · см -2 ] по сравнению с холостым контролем [C a (55PU, 100 кГц) = 5,4 нФ · см -2 ]. Более того, диссипация ( D ) всех образцов в диапазоне частот 10–100 кГц была ниже 0,1, что находится в пределах порога диэлектрической функциональности. Низкая диссипация всех образцов объяснялась диэлектрическими свойствами внешней изолирующей Ga 2 O 3 и пренебрежимо малой проводимостью образцов 50 .На рис. 4b показан график зависимости диэлектрической проницаемости от объемного процента LMNPs-0,3 диэлектрической пленки LMNPs-0,3 / 55PU при частоте 100 кГц и деформации 0%. Диэлектрическая проницаемость увеличилась почти до 1240% от диэлектрической проницаемости 55PU, и ее можно было легко настроить с 6,2 при 0 об.% LMNP-0,3 до 76,8 при 50 об.% LMNP-0,3. Кроме того, электромеханические свойства диэлектрических слоев также являются важными параметрами для оценки растяжимых диэлектриков. На рис. 4c показана нормализованная емкость (C / C 0 ) 50% LMNP-0.Диэлектрические пленки 3 / 55ПУ в диапазоне частот 10–100 кГц при различных деформациях. Их значения C / C 0 оставались относительно стабильными во всем измеряемом диапазоне частот. Однако C / C 0 монотонно увеличивалось при растяжении и достигало 1,9 при деформации 200%. Это явление можно объяснить: (1) увеличенной площадью и (2) более тонким диэлектрическим слоем, вызванным растяжением.
Рис. 4. Электрические характеристики растягивающихся диэлектриков на основе LM.a Сравнение удельной емкости и рассеяния LMNPs-0.3 / 55PU с различными LMNP-0.3 в процентах громкости ниже 10–100 кГц. b Диэлектрическая проницаемость ЛМНП-0,3 / 55ПУ с различными объемными процентными долями ЛМНП-0,3 ниже 100 кГц. Планки погрешностей показывают стандартное отклонение. c Нормированная емкость 50% LMNPs-0.3 / 55PU, подверженных различным напряжениям до 10–100 кГц. d Нормализованная емкость и рассеяние 50% LMNP-0.3 / 55PU при 100% нагрузке в течение 1000 циклов.
Для проверки надежности 50% ЛМНП-0.Для диэлектрических пленок 3 / 55PU были проведены измерения усталости при 100% -ной деформации за 1000 циклов (рис. 4г). Во время циклического испытания значения C / C 0 и D / D 0 на растяжение остались 1,5 и 1,3, что свидетельствует о высокой стабильности LMNP-0,3 внутри диэлектриков и точном руководстве, полученном по результатам наших расчетов. Результаты электрических, электромеханических и усталостных испытаний других образцов ЛМНП-0,3 / 55ПУ представлены на дополнительном рис. 10. Чтобы подчеркнуть характеристики наших диэлектрических пленок, мы сравнили удельную емкость, диэлектрическую постоянную, рабочий диапазон и долговечность. 50% ЛМНП-0.3 / 55PU с современными растягивающимися диэлектриками 18,51,52,53,54,55 , как показано в дополнительной таблице 1.
В заключение мы рассчитали разрывное напряжение LMNP с различными размеров и проверил правильность расчетов экспериментально. Следуя рекомендациям, полученным в результате расчетов, мы изготовили сверхстабильные, гиперупругие и высокопроводящие электроды на основе LM, используя коалесцированные сломанные LMNP-1.4. В качестве растягиваемых проводников 85% LMNP-1.Композиты 4 / 85PU продемонстрировали большую растяжимость (> 500%) и высокую электропроводность (11,702 См · см –1 при деформации 0% и 24,130 См · см –1 при деформации 500%). Кроме того, были изготовлены диэлектрические пленки с высокой диэлектрической проницаемостью и удельной емкостью с использованием целых ЛМНП-0,3. В качестве диэлектрических слоев 50% диэлектрические пленки LMNPs-0.3 / 55PU оставались изолирующими при деформации 580%. Удельная емкость и диэлектрическая постоянная достигли 64,7 нФ · см -2, и 76,8, что соответствует увеличению на 1,200% и 1,240%, соответственно, по сравнению с холостым контролем.Измерения усталости показали, что диэлектрические пленки были стабильны при 100% -ной деформации в течение 1000 циклов.