Die Prinzipien Protective Multiple Earthing (PME)

Jan 23, 2024

Wie in Abb. 1 dargestellt, übernimmt in einer PME-Anordnung der Versorgungs-Neutralleiter sowohl die Funktion eines Schutz- als auch eines Neutralleiters und ist mit mehreren Erdungspunkten im Versorgungsnetz verbunden. Der Versorgungsneutralleiter, oft auch als PEN-Leiter (kombinierter Schutz- und Neutralleiter) oder CNE-Leiter (kombinierter Neutral- und Erdleiter) bezeichnet, endet an der Schaltanlage des Verteilers (Aussparung), wo die Verbindung des Erdungsleiters mit dem Versorgungsneutralleiter hergestellt wird über einen internen Link des Vertriebspartners.

Die Verwendung eines kombinierten Leiters gilt nur für die Versorgung und nicht für die Installation des Verbrauchers. Daher müssen, abgesehen von den durch Vorschrift 543.4.2 zulässigen Umständen, in der Installation des Verbrauchers separate Neutral- und Erdleiter verwendet werden (siehe Vorschrift 543.4.1).

Da der Versorgungsneutralleiter in einem PME-System mit der Erde verbunden ist, erfolgt der Fehlerrückweg sowohl für Leiter-Erde- als auch für Leiter-Neutralleiter-Fehler über den kombinierten Leiter. Der Vorteil der Verwendung des kombinierten Leiters auf diese Weise besteht darin, dass er einen Rückweg mit niedriger Impedanz bietet, der eine schnelle Trennung der Versorgung im Fehlerfall gewährleistet. Für ein TN-CS-System geben Versorgungsverteiler eine maximale externe Fehlerschleifenimpedanz Ze von 0,35 Ω vor.

Wenn PME-Bedingungen gelten, hat der zurückkehrende Strom zwei mögliche Wege: durch den kombinierten Leiter und die allgemeine Masse der Erde. Abhängig von ihren relativen Impedanzen kann ein gewisser Strom, der als umgeleiteter oder zirkulierender Neutralstrom bezeichnet wird, über die allgemeine Erdmasse zurückfließen. An gefährlichen Standorten, wie z. B. Tankstellen, kann dies eine Entzündungs- oder Explosionsgefahr darstellen, daher ist PME an solchen Standorten nicht zulässig. Einige weitere Überlegungen im Zusammenhang mit PME-Lieferungen sind wie folgt.

Unter normalen Bedingungen kann je nach Konfiguration und Belastung des Verteilungsnetzes ein kleiner Spannungsunterschied zwischen der PME-Erdungsklemme am Ursprung einer Anlage und der allgemeinen Erdmasse bestehen.

Diese geringe Spannung über dem Erdpotential könnte unter bestimmten Bedingungen die Möglichkeit eines „empfundenen Schocks“ für eine Person hervorrufen, die gleichzeitig mit einem freiliegenden leitenden Teil oder einem fremden leitenden Teil und dem „Erdpotential“ in Kontakt kommt. Insbesondere an Orten, an denen der Körperwiderstand aufgrund des Vorhandenseins von Wasser verringert ist, beispielsweise im Duschbereich einer Sportanlage.

Wie in Abb. 2 dargestellt, kann ein offener Stromkreis im PEN-Leiter innerhalb des Netzwerks dazu führen, dass der kombinierte Neutralleiter-/Erdungsanschluss an der Stromunterbrechung im Gebäude des Verbrauchers über das Erdpotential ansteigt, da Lastströme von Installationen übertragen werden, die der offenen Stromkreisunterbrechung nachgeschaltet sind Schaltkreis. Folglich ist es wahrscheinlich, dass auch die an dieser Klemme angeschlossenen Schutzleiter im Potenzial ansteigen; Dies bedeutet, dass auch alle metallischen Teile, wie z. B. Gasleitungen, die in der Installation des Verbrauchers angeschlossen sind, wahrscheinlich über das Erdpotenzial hinausragen, wodurch die Gefahr eines Stromschlags für jede Person entsteht, die gleichzeitig mit solchen Teilen und der allgemeinen Masse der Erde in Kontakt kommt.

Aus diesen Gründen kann die Verwendung einer PME-Erdungsklemme in einigen Räumlichkeiten nicht ratsam und in anderen verboten sein. Beispielsweise verbietet Bestimmung 9(4) der Electricity Safety Quality and Continuity Regulations 2002 (in der jeweils gültigen Fassung) den Anschluss eines kombinierten Neutral- und Schutzleiters an Metallteile in einem Wohnwagen oder Boot. Der Anschluss an ein PME-Terminal ist für die festen Gebäude dieser Standorte, wie Büros, Restaurants oder Geschäfte, zulässig, darf jedoch nicht für die Versorgung von Wohnwagen oder Booten genutzt werden.

Um die mit PME verbundenen Risiken zu minimieren, ist der kombinierte Leiter an mehreren Punkten entlang des Netzwerks geerdet und innerhalb der Installation des Verbrauchers ist eine Erdung gemäß BS 7671 vorgesehen. Aufgrund der niedrigen Erdschleifenimpedanz besteht die Möglichkeit, dass in einem PME-System höhere Fehlerströme fließen. Daher müssen die Hauptschutzleiter gemäß dem Neutralleiter der Versorgung und Tabelle 54.8 von BS 7671, Tabelle, dimensioniert werden 1 bezieht sich.

Die minimale äquivalente Kupferquerschnittsfläche wird durch einen Kupferverbindungsleiter mit der tabellarischen Querschnittsfläche oder einen Verbindungsleiter aus einem anderen Metall mit gleichwertiger Leitfähigkeit gegeben. In einigen Fällen erfordert der Verteiler möglicherweise einen größeren Leiter. (Tabelle 54.8 von BS 7671 gilt auch für ein PNB-System, eine Variante des PME-Systems.)

Wenn die PME-Versorgung auf ein freistehendes Nebengebäude ausgeweitet wird, beispielsweise von einem Haus auf eine freistehende Garage, müssen diese Verbindungsanforderungen auch auf alle fremden leitenden Teile in der Garage angewendet werden. Unter diesen Umständen empfiehlt es sich, für die Installation im freistehenden Gebäude eine separate (TT) Erdungsanlage zu verwenden.

Auch wenn der Händler möglicherweise eine PME-Erdungseinrichtung bereitgestellt hat, liegt es in der Verantwortung des Elektroinstallationsplaners, deren Eignung und Angemessenheit zu beurteilen, und bei Bedarf muss möglicherweise eine alternative Erdungseinrichtung, z. B. ein TT-System, verwendet werden.

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