В четырехпроводных сетях, при сооружении магистральных линий наружного освещения изолированными проводами типа СИП, защитное заземление металлических корпусов светильников и опор наружного освещения осуществляется ответвительными зажимами, которые установлены непосредственно на PEN-жиле магистрального провода. Разделение PEN-жилы питающего провода на РЕ- и N-проводники происходит посредством установки двух зажимов РЕ и N.
В данном случае нет никакой разницы в терминологии: будет ли этот элемент называться проводником, шиной или жилой. Данный проводник, или ответвление, выполняет прежде всего роль защитного РЕ-проводника.
Сечение нулевого защитного РЕ-проводника или сечение нулевой защитной РЕ-шины выбирается в зависимости от сечений фазных проводников или шин и токов короткого замыкания. Таким образом, когда внешний вид физических цепей совпадает с абстрактными понятиями, ситуация не вызывает сложности в понимании, что есть что.
Но если рассматривать понятия «проводник» и «шина» применительно к конструкции НКУ, возникает возможность разного толкования содержания этих терминов.
Для исключения элемента неопределенности в понимании вышеуказанных терминов проведем анализ и определим их формальные отличительные признаки. Для этого начнем с анализа содержания пунктов 1.7.135 ПУЭ и 546.2.3 ГОСТ.
Пункт 1.7.135 ПУЭ:
Когда нулевой рабочий и нулевой защитный проводники разделены начиная с какой-либо точки электроустановки, не допускается объединять их за этой точкой по ходу распределения энергии. В месте разделения PEN-проводника на нулевой защитный и нулевой рабочий проводники необходимо предусмотреть отдельные зажимы или шины для проводников, соединенные между собой. PEN-проводник питающей линии должен быть подключен к зажиму или шине нулевого защитного PE-проводника.
Пункт 546.2.3 ГОСТ Р 50571.10-96 (МЭк 364-5-54-80):
В случаях, когда, начиная с какой-либо точки установки, нулевой рабочий и нулевой защитный проводники разделены, запрещается объединять эти проводники за этой точкой по ходу энергии. В месте разделения необходимо предусмотреть отдельные зажимы или шины нулевого рабочего и защитного проводников. PEN-проводник должен подключаться к зажиму, предназначенному для защитного проводника.
Содержание обоих пунктов почти полностью совпадает между собою и на первый взгляд не вызывает трудностей в прочтении (исключение составляет фраза о соединении нулевого защитного и нулевого рабочего проводников по ПУЭ). Но, если содержание основных терминов, упоминаемых в этих документах, понимать по-разному, то прийти к какому-либо соглашению по соответствию конкретной конструкции узла разделения PEN-проводника требованиям данных пунктов практически невозможно.
Поэтому рассмотрим вначале содержание этих терминов, определения которых даются в соответствующих государственных стандартах.
Базовым документом в этой области является стандарт ГОСТ Р МЭК 60050-195-2005 «Заземление и защита от поражения электрическим током. Термины и определения».
Термины, приведенные в настоящем стандарте, рекомендуются для применения во всех видах документации, в технической и научной литературе, каталогах, письменных сообщениях и т. п. Соответственно, правомерно считать, что содержание терминов, применяемых в пунктах 1.7.135 и 546.2.3, идентично приведенным в вышеупомянутом стандарте.
Рассмотрим основополагающий термин – «проводник», который формирует все базовые термины пунктов 1.7.135 и 546.2.3.
Проводник (conductor) – проводящая часть, предназначенная для проведения электрического тока определенного значения.
Из определения данного понятия следует, что оно является наиболее общим и охватывает своим содержанием практически все материалы с проводящей частью, предназначенные для проведения электрического тока.
К ним относится и кабельно-проводниковая продукция, и различные виды неизолированных проводов, медные шины, шинопроводы и т. д. Поэтому совмещение понятия «проводник» в контексте пунктов 1.7.135 и 546.2.3 с понятием «электрический провод» является грубой логической ошибкой и недопустимо в данной ситуации.
Это определение, что также важно для специалистов, не устанавливает требований ни к форме, ни к размерам, ни к конструкции этих материалов. Из этого следует принципиальный вывод, что проводники, отличающиеся по своему функциональному назначению (в данном случае речь идет о PEN-проводнике, PE-проводнике и N-проводнике), могут быть выполнены из различных по форме и размерам материалов или комбинации этих материалов.
Следующий термин, наиболее трудный в понимании, – это термин «шина». Трудность в понимании заключается в том, что не всегда понятно, о какой шине идет речь.
Существуют два понятия, определяемые этим термином. Наиболее широкое применение он имеет для обозначения проводника прямоугольного сечения, размеры которого соответствуют стандарту ГОСТ 434-78 «Проволока прямоугольного сечения и шины медные. Технические условия».
Но применение данного термина допустимо только с указанием конкретной марки, предусмотренной вышеприведенным стандартом.
Например – «Шина марки ШМТ 5,00*30,00 ГОСТ 434-78». В этом случае термин четко определяет конкретное изделие.
Второе понятие, обозначаемое термином «шина», имеет совершенно противоположное значение. Оно относится к конструктивным элементам низковольтных комплектных устройств, и его содержание раскрывается через определение, приведенное в п. 2.1.4 ГОСТ Р 51321.1-2000.
Шина: Проводник с низким сопротивлением, к которому можно подсоединить несколько отдельных электрических цепей.
Примечание – термин «шина» не включает в себя геометрическую форму, габариты или размеры проводника.
Противоположность заключается в том, что «шина» как конструктивный элемент НКУ может иметь различную форму, габариты и размеры. В то время как «шина», изготовленная по стандарту 434-78, должна иметь «номинальные размеры и расчетные сечения проволоки и шин…», соответствующие «…указанным в табл. 1, 2, 4» этого стандарта.
Основным отличием одного понятия от другого является то, что в первом случае речь идет о материале, а во втором – о конструктивном элементе, изготовленном из этого материала. Из определения шины как конструктивного элемента следует, что его отличительным признаком является наличие возможности подсоединения нескольких отдельных электрических цепей, а не его форма или конфигурация.
Поэтому не всякая медная шина внутри НКУ может являться конструктивным элементом «шина», который упоминается в п. 1.7.135 ПУЭ. Но она вполне может оказаться элементом внешнего проводника (т. е. элементом одной электрической цепи), который таким образом заведен во внутреннее пространство корпуса НКУ. А понять эту разницу можно только в том случае, если правильно трактовать термины нормативных документов.
В определении шины по ГОСТ Р 51321.1-2000 четко сформулирован классифицирующий признак – возможность присоединения нескольких отдельных электрических цепей. Если медная шина марки ШМТ соединяется с такими же шинами, которые составляют одну цепь, то ее нельзя классифицировать как конструктивный элемент «шина».
Поясним это на примере. Существуют различные виды шинопроводов, предназначенных для передачи электрической энергии. В качестве проводников этих шинопроводов используются, как правило, либо медные, либо алюминиевые шины определенных марок (в этом случае термин «шина» используется в первом значении).
Шинопровод состоит из отдельных секций, которые соединяются между собою с помощью болтовых соединений, реализующих функцию электрического контакта.
Если соединение выполнено в соответствии со стандартом ГОСТ 10434-82 «Соединения контактные электрические. Классификация. Общие технические требования», то правомерно считать, что шинопровод по всей длине представляет собой непрерывную электрическую цепь.
Конструктивно шинопровод состоит из 4 проводников, 3 из которых реализуют функции линейных проводников, а четвертый в системах заземления TN-C-S – функцию РЕN-проводника.
На вводе в корпус НКУ устанавливается специальный блок, позволяющий изменить межосевые расстояния между проводниками шинопровода для их адаптации к межосевым расстояниям в шинодержателе.
Несмотря на то, что проводники шинопровода имеют подготовленные места для соединения между собой, назвать их шинами в значении конструктивного элемента нельзя, поскольку под отдельными электрическими цепями в определении шины как элемента конструкции имеются в виду цепи распределения, а не точки соединения отдельных конструктивных элементов проводника между собой.
Для компенсации тепловых расширений и защиты от явления резонанса подключение выводов шинопровода к устройствам НКУ возможно через перемычки, изготовленные из гибких шин.
Конструкция блока ввода шинопровода (не путать с понятием «блок ввода НКУ») и межосевые расстояния шинодержателя не позволяют производителю НКУ разделить PEN-проводник сразу на вводе в корпус.
Да этого и не требуется, поскольку директивно конкретное место разделения PEN-проводника нормативными документами не определено. Но для нашего случая мы можем руководствоваться требованиями п. 4.1.22 ПУЭ.
В этом пункте сформулированы требования к конструкции РУ и НКУ. В частности, там говорится: «…Распределительное устройство должно иметь устройства для подключения нулевых рабочих (N), заземляющих (РЕ) и совмещенных (PEN) проводников внешних кабелей и проводов.
В случае, когда внешние кабели по сечению или количеству не могут быть подключены непосредственно к зажимам аппаратов, конструкция РУ должна предусматривать дополнительные зажимы или промежуточные шины с устройствами для присоединения внешних кабелей». Такое устройство в практической электротехнике получило название «шинный мост».
Проводники шинного моста в данном случае являются физическим продолжением проводников шинопровода, а не самостоятельными шинами (как элементами конструкции), до тех пор, пока на них не будут выполнены зажимы для реализации функции присоединения к ним нескольких отдельных электрических цепей.
Т. е. материал «шина» превращается в конструктивный элемент «шина» только после совершения над ним определенных действий, изменяющих его качество.
Так, проводник с низким сопротивлением превращается в сборную шину НКУ, если на ней выполнены элементы, реализующие возможность присоединения одной или нескольких распределительных шин и/или блоков ввода или вывода (п. 2.1.4.1 ГОСТ Р 51321.1-2000).
