Что не допускается использовать в качестве ре проводников: ПУЭ 7. Защитные проводники (PE-проводники) | Библиотека

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.

Заземлители 

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.

Соединения и присоединения заземляющих, защитных проводников и проводников системы управления и выравнивания потенциалов 

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.

Передвижные электроустановки 

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.

Правила устройства электроустановок — часть 16

 

61 

металлические конструкции производственного назначения (подкрановые рельсы, галереи, площадки, шахты 

лифтов, подъемников, элеваторов, обрамления каналов и т.п.). 

1.7.122.  Использование  открытых  и  сторонних  проводящих  частей  в  качестве  PE-проводников  допускается, 

если они отвечают требованиям настоящей главы к проводимости и непрерывности электрической цепи.  

Сторонние  проводящие  части  могут  быть  использованы  в  качестве  РЕ-проводников,  если  они,  кроме  того, 

одновременно отвечают следующим требованиям: 

1)  непрерывность  электрической  цепи  обеспечивается  либо  их  конструкцией,  либо  соответствующими 

соединениями, защищенными от механических, химических и других повреждений; 

2)  их  демонтаж  невозможен,  если  не  предусмотрены  меры  по  сохранению  непрерывности  цепи  и  ее 

проводимости. 

1.7.123. Не допускается использовать в качестве РЕ-проводников: 
металлические  оболочки  изоляционных  трубок  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.  
1.7.124.  Нулевые  защитные  проводники  цепей  не  допускается  использовать  в  качестве  нулевых  защитных 

проводников электрооборудования, питающегося по другим цепям, а также использовать открытые проводящие 
части  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 нужном месте. 

1.7.125. Использование специально предусмотренных защитных проводников для иных целей не допускается. 
1.7.126.  Наименьшие  площади  поперечного  сечения  защитных  проводников  должны  соответствовать  табл. 

1.7.5. 

Площади сечений приведены для случая, когда защитные проводники изготовлены из того же материала, что и 

фазные  проводники.  Сечения  защитных  проводников  из  других  материалов  должны  быть  эквивалентны  по 
проводимости приведенным.  

 

Таблица 1.7.5 

 

Наименьшие сечения защитных проводников 

 

Сечение фазных проводников, мм

2

 

Наименьшее сечение защитных проводников, мм

2

 

S 

≤

 16 

S 

16 < S 

≤

 35 

16 

S > 35 

S/2 

 
Допускается,  при  необходимости,  принимать  сечение  защитного  проводника  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 короткого замыкания, обеспечивающий время отключения поврежденной цепи защитным аппаратом в 

соответствии с табл. 1.7.1 и 1.7.2 или за время не более 5 с в соответствии с 1.7.79, А; 

t — время срабатывания защитного аппарата, с; 
k — коэффициент, значение которого зависит от материала защитного проводника, его изоляции, начальной и 

конечной температур.  Значение k для защитных проводников в различных условиях приведены в табл. 1.7.6-1.7.9. 

Если при расчете получается сечение, отличное от приведенного в табл. 1.7.5, то следует выбирать ближайшее 

большее  значение,  а  при  получении  нестандартного  сечения — применять  проводники  ближайшего  большего 
стандартного сечения. 

Значения максимальной температуры при определении сечения защитного проводника не должны превышать 

предельно допустимых температур нагрева проводников при КЗ в соответствии с гл. 1.4, а для электроустановок 
во  взрывоопасных  зонах  должны  соответствовать  ГОСТ 22782.0 «Электрооборудование  взрывозащищенное. 
Общие технические требования и методы испытаний». 

1.7.127.  Во  всех  случаях  сечение  медных  защитных  проводников,  не  входящих  в  состав  кабеля  или 

проложенных  не  в  общей  оболочке  (трубе,  коробе,  на  одном  лотке)  с  фазными  проводниками,  должно  быть  не 
менее: 

2,5 мм

2

 — при наличии механической защиты; 

4 мм

2

 — при отсутствии механической защиты.  

Сечение отдельно проложенных защитных алюминиевых проводников должно быть не менее 16 мм

2

. 

1.7.128.  В  системе  ТN  для  обеспечения  требований 1.7.88 нулевые  защитные  проводники  рекомендуется 

прокладывать совместно или в непосредственной близости с фазными проводниками. 

 

62 

 

Таблица 1.7.6 

 

Значение коэффициента k для изолированных защитных проводников, 

не входящих в кабель, и для неизолированных проводников, касающихся оболочки 

кабелей (начальная температура проводника принята равной 30 °С) 

 

Параметр 

Материал изоляции 

 

Поливинилхлорид

(ПВХ) 

Поливинилхлорид 

(ПВХ) 

Бутиловая 

резина 

Конечная температура, °С 

160 

250 

220 

k проводника: 

 

 

 

медного 

143 

176 

166 

алюминиевого 

95 

116 

110 

стального 

52 

64 

60 

 

Таблица 1. 7.7 

 

Значение коэффициента k для защитного проводника, 

входящего в многожильный кабель 

 

Параметр 

Материал изоляции 

 

Поливинилхлорид 

(ПВХ) 

Сшитый полиэтилен, 

этиленпропиленовая резина 

Бутиловая

резина 

Начальная температура, °С 

70 

90 

85 

Конечная температура, °С 

160 

250 

220 

k проводника: 

 

 

 

медного 

115 

143 

134 

алюминиевого 

76 

94 

89 

 
 

Таблица 1.7.8 

 

Значение коэффициента k при использовании в качестве защитного 

проводника алюминиевой оболочки кабеля 

 

Материал изоляции 

Параметр 

Поливинилхлорид 

(ПВХ) 

Сшитый полиэтилен, 

этиленпропиленовая резина 

Бутиловая

резина 

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) 

 

Проводники 

Эксплуатируемые 

Материал 

проводника

Условия 

Проложенные открыто и 

в специально отведенных 

местах 

в нормальной 

среде 

в пожароопасной 

среде 

Максимальная 
температура, °С 

500* 

200 

150 

Медь 

k 

228 

159 

138 

Максимальная 
температура, °С 

300* 

200 

150 

Алюминий 

k 

125 

105 

91 

Проводники и изоляторы

Электроны различных типов атомов имеют разные степени свободы для перемещения. В некоторых типах материалов, таких как металлы, самые внешние электроны в атомах настолько слабо связаны, что они хаотично перемещаются в пространстве между атомами этого материала не более чем под влиянием тепловой энергии комнатной температуры. Поскольку эти практически несвязанные электроны могут свободно покидать свои соответствующие атомы и плавать в пространстве между соседними атомами, их часто называют свободных электронов .

В других типах материалов, таких как стекло, электроны атомов имеют очень мало свободы для передвижения. Хотя внешние силы, такие как физическое трение, могут заставить некоторые из этих электронов покинуть свои соответствующие атомы и перейти к атомам другого материала, они не очень легко перемещаются между атомами внутри этого материала.

Эта относительная подвижность электронов в материале известна как электрическая проводимость . Проводимость определяется типами атомов в материале (количество протонов в ядре каждого атома, определяющее его химическую идентичность) и тем, как атомы связаны друг с другом. Материалы с высокой подвижностью электронов (много свободных электронов) называются проводники , а материалы с низкой подвижностью электронов (мало свободных электронов или их отсутствие) называются изоляторами .

Вот несколько распространенных примеров проводников и изоляторов:

Проводники:

  • серебро
  • медь
  • золото
  • алюминий
  • железо
  • сталь
  • латунь
  • бронза
  • ртуть
  • графит
  • грязная вода
  • бетон

Изоляторы:

  • стекло
  • резина
  • масло
  • асфальт
  • стекловолокно
  • фарфор
  • керамика
  • кварц
  • (сухой) хлопок
  • (сухая) бумага
  • (сухая) древесина
  • пластик
  • воздух
  • алмаз
  • чистая вода

Необходимо понимать, что не все проводящие материалы имеют одинаковый уровень проводимости, и не все изоляторы одинаково устойчивы к движению электронов. Электропроводность аналогична прозрачности некоторых материалов для света: материалы, которые легко «проводят» свет, называются «прозрачными», а те, которые этого не делают, называются «непрозрачными». Однако не все прозрачные материалы одинаково пропускают свет. Оконное стекло лучше, чем большинство пластиков, и уж точно лучше, чем «прозрачное» стекловолокно. Так и с электрическими проводниками, одни лучше других.

Например, серебро является лучшим проводником в списке «проводников», обеспечивая более легкое прохождение электронов, чем любой другой упомянутый материал. Грязная вода и бетон также считаются проводниками, но проводимость этих материалов существенно ниже, чем у любого металла.

Физические размеры также влияют на проводимость. Например, если мы возьмем две полоски из одного и того же проводящего материала — одну тонкую, а другую толстую, — толстая полоска окажется лучшим проводником, чем тонкая, при той же длине. Если мы возьмем другую пару полосок — на этот раз обе одинаковой толщины, но одна короче другой, — более короткая будет обеспечивать более легкий проход для электронов, чем длинная. Это аналогично течению воды в трубе: толстая труба обеспечивает более легкое прохождение, чем тонкая труба, а короткая труба легче проходит воде, чем длинная труба, при прочих равных размерах.

Следует также понимать, что электрические свойства некоторых материалов изменяются в различных условиях. Стекло, например, является очень хорошим изолятором при комнатной температуре, но становится проводником при нагревании до очень высокой температуры. Такие газы, как воздух, обычно изолирующие материалы, также становятся проводящими при нагревании до очень высоких температур. Большинство металлов становятся хуже проводниками при нагревании и лучше при охлаждении. Многие проводящие материалы становятся идеально проводящими (это называется сверхпроводимость ) при экстремально низких температурах.

В то время как нормальное движение «свободных» электронов в проводнике является случайным, без определенного направления или скорости, можно заставить электроны двигаться скоординированным образом через проводящий материал. Это равномерное движение электронов и есть то, что мы называем электричеством или электрическим током . Чтобы быть более точным, его можно было бы назвать динамическим электричеством в отличие от статического электричества, которое представляет собой неподвижное накопление электрического заряда. Точно так же, как вода течет через пустоту трубы, электроны могут двигаться в пустом пространстве внутри и между атомами проводника. На наш взгляд проводник может казаться твердым, но любой материал, состоящий из атомов, в основном представляет собой пустое пространство! Аналогия с потоком жидкости настолько уместна, что движение электронов в проводнике часто называют «потоком».

Здесь можно сделать важное наблюдение. Поскольку каждый электрон равномерно движется через проводник, он давит на электрон впереди него, так что все электроны движутся вместе как группа. Начало и прекращение потока электронов по всей длине проводящего пути происходит практически мгновенно от одного конца проводника к другому, даже если движение каждого электрона может быть очень медленным. Приблизительная аналогия — трубка, заполненная шариками встык:

Трубка заполнена шариками, так же как проводник заполнен свободными электронами, готовыми к перемещению под действием внешнего воздействия. Если один шарик внезапно вставить в эту полную трубку с левой стороны, другой шарик немедленно попытается выйти из трубки справа. Несмотря на то, что каждый шарик прошел небольшое расстояние, передача движения по трубе практически мгновенна от левого конца к правому концу, независимо от длины трубы. С электричеством общий эффект от одного конца проводника до другого происходит со скоростью света: стремительные 186 000 миль в секунду!!! Однако каждый отдельный электрон проходит через проводник со скоростью намного медленнее.

Если мы хотим, чтобы электроны текли в определенном направлении в определенное место, мы должны предоставить им правильный путь для движения, так же как сантехник должен установить трубопровод, чтобы вода текла туда, куда он или она хочет. Чтобы облегчить это, провода изготовлены из металлов с высокой проводимостью, таких как медь или алюминий, самых разных размеров.

Помните, что электроны могут течь только тогда, когда у них есть возможность перемещаться в пространстве между атомами материала. Это означает, что может быть электрический ток только , где существует непрерывный путь из проводящего материала, обеспечивающий движение электронов. В аналогии с мрамором шарики могут течь в левую часть трубки (и, следовательно, через трубку) тогда и только тогда, когда трубка открыта с правой стороны для вытекания шариков. Если трубка заблокирована с правой стороны, шарики будут просто «скапливаться» внутри трубки, и «течь» шариков не будет. То же самое относится и к электрическому току: непрерывный поток электронов требует наличия непрерывного пути, чтобы обеспечить этот поток. Давайте посмотрим на схему, чтобы проиллюстрировать, как это работает:

Тонкая сплошная линия (как показано выше) является общепринятым символом непрерывного отрезка провода. Поскольку провод сделан из проводящего материала, такого как медь, входящие в его состав атомы имеют много свободных электронов, которые могут легко перемещаться по проводу. Однако в этом проводе никогда не будет непрерывного или равномерного потока электронов, если им не будет откуда прийти и куда уйти. Добавим гипотетический электрон «Источник» и «Назначение:»

Теперь, когда Источник Электронов выталкивает новые электроны в провод с левой стороны, может происходить поток электронов по проводу (как показано стрелками, указывающими слева направо). Однако поток будет прерван, если токопроводящий путь, образованный проводом, прервется:

Поскольку воздух является изоляционным материалом, а воздушный зазор разделяет два отрезка провода, некогда непрерывный путь теперь прерван, и электроны не могут течь от источника к месту назначения. Это все равно, что разрезать водопроводную трубу пополам и заглушить сломанные концы трубы: вода не может течь, если из трубы нет выхода. С точки зрения электрики у нас было состояние электрики непрерывность , когда провод был цельным, и теперь эта непрерывность нарушена, когда провод перерезан и отделен.

Если бы мы взяли другой кусок провода, ведущий к Пункту назначения, и просто физически соприкоснулись с проводом, ведущим к Источнику, у нас снова был бы непрерывный путь для движения электронов. Две точки на схеме указывают на физический контакт (металл-металл) между отрезками провода:

Теперь у нас есть непрерывность от Источника к новообразованной связи, вниз, вправо и вверх к Цели. Это аналогично установке «тройника» в одну из закрытых труб и направлению воды через новый сегмент трубы к месту назначения. Пожалуйста, обратите внимание, что через сломанный отрезок провода с правой стороны не протекают электроны, потому что он больше не является частью полного пути от источника к месту назначения.

Интересно отметить, что из-за этого электрического тока внутри проводов не происходит «износа», в отличие от водопроводных труб, которые в конечном итоге подвергаются коррозии и изнашиванию при длительных потоках. Однако при движении электроны сталкиваются с некоторым трением, и это трение может генерировать тепло в проводнике. Это тема, которую мы рассмотрим более подробно позже.

ОБЗОР:

  • В проводящих материалах внешние электроны в каждом атоме могут легко приходить и уходить, и называются свободных электронов .
  • В изолирующих материалах внешние электроны не так свободно перемещаются.
  • Все металлы электропроводны.
  • Динамическое электричество или электрический ток — это равномерное движение электронов в проводнике. Статическое электричество — это неподвижный накопленный заряд, образованный либо избытком, либо недостатком электронов в объекте.
  • Чтобы электроны могли непрерывно (неопределенно) течь через проводник, должен быть полный, непрерывный путь для их движения как в этот проводник, так и из него.

Уроки электрических цепей авторское право (C) 2000-2002 Tony R. Kuphaldt, в соответствии с положениями и условиями лицензии Design Science License.

Вопросы и ответы по коду: Идентификация проводников цепи

Q. Каковы правила NEC для идентификации проводников цепи?

A. Заземленные (нейтральные) проводники 6 AWG и меньше должны быть идентифицированы одним из следующих способов [200. 6(A)]:

1)   По сплошной белой внешней отделке.

2)   По сплошной серой внешней отделке.

3)   Тремя непрерывными белыми полосами по всей длине на изоляции, отличной от зеленой.

4)   Провода, внешнее покрытие которых окрашено в белый или серый цвет, но при этом в оплетке имеются цветные индикаторные нити, указывающие на источник изготовления, считаются соответствующими положениям настоящего раздела. Использование белой ленты, краски или других методов идентификации не допускается для заземленных проводников 6 AWG или меньше.

6)   Одножильный, устойчивый к солнечному излучению кабель для наружного применения, используемый в качестве заземляющего проводника в фотоэлектрических системах питания, как это разрешено 690.31(B), может быть идентифицирован по характерной белой маркировке на всех концах.


Заземленные (нейтральные) проводники 4 AWG или больше должны быть идентифицированы одним из следующих способов [200.6(B)]:

1)   Сплошная белая внешняя отделка по всей длине.

2)   Сплошная серая внешняя отделка по всей длине.

3)   Три сплошные белые полосы по всей длине.

4)   Белая или серая лента или маркировка на концах.

Если заземленные проводники различных систем напряжения установлены в одном и том же кабельном канале, кабеле или корпусе, каждый заземленный провод системы должен быть обозначен [200.6(D)]:

1)   Сплошная белая или серая внешняя отделка по всей длине.

2)   Заземляющая жила другой системы должна иметь другую наружную оболочку со сплошной белой или серой наружной отделкой по всей длине или наружную оболочку белого или серого цвета с хорошо различимой цветной полосой (кроме зеленой) по всей длине .

3)   Другая идентификация, разрешенная 200.6(A) или (B), отличающая заземляющий проводник от других систем.


Проводник с белой изоляцией может использоваться только для незаземленного проводника в цепях 50 В и более следующим образом [200.6(C)]:

1) Трос в сборе . Белый проводник внутри кабеля может использоваться в качестве незаземленного проводника, если он постоянно повторно идентифицируется с помощью маркирующей ленты, краски или других эффективных средств в каждом месте, где проводник виден, чтобы указать, что он используется в качестве незаземленного проводника. Идентификация должна окружать изоляцию и должна быть другого цвета, кроме белого, серого или зеленого.

Белый провод внутри кабеля может использоваться для подачи питания на однополюсные, 3- и 4-сторонние коммутационные петли, а также на бегунки для 3- и 4-ходового переключения, если они постоянно повторно идентифицируются в каждом месте, где проводник виден, чтобы указать на его использование в качестве незаземленного проводника.

2) Гибкий шнур . Белый провод в гибком шнуре может использоваться в качестве незаземленного провода для подключения прибора или оборудования, как это разрешено 400.7.

Примечание. Следует соблюдать осторожность при работе с существующими системами, поскольку в прошлом в качестве незаземленного проводника могли использоваться провода с серой изоляцией.


NEC не разрешает использовать белую или серую изоляцию проводников для незаземленных проводников в кабелепроводе , даже если проводники постоянно переидентифицированы.

Заземляющие проводники оборудования могут быть неизолированными, покрытыми или изолированными. Изолированные заземляющие проводники оборудования размером 6 AWG и меньше должны иметь сплошную внешнюю отделку зеленого или зеленого цвета с одной или несколькими желтыми полосами [210.5(B), 250.119].

На заземляющих проводниках оборудования калибра 4 AWG и выше изоляция может быть постоянно повторно обозначена зеленой маркировкой во время установки в каждой точке, где проводник доступен [250.119(A)].

Незаземленные проводники должны быть обозначены следующим образом [210.5(C)]:

• Если система электропроводки в помещении содержит ответвления, питаемые более чем от одной системы напряжения, каждый незаземленный проводник должен быть идентифицирован по фазе и системе во всех точках заделки, соединения и сращивания.

Опубликовано

в

от

admin

Метки:

Комментарии

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *