Как разделить pen проводник на n и pe: Разделение PEN проводника | Заметки электрика

Содержание

Разделение PEN проводника | Заметки электрика

Здравствуйте, уважаемые читатели и посетители сайта http://zametkielectrika.ru.

Сегодня я решил Вам рассказать о том, где и как правильно выполнить разделение PEN проводника на PE и N. На эту мысль меня подтолкнули бесконечные споры и дискуссии на тематических форумах.

В данной статье, ссылаясь на пункты действующих нормативных документов (ПУЭ, ПТЭЭП, различные ГОСТы), я постараюсь дать Вам окончательный правильный и исчерпывающий ответ на этот вопрос.

 

Зачем нужно разделять PEN проводник?

Сначала определимся, для чего нам нужно разделять PEN проводник. Для этого обратимся к последнему 7 изданию ПУЭ, п.7.1.13, где сказано, что:

Это значит, что все электроустановки напряжением 380/220 (В) должны иметь систему заземления ТN-S, ну или в крайнем случае ТN-С-S. А что делать, когда у нас в России еще до сих пор электропроводка в старом жилищном фонде выполнена по устаревшим нормам с системой заземления TN-C.

Таким образом, при любой реконструкции (изменении) или модернизации электроустановки, а также если Вам не безразлична электробезопасность Вашей семьи, необходимо переходить от системы заземления TN-C на более современные ТN-S или ТN-С-S, но при этом необходимо выполнить разделение PEN проводника на нулевой рабочий N и нулевой защитный РЕ, и причем правильно. Вот здесь то и начинаются путаницы и постоянные разногласия.

Для информации: можете почитать выпуски статей о том, как мы проводили капитальный ремонт электропроводки жилого многоквартирного дома и Вы увидите своими глазами текущее состояние электропроводки, и прочих инженерных сетей и коммуникаций большинства жилых домов.

Приведу пример подъездного щитка одного из жилых домов, где мы проводили ремонт электропроводки — ужас:

В данной статье я не буду акцентировать внимание на системах заземления, т.к. про каждую писал отдельно, указывая их достоинства и недостатки. Читайте:

Итак, перейдем к вопросу разделения PEN проводника на нулевой рабочий N и нулевой защитный РЕ.

Как разделить PEN проводник на PE и N?

Чтобы нагляднее представить написанное ниже, я буду приводить примеры из своей практики с реальными фотографиями. В качестве примера рассмотрим питание многоквартирного жилого дома, типа «хрущевки».

ПУЭ, п.1.7.135:

Поясняю: c места разделения PEN проводника на нулевой рабочий N и нулевой защитный РЕ, дальнейшее их соединение (объединение) запрещено.

В месте разделения, в нашем примере это ВРУ-0,4 (кВ), устанавливаются две шины (или зажимы), которые должны быть соединены между собой и промаркированы:

В качестве перемычки может служить любой провод или шинка такого же сечения и материала. Некоторые мои коллеги-электрики устанавливают две перемычки по краям этих шин, что в принципе не противоречит требованиям ПУЭ.

Акцентирую внимание на том, что шины или зажимы должны иметь отдельные точки подключения для соответствующих проводников РЕ и N, а не подключаться в одном месте под один болт или зажим.

Шина N устанавливается на специальных изоляторах, а шина РЕ (ГЗШ) — закреплена прямо на корпус ВРУ-0,4 (кВ).

Читаем ПУЭ, п.1.7.61:

А сейчас нам нужно выполнить повторное заземление шины РЕ (ГЗШ), к которой подключен PEN проводник вводного кабеля. В приведенном выше пункте сказано, что в качестве повторного заземления можно использовать естественные заземлители. Я же рекомендую Вам выполнить монтаж заземляющего устройства, сокращенно — З.У. О том, как это можно сделать самостоятельно Вы можете прочитать в моей статье про монтаж заземляющего устройства.

После монтажа заземляющего устройства (З.У.) необходимо проверить его сопротивление. В этом Вам поможет электротехническая лаборатория по месту жительства.

Если сопротивление смонтированного заземляющего устройства удовлетворяет требованиям ПТЭЭП и ПУЭ, то соединяем шину РЕ (ГЗШ) с нашим заземляющим устройством с помощью заземляющего проводника. Ну вот и все, с этой точки электроустановки вводной PEN проводник разделен на  нулевой рабочий N и нулевой защитный РЕ проводники.

 

Схемы разделения PEN проводника

Приведу пример схемы трехфазного ввода с счетчиком непосредственного (прямого) включения в сеть:

Компоновка вышеприведенной схемы может немного отличаться. Например, вместо вводного автомата может быть установлен трехполюсный рубильник, а после счетчика установлены вводные предохранители и УЗО. Аналогично и по автоматам групповых нагрузок — вместо них могут быть установлены предохранители.

Перейдем к наглядному примеру: жилой многоквартирный 4-этажный дом питается от трансформаторной подстанции (ТП), расположенной во дворе, кабелем АВБбШв (4х70).

В таком случае фазные жилы (А,В,С) вводного кабеля мы подключаем на коммутационный аппарат — трехполюсный рубильник, а совмещенный PEN проводник вводного кабеля — на шину РЕ (ГЗШ). Смотрим схему:

А вот фотографии этого самого ВРУ:

Вот еще один наглядный пример — это схема трехфазного ввода с счетчиком, подключенного через трансформатор тока:

Вводной кабель марки АВБбШв 2(3х70) проложен до ВРУ двумя нитками.

Три жилы кабеля — это фазные проводники (А, В, С) подключены на вводной трехполюсный рубильник. В качестве PEN проводника используется металлическая оболочка вводного кабеля, которая подключается непосредственно на шину РЕ (ГЗШ).

После вводного рубильника установлены вводные предохранители ППН-35 с номиналом 250 (А) и трансформаторы тока с коэффициентом трансформации 200/5. Для защиты от коротких замыканий и перегрузок групповых нагрузок, в нашем примере это магистральная электропроводка (стояки) подъездов, применяются предохранители ППН-33 с номиналом 50 (А).

Вот пример схемы однофазного ввода для частного дома или коттеджа, получающего питание от двухпроводной воздушной линии СИП с дальнейшем разделением PEN проводника в вводном щитке:

Здесь хочу добавить то, что вводной автомат должен быть установлен в пластиковом боксе для возможности его опломбировки, иначе могут возникнуть проблемы с энергоснабжающей организацией при вводе электроустановки и прибора учета в эксплуатацию. И еще прошу заметить, что нулевые шины N1 и N2 НЕ соединены между собой.

Я все таки больше склоняюсь именно к такой схеме однофазного питания дома с разделением PEN проводника в вводном щитке и всегда рекомендую и советую ее.

Но многие специалисты, в том числе мои коллеги «по цеху», частенько ссылаются на еще существующий в настоящее время ГОСТ Р 51628-2000, который, кстати, редактировался последний раз аж в марте 2004 года. А там рекомендуется применять вот такую схему для однофазного питания одноквартирных и сельских жилых домов:

Мое мнение по этому поводу следующее: обе схемы правильные, но лучше все таки ссылаться на более новые выпуски НТД (я имею ввиду ПУЭ) и придерживаться их норм и требований, о которых я рассказывал в начале этой статьи.

Забыл сказать: не забывайте защищать свое «жилище» от перенапряжений, возникающих от грозовых разрядов или коммутаций различного электрооборудования, с помощью УЗИП или ОПН. В следующих статьях я расскажу об этом более подробнее — подписывайтесь на получение новостей на почту.

После рассмотренных вариантов схем хотелось бы напомнить ПУЭ, п.1.7.145:

После того, как Вы произвели модернизацию своего вводного щитка, установили там шины PE (ГЗШ) и N, выполнили монтаж З.У. (контура заземления), то следует обратить внимание на следующий п.7.1.87 и п.7.1.88 7-ого издания ПУЭ, в котором говорится следующее:

Как видно из пункта 7.1.87, систему уравнивания потенциала необходимо выполнять на вводе в здание, т.е. это еще один аргумент в пользу разделения PEN на нулевой рабочий N и нулевой защитный РЕ на вводе в здание, т.е. в ВРУ. Об этом читайте чуть ниже.

Более подробно о системах уравнивания потенциалов я рассказывал здесь: СУП.

Надеюсь, что тему разделения PEN проводника я раскрыл полностью, но я решил в конце статьи ответить на самые распространенные вопросы, которые все таки могут возникнуть в процессе прочтения.

 

Место разделения PEN проводника на PE и N

Самый распространенный (наверное) вопрос, который постоянно заставляет активно общаться на тематических форумах — это место разделения PEN проводника. Есть два варианта ответа — один правильный, а другой — не совсем.

Начнем с правильного.

1. Вводное распределительное устройство (ВРУ)

Самым правильным местом для разделения PEN проводника на PE и N является вводное распределительное устройство ВРУ-0,4 (кВ) или ВРУ-0,23 (кВ) отдельно стоящего здания. Отдельно стоящее здание в нашем понимании — это жилой многоквартирный дом, коттедж, садовый или дачный деревянный домик и т.п.

Существует одно условие, про которое я не могу не сказать: питание отдельного стоящего здания должно осуществляться кабелем сечение которого должно быть не меньше, чем 10 кв.мм по меди или 16 кв.мм по алюминию. Об этом отчетливо говорится в ПУЭ, п.1.7.131:

Как это понять: если у Ваш коттедж, дом или другое отдельное строение питается кабелем сечение которого меньше, чем указано в п.1.7.131, то его питание должно осуществляться уже по системе TN-C-S, т.е. с отдельными проводниками РЕ и N. Бывают случаи, когда отдельное строение (например, баня) питается по системе TN-C кабелем меньшим сечением, чем допускает п.1.7.131 — в таком случае PEN проводник необходимо разделить в другом месте — ближе к источнику питания, например, в распределительном щите, откуда это строение (баня) питается.

Вот еще один весомый аргумент в пользу норм и требований ПУЭ по разделению PEN проводника — это ГОСТ Р 50571.1-2009. В п.312.2.1 отчетливо сказано где и как именно должен разделяться PEN проводник. Цитирую:

Вводом электроустановки для жилого многоквартирного дома или частного дома является вводное распределительное устройство (ВРУ).

А сейчас — не очень правильный вариант…

2. Этажный щит

Очень часто посетители моего сайта, а также различных форумов, настойчиво интересуются вопросом про разделение PEN проводника в этажном (подъездном) щитке.

Отвечаю: см. пункт 1.

Если не убедил, то знайте, что разделение PEN проводника на этажном щитке является грубым нарушением существующего проекта электропроводки жилого дома. Поэтому у Вас нет никакого права вмешиваться в существующую схему со своим монтажом. Не дай Бог, если что то случится после вмешательств, то в первую очередь Вы понесете за это полную ответственность: штраф, административную или уголовную ответственность.

Поэтому настоятельно рекомендую разделение PEN проводника на PE и N выполнять только на вводе в здание и точка!!!

Ладно, с этим определились (я надеюсь), но что же делать и как перейти с системы TN-C на систему TN-C-S?

 

Пути решения для перехода с системы TN-C на систему TN-C-S

Что я могу Вам здесь посоветовать?

1. Ждать возможности включения Вашего жилого многоквартирного дома в список на проведение капитального ремонта, согласно действующей федеральной программы. В таком случае Вам обойдется все бесплатно. Вопрос остается в том, а внесут ли вообще Ваш дом в эту программу. Узнать это можно в офисе Вашей управляющей компании.

2. Оплатить услуги специалистов, которые составят проект, согласуют его во всех инстанциях и выполнят капитальный ремонт электропроводки всего жилого дома, ну или в крайнем случае, переведут Ваш дом на систему TN-C-S, установят новое ВРУ, проложат новые провода магистралей (стояков) и заведут Вам в квартиру полноценную «трехпроводку»: фазу, ноль и «землю».

Данный вариант по финансам получится достаточно затратный, поэтому читаем третий вариант, который тоже имеет право на жизнь.

3. Обратиться всеми жильцами дома (хотя бы большинством) в управляющую компанию (УК) с предложением плодотворного и плотного сотрудничества. Например, Вы можете  выполнить монтаж заземляющего устройства (контура заземления), про это я подробно рассказывал, или посодействовать в помощи при прокладке магистралей (стояков) электропроводки по этажам. Так сказать действовать «сообща»…Ну а проект на все изменения, естественно, ляжет на плечи УК.

Возможно такой вариант больше подойдет для участников ТСЖ, но тем не менее попробовать можно. В итоге, совместными усилиями Ваш дом возможно переведут на систему TN-C-S, по этажам или шахтам проложат пятипроводную магистраль (стояк), а Вам лишь останется при удобном случае завести к себе в квартиру трехпроводный ввод.

 

Что делать, когда проводка в квартире выполнена по современным требованиям ПУЭ, а питающая линия еще двухпроводная?

Отвечаю: в таком случае все очень просто. В квартирном щитке все защитные проводники РЕ подключаете на свою шину РЕ, но саму шину РЕ никуда не подключаете и оставляете «в воздухе», до тех пор пока Ваш дом не переведут на систему TN-C-S.

P.S. Ну вот пожалуй, я закончу свой длительный рассказ о разделении PEN проводника. Готов выслушать все Ваши вопросы и комментарии. Спасибо за внимание.

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:


Разделение PEN проводника на PE и N по ПУЭ: схема и требования

В нашей прошлой статье про виды заземления, были описаны системы электроснабжения и их достоинства. Также описывалась современная система снабжения TN-C-S, в которой PEN проводник разделяется на два отдельных проводника: защитный PE и ноль N. Они выполняют разную функцию, что необходимо в целях электробезопасности. В этой статье мы хотели бы рассказать вам, где должно быть выполнено разделение PEN проводника на PE и N согласно ПУЭ.

Зачем нужно разделять PEN-проводник

PEN проводник — это совмещённые в одном проводе рабочий и защитный нулевой провод. Системы электроснабжения, применявшиеся ранее и называемые TN-C, содержат именно такой проводник, совмещающий ноль и землю. Такая система является потенциально опасной и не обеспечивает условий для защиты от поражающих факторов электрического тока при повреждении PEN. Если указанный проводник каким-то образом окажется в нерабочем состоянии, то электроустановка окажется как без рабочего нулевого проводника, так и без защитного заземления.

В настоящее время системе TN-C пришла на смену более совершенная в отношении электробезопасности система TN-C-S или TN-S. Её использование для электроприёмников, подключенных от сети 380/220В, содержится в п. 7.1.13 (см. Главу 7.1 ПУЭ). В этом же пункте рекомендуется переключение жилых и общественных зданий при их реконструкции с пониженного напряжения 220/127 В и системы заземления TN-C на напряжение 380/220 В с системой заземления TN-S или TN-C-S.

Если вы живете в старом частном доме или «хрущевке», то есть вероятность, что тип системы заземления вашего жилища именно TN-C. В многоквартирном доме при наличии PEN-проводника (см. рис. 1) его подключение производится поэтажно в общих щитках.

Система ТN-C в многоквартирном доме

Если происходит разрыв проводника PEN или контакта в щите, и фаза не отключится, а электроустановка квартиры останется под напряжением, в то время, как защитный проводник не будет действовать. Фактически при прикосновении к частям оборудования, находящимся под напряжением, человек попадет под действие электрического тока и защита не сработает.

В частном доме может наблюдаться аналогичное явление при совмещенном PEN-проводнике. Разница в том, что частный дом может не иметь этажных щитов, а иметь один вводной щит.

Для того, чтобы подключить все оборудование, в том числе и защитные контакты в розетках, к системе заземления, необходимо перевести заземление ТN-C на TN-C-S, то есть разделить PEN проводник на два независимых провода PE и N.

Кроме ПУЭ, требование разделения совмещённого проводника PEN на вводе в электроустановки жилых и общественных зданий, торговых предприятий, медицинских учреждений, содержится в ГОСТ Р 50571.1-2009 (п.312.2.1).

Как выполнить разделение

В жилых зданиях: частных домах, коттеджах и дачах это нужно делать в вводных щитах учета до счетчика, а в многоквартирных домах и остальных зданиях это можно выполнить в ВРУ.

После разделения в вводном щите PEN проводника на N и PE объединять их далее в другом месте электрической установки по ходу распределения энергии запрещается. Это требование закреплено в п. 1.7.131 ПУЭ (см. Главу 1.7).

Требования ПУЭ также определяют, что при монтаже в месте разделения PEN-проводника на нулевой защитный и нулевой рабочий провода необходимо предусмотреть отдельные зажимы или шины для проводников, соединенные между собой. PEN-проводник питающей линии должен быть подключен к зажиму или ГЗШ (шине-расцепителю, рис. 2) или шине нулевого защитного-проводника.

Расщепление совмещенного провода

Если на вводе отсутствует коммутационный аппарат или автоматический выключатель, то использование шины расцепителя теряет смысл, так как оно создает лишние болтовые соединения, где может ухудшиться контакт.

Таким образом, необходимо для разделения проводника иметь две шины. Одну шину нужно будет использовать для подключения нулевых защитных проводов, вторую — для нулевых рабочих.

При монтаже обе шины могут соединяться между собой с помощью кабельной перемычки. Вводной совмещённый PEN проводник подключается сначала к шине PE, а затем от этой шины отводится перемычка на шину N.

В соответствии с требованиями ПУЭ (п 1.7.61) при использовании системы TN требуется сделать повторное заземление PE- и PEN-проводников на вводе в электроустановки зданий, а также в других доступных местах, используя в первую очередь естественные заземлители. Сопротивление заземлителя повторного заземления не нормируется.

Если естественные заземлители отсутствуют, то монтируется искусственное заземление и соединяется с шиной PE, к которой уже подключен PEN проводник.

При однофазном и трехфазном вводе принцип разделения совещенного проводника одинаков. Разница в том, что в однофазной системе электроснабжения один вводной 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 производят в ГРЩ. От него уже идут два провода отдельно на этажный щит и в квартиры, как показано на схеме ниже:

Разделение PEN-проводника в многоквартирном доме при системе TN-C-S

Напоследок рекомендуем просмотреть полезные видео по теме:

Ответ специалиста

Требования к защитным проводникам

Вот и все, что хотелось рассказать вам о том, где должно быть выполнено разделение PEN проводника на PE и N по правилам ПУЭ. Еще раз дублируем ответ, чтобы вы наверняка запомнили: в частных домах провод нужно разделять до счетчика перед вводным коммутационным аппаратом, а в квартирах это делается в ГРЩ.

Будет полезно прочитать:

PE и PEN проводник — что это, разделение PEN проводника

Здравия, уважаемые читатели!

Сегодня поговорим о том, что такое PEN проводник, для чего делается его разделение, как это сделать правильно и о других особенностях, постарался раскрыть вопрос полностью.

Дополнения приветствуются в комментариях.

=)

 

Содержание статьи:

  • Что такое PEN проводник
  • Разделение PEN проводника на N и PE
    • Правила разделения
    • Зачем нужна перемычка
  • Требования к PEN проводнику
    • Сечение
    • Обозначение
    • Цвет провода
  • Разделение PEN проводника в частном доме

 

Что такое PEN проводник

Если от столба в дом идут 2 провода, то один из них L – фаза, а второй это PEN проводник.

PEN – совмещенный нулевой рабочий с нулевым защитным проводники.

N – нулевой рабочий проводник (нейтральный).

PE – нулевой защитный проводник (заземляющий, уравнивающий потенциалы) — появляется в цепи после разделения провода PEN, или берется непосредственно из контура заземления.

PE + N = PEN

Соединяются на трансформаторной подстанции, используется в системах заземления TN-C.

Согласно ПУЭ — правилам устройства электроустановок, TN-C означает заземленную на нейтраль систему с объединенными защитным и рабочим проводниками.

системы заземления электроустановок

Несмотря повсеместное использование в многоквартирных домах, система TN-C является устаревшей и ее постепенно заменяют на более совершенные системы TN-S или TN-C-S.

 

Разделение PEN проводника

Зачем разделять PEN проводник? Согласно ПУЭ-7

7.1.13. Питание электроприемников должно выполняться от сети 380/220 В с системой заземления ТN-S или ТN-С-S. При реконструкции жилых и общественных зданий, имеющих напряжение сети 220/127 В или 3 х 220 В, следует предусматривать перевод сети на напряжение 380/220 В с системой заземления ТN-S или ТN-С-S.

Мы уже знаем, что во многих домах электропроводка выполнена по устаревшим нормам с системой заземления TN-C и чтобы осуществить перевод сети на ТN-S или ТN-С-S необходимо выполнить разделение PEN на нулевой рабочий и нулевой защитный проводники.

 

Правила разделения PEN проводника

1. Разделение PEN проводника осуществляется в вводном распределительном устройстве.

Расщепление PEN провода в этажном щите является грубым нарушением существующего проекта электроснабжения дома. Нельзя вмешиваться в существующую схему!

2. С места разделения PEN на N и РЕ проводники – запрещено их дальнейшее соединение.

3. После разделения шины считаются разными и маркируются соответствующим образом:

  • N — синим цветом.
  • PE — желто-зеленым.

4. Между шинами PE и N должна быть перемычка сечением не меньше чем сами шины.

Важно! Заземление всегда ставится первым и уже от него идет перемычка к рабочему нулю.

5. Шина проводника PE должна быть заземлена и контактировать с корпусом трансформатора.

6. Шина N устанавливается на изоляторах – не должна контактировать с корпусом.

разделение pen проводника

 

Зачем нужна перемычка между PE и N шинами?

Перемычка необходима, чтобы сработал вводный защитный автомат. При отсутствии перемычки и попадании фазы на корпус оборудования ток уйдет в землю, а не к трансформатору.

Если взять среднее значение сопротивления заземляющей цепочки в 20 Ом – тока утечки будет недостаточно для отключения автоматического выключателя. Цепь будет продолжать функционировать пока не перегорит поврежденный участок или не произойдет полноценное короткое замыкание. Ситуация может привести к удару током, порче оборудования и пожару.

В таком случае поможет УЗО – устройство защитного отключения, но полагаться только на него не стоит, потребуется двухфакторная защита – без нее подключение не примет энергонадзор. УЗО рекомендуется устанавливать в любом случае.

 

Требования к PEN проводнику

 

Сечение PEN проводника

  • Медный провод – от 10 мм²
  • Алюминиевый провод – от 16 мм²

Расщепление проводов меньших сечений запрещено!

 

Согласно национальным стандартам проводники идентифицируют цветом и буквенно-цифровыми обозначениями. Ниже рассмотрим как обозначить совмещенный PEN проводник.

 

Обозначение PEN проводника на схеме

На однолинейной схеме это выглядит следующим образом:

pen проводник обозначение

Совмещенный нулевой рабочий и нулевой защитный проводники.

 

Цвет PEN проводника

Изолированные ПЕН-проводники должны иметь метки на концах линии в зависимости от цвета:

цвет pen проводника

Если провод синий, то желто-зеленую метку. Если провод желто-зеленый, то синюю метку.

 

Похожие материалы:

 

Подключение PEN проводника в частном доме

В частном доме, коттедже достаточно просто организовать систему заземления, но появляется необходимость в защите фаз от перенапряжения и молниезащите. В этом случае необходимо «пожарное» и селективное устройство защитного отключения. Расщепление нулевого проводника PEN не является проблемой и должно выполняться повсеместно.

Представители энергонадзора могут потребовать, чтобы разделение PEN проводника осуществлялось после счетчика учета электроэнергии. Делается это для предотвращения воровства электроэнергии. Такое подключение допустимо, но правильно будет выполнить разделение до счетчика, так будет надежнее. Смотрим видео профессионала:

 

 

Требования ПУЭ дают исчерпывающие рекомендации по вопросу разделения PEN проводника независимо от места и способа подключения, изучайте и применяйте. Удачи в делах!

Есть чем дополнить материал? ОСТАВЬ КОММЕНТАРИЙ =)

описание, порядок разделения и типичные ошибки при установке

Содержание статьи:

Современные системы энергоснабжения строятся на основе типовых схем, учитывающих способы заземления подключенного к ним оборудования. Делается это с целью защиты конечного потребителя, а также работающего на электроустановках персонала. При организации современных сетей традиционно используются кабели, включающие в свой состав не только фазную жилу, но и рабочий нулевой N, а также защитный PE проводник. В ряде случаев эти два вида шин объединены в одну общую PEN-жилу. Для понимания их функционального назначения сначала придется выяснить, что такое шина PE и как осуществляется цветовая маркировка остальных проводников.

Виды систем заземления

Известные системы защиты электрооборудования различаются по ряду признаков, согласно которым они делятся на следующие виды: TN-S, TN-C, TN-C-S, TT, а также IT. Входящие в эти обозначения значки расшифровываются следующим образом:

  • T означает заземление (от французского «Terre» или земля).
  • N – это подсоединение к трансформаторной нейтрали.
  • I значит изолированное.
  • C – объединение функций рабочего и защитного нулевых проводников («common»).
  • S – раздельное применение этих жил («select»).

Согласно ПУЭ, TN-C означает заземленную на нейтраль систему с объединенными защитным и рабочим проводниками.

Обозначение TN-C-S значит, что на каком-то участке силовой цепи два проводника проложены совместно, а затем они разделены по функциональному признаку.

Классификация нулевых шин

По выполняемым функциям входящие в состав системы энергоснабжения нулевые шины делятся на следующие виды:

  • N – функциональный или рабочий «нуль», являющийся проводником для токов нагрузки.
  • PE – специально прокладываемый защитный «нуль», обеспечивающий возможность организации заземления на приемном конце в удобном месте.
  • PEN – проводник, совмещающий функции обеих этих шин.

Каждый из проводников на схемах выделяется определенным цветом (N – синим, PE – желто-зеленым, а PEN – их комбинацией). Они обязательно подбираются по своему сечению, которое не должно быть меньше этого же показателя для фазных шин.

Указанная расшифровка также позволяет понять, зачем нужно разделять PEN проводник, для чего он служит, как можно обустроить заземление на стороне потребителя.

Для чего разделять PEN на две части

Правильное разделение

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

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

Для реализации заземления с самодельным контуром потребуется разрешение от соответствующих энергетических служб и согласование с ЖКХ.

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

Варианты расщепления проводников

Вводное распределительное устройство

В распределительном щите, где производится разделение PEN проводника, заземление организуется методом расщепления, но между N и PE обязательно устанавливается перемычка. При этом важно, что земляная шина подключается первой, а только после этого оформляется присоединение рабочей жилы. В этой ситуации возможны четыре варианта включения PE провода:

  • Перемычка между ней и проводником N отсутствует – рабочий нулевой контакт и заземляющая шина не связаны электрически. УЗО в защитной цепи также не ставится.
  • Перемычка между этими клеммами есть, а УЗО не установлено.
  • PE для заземления и N закорочены и установлено УЗО.
  • Перемычки нет, но есть УЗО.

В первом случае «физика» срабатывания защитных цепей выглядит так:

  1. Аварийная фаза попадает на корпус прибора.
  2. Затем она поступает на шину заземления.
  3. Далее по ней идет на контур трансформаторной подстанции.

При рассмотрении проблемы важно учитывать сопротивление заземляющей цепочки, обычно не превышающей 20 Ом с учетом сечения PE проводника в мм. квадратных. В случае аварии тока КЗ будет недостаточно для отключения вводного автомата. Защитная цепь будет функционировать до тех пор, пока поврежденный участок на приемной стороне не сгорит полностью. Человеку эта ситуация ощутимого вреда принести не сможет, а вот оборудование получит серьезные повреждения (худший вариант – его возгорание и пожар).

Перемычка есть, автомат УЗО отсутствует

Схема разделения PEN проводника для однофазной сети

В этом случае важную роль играет длина питающей линии (удаление места ее повреждения от вводно-распределительного электрощита), определяющая сопротивление провода для стекания заряда. При аварийном замыкании фазы на корпус поврежденного оборудования ток утечки сначала попадает на заземляющую шину. Далее у него имеется только два пути: часть аварийного электричества уходит в грунт, а другая по нулевой шине вызовет срабатывание автомата на вводе. В рассмотренной ситуации перемычка используется на случай, если по какой-то причине не сработал АВ. Но поскольку последнее практически невозможно, нет разницы, есть ли она или отсутствует.

Перемычка есть и установлено УЗО

Поскольку все защитные и рабочие проводники обладают определенным сопротивлением, в этом случае УЗО должно срабатывать в штатном режиме. При образовании замыкания на корпус ток утечки сначала поступает на само УЗО и лишь после этого уходит на ввод жилого дома. Здесь он, как и в предыдущем случае, разделяется на две части: какая-то доля целого уходит в землю, а часть через перемычку возвращаются в щиток, выключая вводный автомат. Однако до этого дело, как правило, не доходит, поскольку УЗО срабатывает значительно быстрее.

В этой ситуации перемычка не имеет особого значения и является только подстраховкой на всякий случай: если вдруг по странному стечению обстоятельств не сработает УЗО.

Перемычки нет и установлено УЗО

Такая схема будет срабатывать так же, как при наличии перемычки. Единственное отличие от предыдущего случая – отсутствие страховки при выходе из строя УЗО, что маловероятно. Если это все-таки произошло, схема начнет отрабатывать по первому из рассмотренных вариантов. При этом вводный прибор не срабатывает до тех пор, пока КЗ на корпус не трансформируется в фазное короткое замыкание.

Характерные ошибки расщепления фазы связаны с нарушениями порядка коммутаций. Нельзя подключать сначала рабочую жилу и только после нее подсоединять заземление. Другой характерной ошибкой является нежелание устанавливать УЗО. В цепях с искусственным расщеплением PEN проводника наличие устройства защитного отключения обязательно.

Особенности разделения PEN проводника

В частных домах и в городских квартирах в целях исключения воровства электроэнергии представители контролирующей организации вправе требовать, чтобы провод PEN был протянут до счетчика. И лишь после учетного прибора они разрешают разделять его на защитную шину PE и рабочую N. Такое подключение не противоречит требования ПУЭ, но гораздо естественней смотрится разделение, выполненное до счетчика.

Схема для однофазного питания одноквартирных и сельских жилых домов

Если сначала сделать разделение, а потом опломбировать вводной автомат, никаких возражений со стороны представителей «Энергосбыта» и инспекторов быть не может.

Как разделить PEN проводник согласно ПУЭ?

Очень часто горе-электрики не в том месте разделяют PEN проводник в результате чего возникает аварийная ситуация. О том, как правильно выполнить разделение, читайте в нашей статье!

В нашей прошлой статье про виды заземления, были описаны системы электроснабжения и их достоинства. Также описывалась современная система снабжения TN-C-S, в которой нейтраль PEN разделяется на два отдельных проводника: защитный PE и силовой ноль N. В разводке эти два провода раздельны, выполняют разную функцию. PE провод не участвует в транзите электротока к потребителю, а выполняет функцию защиты, подключая корпус устройства к нулевому потенциалу и оберегая пользователя от возможного поражения электричеством. В этой статье мы хотели бы рассказать вам, где должно быть выполнено разделение PEN проводника на PE и N согласно ПУЭ. Содержание:

Частный дом или коттедж

Владельцам частных домов в этом плане повезло больше, без особых затрат хозяин коттеджа может сделать заземление дома, о чем мы рассказывали в нашей статье. И выполнить современную систему безопасного электроснабжения в своем доме.

Без разницы трехфазный (четыре жилы) ввод или однофазный (две жилы), к вам зашел PEN, его можно определить индикаторной отверткой фазоуказателем. Далее в вводном щите, нулевая жила подключается к распределительной клемме. С нее уходят на нулевую шину и отдельную клемму земли перемычки, также с наружного заземляющего контура к ней подключают провод. Место разделения PEN проводника видно на рисунке:

Чтобы вы знали, как правильно разделить проводник, представляем правила ПУЭ главы 1.7 (заземление и защитные меры безопасности) и 7.1 (защитные меры безопасности):

  1. Разделение PEN проводника производится до вводного коммутационного аппарата (провод заводится сразу на шину разделения PE и N, с которой отходят на отдельные клеммы). Другими словами, совмещенный проводник нужно разделить до счетчика, а не после, т.к. вводной автомат по правилам ставят перед прибором учета электроэнергии.
  2. Сечение провода PE должно быть такое же, как и у N.
  3. Запрещается объединять защитный и нулевой провод далее в схеме, за точкой расщепления.
  4. Не допускается использовать общую шину для расключения N и PE проводников. Нужно так, как показано на фото:
  5. Рекомендуется сделать повторное заземление PEN проводника на вводе.
  6. Запрещается использование коммутационных аппаратов в цепи PEN и PE проводников.

Квартира

Владельцам квартир не повезло в этом плане, как организация системы TN-C-S. В специфике снабжения многоквартирных домов старого фонда, подключение PEN провода происходит поочередно, с этажа на этаж. И в случае аварии, такой как перегорание нулевого провода в этажном щитке, в квартиру приходит две фазы. В этом случае наша система перестает работать и становится опасной.

По этой причине запрещается разделение PEN провода на PE и N, поскольку в случае аварии защитный проводник окажется под напряжением.

Чтобы организовать безопасное электроснабжение в квартире, нужно установить в щитке учета:

  • реле напряжения;
  • УЗО либо дифференциальные автоматы;
  • организовать полноценное заземляющее устройство в придомовом палисаднике или же проложить дополнительный провод PE к общедомовому ВРУ;
  • сделать систему уравнивания потенциалов.

Обращаем ваше внимание на то, что запрещается в качестве защитного заземления использовать водопроводные трубы, отопления и трубы газа!

В том случае если вы все-таки успели сделать в квартире проводку с защитным проводником, до прочтения нашей статьи, мы настоятельно рекомендуем не коммутировать ее с нулевым проводом и подъездным щитом, а оставить не подключенной, до тех пор, когда в вашем подъезде будут делать реконструкцию электропроводки и произведут замену старой проводки от ТП согласно новым нормам. Пока что можете использовать дополнительные аппараты защиты, описанные выше.

В новых квартирах с системой заземления TN-C-S разделение совмещенного проводника на нулевой рабочий и нулевой защитный производят в ГРЩ. От него уже идут два провода отдельно на этажный щит и в квартиры, как показано на схеме ниже:

Напоследок рекомендуем просмотреть полезные видео по теме:

Ответ специалиста

Требования к защитным проводникам

Вот и все, что хотелось рассказать вам о том, где должно быть выполнено разделение PEN проводника на PE и N по правилам ПУЭ. Еще раз дублируем ответ, чтобы вы наверняка запомнили: в частных домах провод нужно разделять до счетчика перед вводным коммутационным аппаратом, а в квартирах это делается в ГРЩ.

Будет полезно прочитать:

  • Какого цвета фаза и ноль в электрике
  • Как заменить электропроводку в квартире
  • Как подключить УЗО к сети

Ответ специалиста

Требования к защитным проводникам

НравитсяКак разделить PEN проводник согласно ПУЭ?0)Не нравитсяКак разделить PEN проводник согласно ПУЭ?0)

Как правильно разделить PEN проводник

Система заземления TN-C-S

Как правильно разделить PEN проводник.

Система заземления TN-C является устаревшей и запрещена к использованию. К применению рекомендуются такие системы как TN-C-S или TN-S. Система TN-S крайне плохо приживается на постсоветском пространстве в силу своей дороговизны, а вот TN-C-S вполне неплохо используется. Но главным условием работоспособности такого вида заземления является расщепление PEN проводника на PE и N.

Зачем нужно разделение проводника

В первую очередь это безопасность, обеспечение которой требует не только здравый смысл, но и техническая документация, а именно ПУЭ 7 издание:

7.1.13. Питание электроприемников должно выполняться от сети 380/220 В с системой заземления TN-S или TN-C-S. При реконструкции жилых и общественных зданий, имеющих напряжение сети 220/127 В или 3 х 220 В, следует предусматривать перевод сети на напряжение 380/220 В с системой заземления TN-S или TN-C-S.

В правилах четко прописано, что все электрические установки напряжением от 220 В до 380 В обязаны обладать системой заземления TN-S либо TN-C-S, а так как TN-S практически не используется в России, то остается TN-C-S. И именно в этом варианте требуется расщепление PEN проводника.

Правила разделения PEN проводника согласно ПУЭ

Правила прописаны в ПУЭ, разделы 1.7 и 7.1

Правила разделения PEN проводника

Правила разделения PEN проводника согласно ПУЭ.

1. Расщепление PEN провода должно осуществляться до любого коммутационного аппарата (в частности вводного автомата). При этом провод непосредственно сажается на разделительную планку, которая также соединяется с нулевой и заземляющей планкой.

Получается, что данное действие необходимо выполнить до прибора учета, а никак не после.

2. При этом сечение всех проводников ответвления должно быть идентичным.

3. В дальнейшем запрещено вновь соединять в одну точку разделенные проводники.

4. Запрещено применять одну шину для N и PE проводников, правильно делать так, как показано на фото.

Разделения PEN проводника

Запрещено применять одну шину для N и PE проводников.

5. Желательно выполнить повторное заземление уже непосредственно на вводе.

6. Категорически запрещено использовать какие-либо коммутирующие аппараты в цепях PEN и PE проводниках.

Заземление TN-C-S в частном доме

Реализовать подобную систему в частном доме довольно легко как для однофазного, так и для трехфазного ввода. Для этого достаточно сделать качественное заземление дома. И уже во вводном щитке произвести данное расщепление.

Заземление TN-C-S в квартире

Для того, чтобы выполнить такую систему в собственной квартире, необходимо чтобы управляющая компания выполнила реконструкцию ГЩУ (главного щита управления), где специалистами будет произведено расщепление PEN проводника и уже заземление и рабочий ноль (отдельными проводами) не будут заведены в ваши этажные распределительные боксы.

Если Вы выполните реконструкцию своей собственной проводки и выведете в щиток заземляющий провод, то все равно нужно будет ждать пока компания не сделать расщепление в ГЩУ.

Разделения PEN на PE и N

разделенные PE и N

Прогресс идет вперед в ногу со временем. Говорят, что иногда он опережает свое время, а иногда – безнадежно отстает. Но если прогресс и время – понятия не особо материальные, то техника – вещь весьма ощутимая и не очень изменчивая. «К чему эти метафизические рассуждения в статье про электрические сети?» — возможно, спросите вы. Но они имеют самое непосредственное отношение к предмету обсуждения – как и, главное, зачем разделить PEN проводник на PE и N.

В 1913 году в целях экономии металла и по некоторым другим причинам была предложена система TN-C, то есть схема нейтрали в сетях до 1 кВ, при которой нулевой рабочий N и нулевой защитный PE проводники объединены (Combined) в один общий проводник PEN. Электробезопасность в таких системах осуществляется отключением КЗ предохранителями или автоматами. В СССР (и не только) с такой системой заземления было построено огромное количество жилых, общественных и промышленных зданий. Однако явные недостатки такой системы – опасность эксплуатации электроустановок при обрыве нуля или при замыкании на корпус – привели к необходимости создания и применения других систем заземления.

Итак, здания построены, потенциально опасные сети проложены, а ТНПА (например, ТКП 339-2011, п. 4.3.20) справедливо регламентируют применение более современных и безопасных систем заземления, допускающих использование устройств, повышающих электробезопасность и надежность электроснабжения. Такой системой как раз является TN-S, при которой защитный и рабочий нули разделены (Separated) сразу на подстанции. Как правило, в новостройках применяют именно такую систему. В такой сети возможно применение устройств защитного отключения (УЗО), что является главным преимуществом перед системой TN-C: УЗО или дифавтомат защищает от поражения током человека и электропроводку от перегрузок.

фото соединений

Конечно, проводить реконструкцию каждой подстанции для создания системы TN-S нерационально, однако применять безопасные и надежные системы необходимо. Здесь появился компромисс – заземление по схеме TN-C-S, то есть «среднее арифметическое» между двумя системами, о которых было сказано выше. Такую систему заземления применяют при капремонтах зданий или реконструкции их сетей. От подстанции к зданию подводят четырехжильный кабель и в вводном щите здания — ВРУ (вводном распредустройстве) производят разделение проводника PEN на PE и N, причем придерживаются схемы разделения PEN проводника:

  1. PEN со стороны кабеля подключаются к главной заземляющей шине (ГЗШ) PE, которая электрически соединена с корпусом шкафа или щита.
  2. ГЗШ соединяют с нулевой рабочей шиной N, установленной на изоляторах. Эти две шины соединяются между собой перемычкой такого же сечения, как у самих шин.
  3. К шине PE подключаются проводники PE, идущие к розеткам и электроприемникам, к шине N – рабочие нули розеток и электроприемников.

Часто возникают вопросы про место разделения PEN проводника. Разделение PEN-проводника осуществляют до вводного устройства в здание или дачный дом, то есть до вводного автомата или рубильника. Проводник N, идущий от шины N, подключают к счетчику электроэнергии. Отдельно хочется отметить, что после разделения PEN в направлении от источника энергии к электроприемнику повторное соединение PE и N недопустимо, как недопустимо и использование предохранителей или автоматов в PEN, PE и N-проводниках.

проводник N, подключенный к счетчику

При наличии системы TN-C, TN-S или их комбинаций рекомендуется применять повторное заземление (главным образом состоящее из естественных заземлителей) PE- и PEN-проводников на вводе в здания. И, конечно же, какой бы совершенной ни была система заземления, если не произведена проверка сопротивления заземляющего устройства (ЗУ), нет гарантии, что данная система будет функционировать должным образом. Измерение сопротивлений могут провести специалисты нашей лаборатории электрофизических измерений.

 

 

python — как разделить ввод на разные каналы в Keras

Переполнение стека

  1. Около
  2. Товары

  3. Для команд
  1. Переполнение стека
    Общественные вопросы и ответы

  2. Переполнение стека для команд
    Где разработчики и технологи делятся частными знаниями с коллегами

  3. работы
    Программирование и связанные с ним технические возможности карьерного роста

  4. Талант
    Нанимайте технических специалистов и создавайте свой бренд работодателя

  5. реклама
    Обратитесь к разработчикам и технологам со всего мира

  6. О компании

Загрузка…

.

Разделение отрезка прямой на N равных частей с помощью циркуля и линейки или линейки

и в два раза больше

JK

Сначала докажем, что AC, DB параллельны
1 AC = DB По конструкции. См. Копирование сегмента линии для получения информации о методе и пробе
2 н.э. = CB По конструкции. Ширина компаса для набора AD от CB
3 ACBD — параллелограмм. Четырехугольник с равными противоположными сторонами — параллелограмм.
4 AC, DB параллельны Противоположные стороны параллелограмма параллельны.
Далее мы докажем, что PE, QF параллельны
5 PQ = EF Нарисовано с той же шириной циркуля
6 PQ, EF параллельны из (4)
7 PQFE — параллелограмм. Четырехугольник с одной парой противоположных сторон, параллельных и конгруэнтных, является параллелограммом.
8 PE, QF параллельны Противоположные стороны параллелограмма параллельны.
Докажите, что треугольник AQK похож на APJ
9 ∠APJ = ∠AQK Соответствующие углы. AB — поперек параллелей PE, QF
10 ∠AJP = ∠AKQ Соответствующие углы. AB — поперек параллелей PE, QF
11 Треугольники AQK, APJ аналогичны AAA.∠PAJ является общим для обоих, а также для (9), (10). Видеть
Тест аналогичных треугольников, угол-угол-угол.
12 Треугольники AQK вдвое больше APJ AP = PQ. Оба нарисованы с одинаковой шириной компаса.
Докажите, что AJ = JK
13 АК в два раза больше AJ (11), (12). AQK похож на APJ и в два раза больше.
Все стороны подобных треугольников находятся в одинаковой пропорции.
См. Свойства подобных треугольников.
14 AJ = Из (13), J должна быть средней точкой AK.
Мы доказали, что первые два отрезка вдоль данной прямой AB совпадают.
Повторяем шаги 5-14 для каждого следующего треугольника. Например, мы показываем, что треугольник ARL похож на APJ и в три раза больше, поэтому
AJ — это третья AL. Продолжаем, пока не покажем, что все отрезки вдоль AB совпадают.
15 AJ = JK = KL = LM = MB Применяя те же шаги к треугольнику AQK, ARL и т. Д.
16 AB делится на n равных частей.

.

Как закодировать Трансформатор в Pytorch | Сэмюэл Линн-Эванс

Samuel Lynn-Evans

Может ли Трансформер стать еще одним гвоздем в гроб для RNN?

Избавившись от неуклюжих циклов for, он находит способ позволить целым предложениям одновременно входить в сеть группами. Чудо; НЛП теперь использует преимущества высокоэффективных библиотек линейной алгебры Python. Эту экономию времени можно затем потратить на развертывание большего количества слоев в модели.

Пока кажется, что результатом является более быстрая сходимость и лучшие результаты.Что не любить?

Мой личный опыт был многообещающим. Он обучил 2 миллиона пар французско-английских предложений создать сложного переводчика всего за три дня.

Вы можете сами поиграть с моделью в задачах языкового перевода, если зайдете к моей реализации на Github здесь. Также ознакомьтесь с моим следующим постом, где я делюсь своим опытом создания переводчика и результатами.

Или, наконец, вы можете построить его сами. Вот руководство о том, как это сделать и как это работает.

В этом руководстве объясняется только, как кодировать модель и запускать ее, для получения информации о том, как получить данные и обработать их для seq2seq, см. Мое руководство здесь .

На схеме выше показан обзор модели трансформатора. Входными данными для кодировщика будет английское предложение, а «Outputs», поступающее в декодер, будет французским предложением.

Фактически, есть пять процессов, которые нам необходимо понять для реализации этой модели:

Встраивание слов стало стандартной практикой в ​​NMT, снабжая сеть гораздо большим количеством информации о словах, чем одно горячее кодирование.Для получения дополнительной информации об этом см. Мой пост здесь.

Встраивание выполняется просто в pytorch:

 class Embedder (nn.Module): 
def __init __ (self, vocab_size, d_model):
super () .__ init __ ()
self.embed = nn.Embedding (vocab_size, d_model) )
def forward (self, x):
return self.embed (x)

Когда каждое слово загружается в сеть, этот код выполняет поиск и извлекает его вектор внедрения. Затем эти векторы будут изучены моделью как параметры, настраиваемые с каждой итерацией градиентного спуска.

Чтобы модель могла понять предложение, ей необходимо знать две вещи о каждом слове: что это слово означает? И какова его позиция в приговоре?

Вектор внедрения для каждого слова узнает значение, поэтому теперь нам нужно ввести что-то, что сообщает сети о положении слова.

Васмари и др. ответили на эту проблему, используя эти функции для создания константы значений, зависящих от положения:

Эта константа представляет собой 2-мерную матрицу. Pos относится к порядку в предложении, а i относится к положению вдоль измерения вектора внедрения. Затем каждое значение в матрице pos / i вычисляется с использованием приведенных выше уравнений.

Матрица позиционного кодирования — это константа, значения которой определяются приведенными выше уравнениями. При добавлении к матрице внедрения каждое вложение слова изменяется в зависимости от его положения.

Интуитивно понятный способ кодирования нашего позиционного кодировщика выглядит так:

 class PositionalEncoder (nn.Module): 
def __init __ (self, d_model, max_seq_len = 80):
super () .__ init __ ()
self.d_model = d_model

# создать постоянную матрицу 'pe' со значениями, зависящими от
# pos и i
pe = torch.zeros (max_seq_len, d_model)
для pos в диапазоне (max_seq_len):
для i в диапазоне (0, d_model, 2):
pe [pos, i] = \
math.sin (pos / (10000 ** ((2 * i) / d_model)))
pe [pos, i + 1] = \
math.cos (pos / (10000 ** ((2 * (i + 1)) / d_model)))

pe = pe.unsqueeze (0)
self.register_buffer ('pe', pe)

def forward (self, x):
# сделать вложения относительно большими
x = x * math.sqrt (self.d_model)
# добавить константу для встраивания
seq_len = x.size ( 1)
x = x + Variable (self.pe [:,: seq_len], \
requires_grad = False) .cuda ()
return x

Вышеупомянутый модуль позволяет нам добавить позиционное кодирование к вектору внедрения, обеспечивая информация о структуре к модели.

Причина, по которой мы увеличиваем значения внедрения перед добавлением, состоит в том, чтобы сделать позиционное кодирование относительно меньшим.Это означает, что исходное значение вектора внедрения не будет потеряно, когда мы сложим их вместе.

Маскировка играет важную роль в трансформаторе. Он служит двум целям:

  • В кодировщике и декодере: для вывода нулевого внимания везде, где есть просто заполнение во входных предложениях.
  • В декодере: чтобы декодер не «забегал» вперед в остальной части переведенного предложения при предсказании следующего слова.

Создать маску для ввода просто:

 batch = next (iter (train_iter)) 
input_seq = batch.English.transpose (0,1)
input_pad = EN_TEXT.vocab.stoi [''] # создает маску с нулями везде, где есть заполнение на входе
input_msk = (input_seq! = Input_pad) .unsqueeze (1)

Для target_seq мы делаем то же самое, но затем создаем дополнительный шаг:

 # создаем маску как раньше target_seq = batch.French.transpose (0,1) 
target_pad = FR_TEXT.vocab.stoi ['']
target_msk = (target_seq! = target_pad) .unsqueeze (1) size = target_seq.size (1) # получить seq_len для matrixnopeak_mask = np . триу (np . штук (1, размер, размер),
k = 1) . astype ('uint8')
nopeak_mask = Variable (torch . from_numpy (nopeak_mask) == 0) target_msk = target_msk & nopeak_mask

Первым вводом в декодер будет целевая последовательность (французский перевод). Декодер предсказывает каждое выходное слово, используя все выходные данные кодировщика и французское предложение только до точки каждого предсказываемого слова.

Следовательно, нам нужно предотвратить отображение первых выходных прогнозов в предложении. Для этого мы используем nopeak_mask:

. Когда маска применяется в нашей функции внимания, каждое предсказание сможет использовать предложение только до слова, которое оно предсказывает.

Если мы позже применим эту маску к оценкам внимания, значения там, где вход находится впереди, не смогут участвовать при вычислении выходов.

Когда у нас есть внедренные значения (с позиционными кодировками) и маски, мы можем начать построение слоев нашей модели.

Вот обзор многоголового уровня внимания:

Многоголовый слой внимания, каждый вход разделен на несколько заголовков, что позволяет сети одновременно уделять внимание различным подразделам каждого внедрения.

V, K и Q обозначают «ключ», «значение» и «запрос». Эти термины используются в функциях внимания, но, честно говоря, я не думаю, что объяснение этой терминологии особенно важно для понимания модели.

В случае энкодера V, K и G будут просто идентичными копиями вектора внедрения (плюс позиционное кодирование).У них будут размеры Batch_size * seq_len * d_model.

В мультиголовом внимании мы разбиваем вектор внедрения на N голов, так что они будут иметь размеры batch_size * N * seq_len * (d_model / N).

Это последнее измерение (d_model / N) мы будем называть d_k.

Давайте посмотрим код для модуля декодера:

 class MultiHeadAttention (nn.Module): 
def __init __ (self, Heads, d_model, dropout = 0.1):
super () .__ init __ ()

self.d_model = d_model
self.d_k = d_model // головки
self.h = головки

self.q_linear = nn.Linear (d_model, d_model)
self.v_linear = nn.Linear (d_model, d_model)
self.k_linear = nn.Linear (d_model, d_model)
self.dropout = nn.Dropout (dropout)
self.out = nn.Linear (d_model, d_model)

def вперед (self, q, k, v, mask = None):

bs = q.size (0)

# выполнить линейную операцию и разбить на h головки

k = self.k_linear (k) .view (bs, -1, self.h, self.d_k)
q = self.q_linear (q) .view (bs, -1, self.h, self.d_k)
v = self.v_linear (v) .view (bs, -1, self. h, self.d_k)

# транспонировать для получения размеров bs * h * sl * d_model

k = k.transpose (1,2)
q = q.transpose (1,2)
v = v.transpose ( 1,2)

# вычислить внимание с помощью функции, мы определим следующие
баллов = внимание (q, k, v, self.d_k, mask, self.dropout)

# объединить головы и пропустить через последний линейный слой
concat = scores. транспонирование (1,2).contiguous () \
.view (bs, -1, self.d_model)

output = self.out (concat)

return output

Уравнение для вычисления внимания Диаграмма из бумаги, иллюстрирующая шаги уравнения

Это единственное другое уравнение, которое мы мы будем рассматривать сегодня, и эта диаграмма из бумаги отлично справляется с объяснением каждого шага.

Каждая стрелка на диаграмме отражает часть уравнения.

Сначала мы должны умножить Q на транспонирование K. Затем это «масштабируется» путем деления результата на квадратный корень из d_k.

Шаг, который не показан в уравнении, — это операция маскирования. Перед тем, как выполнить Softmax, мы применяем нашу маску и, следовательно, уменьшаем значения там, где ввод является заполнением (или в декодере, также когда ввод находится перед текущим словом).

Еще один не показанный шаг — это выпадение, которое мы применим после Softmax.

Наконец, последний шаг — скалярное произведение между полученным результатом и V.

Вот код для функции внимания:

 def Внимание (q, k, v, d_k, mask = None, dropout = Нет): 

балла = факел.matmul (q, k.transpose (-2, -1)) / math.sqrt (d_k)

, если маска не равна None:
mask = mask.unsqueeze (1)
scores = scores.masked_fill (mask == 0, -1e9) scores = F.softmax (scores, dim = -1)

, если отсев не равен Нет:
score = отсев (баллы)

output = torch.matmul (scores, v)
return output

Ok, если вы уже поняли, похлопайте себя по спине, так как мы добрались до последнего слоя, и здесь все довольно просто!

Этот уровень просто состоит из двух линейных операций с промежуточными операциями relu и dropout.

 class FeedForward (nn.Module): 
def __init __ (self, d_model, d_ff = 2048, dropout = 0.1):
super () .__ init __ ()
# Мы устанавливаем d_ff по умолчанию на 2048
self.linear_1 = nn.Linear (d_model, d_ff)
self.dropout = nn.Dropout (dropout)
self.linear_2 = nn.Linear (d_ff, d_model)
def вперед (self, x):
x = self.dropout (F. relu (self.linear_1 (x)))
x = self.linear_2 (x)
return x

Слой прямой связи просто углубляет нашу сеть, используя линейные слои для анализа паттернов на выходе слоев внимания.

Нормализация очень важна в глубоких нейронных сетях. Это предотвращает слишком сильное изменение диапазона значений в слоях, что означает, что модель обучается быстрее и имеет лучшую способность к обобщению.

Мы будем нормализовать наши результаты между каждым слоем в кодировщике / декодере, поэтому перед построением нашей модели давайте определим эту функцию:

 class Norm (nn.Module): 
def __init __ (self, d_model, eps = 1e-6 ):
super () .__ init __ ()

self.size = d_model
# создать два обучаемых параметра для калибровки нормализации
self.alpha = nn.Parameter (torch.ones (self.size))
self.bias = nn.Parameter (torch.zeros (self.size))
self.eps = eps
def forward (self, x):
norm = self.alpha * (x - x.mean (dim = -1, keepdim = True)) \
/ (x.std (dim = -1, keepdim = True) + self.eps) + self.bias
return norm

Если вы понимаете детали выше, теперь вы понимаете модель. Остальное просто ставит все на свои места.

Давайте еще раз взглянем на общую архитектуру и начнем строить:

Последняя переменная: Если вы внимательно посмотрите на диаграмму, вы увидите «Nx» рядом с архитектурами кодировщика и декодера.В действительности кодер и декодер на схеме выше представляют один уровень кодера и один из декодера. N — это переменная количества слоев. Например. если N = 6, данные проходят через шесть уровней кодера (с архитектурой, показанной выше), затем эти выходные данные передаются в декодер, который также состоит из шести повторяющихся уровней декодера.

Теперь мы создадим модули EncoderLayer и DecoderLayer с архитектурой, показанной в модели выше. Затем, когда мы построим кодировщик и декодер, мы можем определить, сколько из этих слоев нужно иметь.

 # построить слой кодировщика с одним слоем внимания с несколькими головками и одним слоем с прямой связью class EncoderLayer (nn.Module): 
def __init __ (self, d_model, Head, dropout = 0.1):
super () .__ init __ ( )
self.norm_1 = Norm (d_model)
self.norm_2 = Norm (d_model)
self.attn = MultiHeadAttention (головы, d_model)
self.ff = FeedForward (d_model)
self.dropout_1 = nn.Dropout (выпадение)
self.dropout_2 = nn.Dropout (выпадение)

def forward (self, x, mask):
x2 = self.norm_1 (x)
x = x + self.dropout_1 (self.attn (x2, x2, x2, mask))
x2 = self.norm_2 (x)
x = x + self.dropout_2 (self.ff (x2) )
return x

# построить слой декодера с двумя слоями внимания с несколькими головами и
# одним слоем прямого распространения

class DecoderLayer (nn.Module):
def __init __ (self, d_model, Heads, dropout = 0.1):
super () .__ init __ ()
self.norm_1 = Norm (d_model)
self.norm_2 = Norm (d_model)
self.norm_3 = Norm (d_model)

self.dropout_1 = nn.Dropout (выпадение)
self.dropout_2 = nn.Dropout (выпадение)
self.dropout_3 = nn.Dropout (выпадение)

self.attn_1 = MultiHeadAttention (головы, d_model)
self.attn_2 = MultiHeadAttention (головы, d_model)
self.ff = FeedForward (d_model) .cuda ()

def forward (self, x, e_outputs, src_mask, trg_mask):
x2 = self.norm_1 (x)
x = x + self.dropout_1 (self.attn_1 (x2 , x2, x2, trg_mask))
x2 = self.norm_2 (x)
x = x + self.dropout_2 (self.attn_2 (x2, e_outputs, e_outputs,
src_mask))
x2 = self.norm_3 (x)
x = x + self.dropout_3 (self.ff (x2))
return x # Затем мы можем создать удобную функцию клонирования, которая может генерировать несколько слоев: def get_clones (module, N):
return nn.ModuleList ([copy.deepcopy (модуль) для i в диапазоне (N)])

Теперь мы готовы создать кодировщик и декодер:

 class Encoder (nn.Module): 
def __init __ (self, vocab_size, d_model , N, головы):
super () .__ init __ ()
self.N = N
self.embed = Embedder (vocab_size, d_model)
self.pe = PositionalEncoder (d_model)
self.layers = get_clones (EncoderLayer (d_model, Head), N)
self.norm = Norm (d_model)
def forward (self, src, mask):
x = self.embed (src )
x = self.pe (x)
для i в диапазоне (N):
x = self.layers [i] (x, mask)
return self.norm (x)

class Decoder (nn.Module):
def __init __ (self, vocab_size, d_model, N, Heads):
super () .__ init __ ()
self.N = N
self.embed = Embedder (vocab_size, d_model)
self.pe = PositionalEncoder (d_model)
самостоятельно.Layers = get_clones (DecoderLayer (d_model, Head), N)
self.norm = Norm (d_model)
def forward (self, trg, e_outputs, src_mask, trg_mask):
x = self.embed (trg)
x = self .pe (x)
for i in range (self.N):
x = self.layers [i] (x, e_outputs, src_mask, trg_mask)
return self.norm (x)

И, наконец… Преобразователь !

Трансформатор класса

 (nn.Module): 
def __init __ (self, src_vocab, trg_vocab, d_model, N, Heads):
super () .__ init __ ()
self.encoder = Encoder (src_vocab, d_model, N, Heads)
self.decoder = Decoder (trg_vocab, d_model, N, Head)
self.out = nn.Linear (d_model, trg_vocab)
def forward (self, src, trg, src_mask, trg_mask):
e_outputs = self.encoder (src, src_mask)
d_output = self.decoder (trg, e_outputs, src_mask, trg_mask)
output = self.out (d_output)
soft return output # мы не выполняем вывод soft return # мы не выполняем на выходе, так как это будет обработано автоматически
# нашей функцией потерь.

После того, как преобразователь построен, все, что остается, — это обучить эту присоску на наборе данных EuroParl.Кодирование довольно безболезненно, но будьте готовы подождать около 2 дней, чтобы эта модель начала сходиться!

Давайте сначала определим некоторые параметры:

 d_model = 512 
голов = 8
N = 6
src_vocab = len (EN_TEXT.vocab)
trg_vocab = len (FR_TEXT.vocab) model = Transformer (src_vocab, trg_modelocab, , Heads) для p в model.parameters ():
if p.dim ()> 1:
nn.init.xavier_uniform_ (p) # этот код очень важен! Он инициализирует параметры диапазоном значений
#, который предотвращает затухание или слишком большое усиление сигнала.
# См. Математическое объяснение в этом блоге. Optim = torch.optim.Adam (model.parameters (), lr = 0,0001, betas = (0.9, 0.98), eps = 1e-9)

И теперь все хорошо для обучения:

 def train_model (epochs, print_every = 100): 

model.train ()

start = time.time ()
temp = start

total_loss = 0

для эпох в диапазоне (эпох):

для i, партия в enumerate (train_iter):

src = batch.English.transpose (0,1)
trg = batch.French.transpose (0,1) # введенное нами французское предложение содержит все слова, кроме
# последнего, поскольку каждое слово используется для предсказания следующего

trg_input = trg [:,: -1]

# слова, которые мы пытаемся для прогнозирования

target = trg [:, 1:]. contiguous (). view (-1)

# создать функцию для создания масок с использованием кода маски выше

src_mask, trg_mask = create_masks (src, trg_input)

preds = модель (src, trg_input, src_mask, trg_mask)

optim.zero_grad ()

loss = F.cross_entropy (preds.view (-1, preds.size (-1)),
результатов, ignore_index = target_pad)

loss.backward ()
optim.step ()

total_loss + = loss.data [0]
if ( i + 1)% print_every == 0:
loss_avg = total_loss / print_every
print ("time =% dm, epoch% d, iter =% d, loss =% .3f,
% ds на% d iters"% ( (time.time () - start) // 60,
эпоха + 1, i + 1, loss_avg, time.time () - temp,
print_every))
total_loss = 0
temp = time.time ()

Пример результатов тренировки: после нескольких дней тренировок я, казалось, сошёл на потерю примерно 1.3

Мы можем использовать приведенную ниже функцию для перевода предложений. Мы можем кормить его предложениями прямо из наших пакетов или вводить собственные строки.

Переводчик работает, выполняя цикл. Начнем с кодирования английского предложения. Затем мы передаем декодеру индекс токена и выходные данные кодировщика. Декодер делает предсказание для первого слова, и мы добавляем его ко входу декодера с токеном sos. Мы повторно запускаем цикл, получая следующее предсказание и добавляя его на вход декодера, пока не дойдем до токена , сообщающего нам, что он завершил перевод.

 def translate (model, src, max_len = 80, custom_string = False): 

model.eval ()

if custom_sentence == True:
src = tokenize_en (src)
предложение = \
Variable (torch.LongTensor ([ [EN_TEXT.vocab.stoi [tok] для tok
в предложении]])). Cuda () src_mask = (src! = Input_pad) .unsqueeze (-2)
e_outputs = model.encoder (src, src_mask)

output = torch.zeros (max_len) .type_as (src.data)
вывода [0] = torch.LongTensor ([FR_TEXT.vocab.stoi ['']])

для i в диапазоне (1, max_len):

trg_mask = np.triu (np.ones ((1, i, i),
k = 1) .astype ('uint8')
trg_mask = Variable (torch.from_numpy (trg_mask) == 0) .cuda ()

out = модель .out (model.decoder (output [: i] .unsqueeze (0),
e_outputs, src_mask, trg_mask))
out = F.softmax (out, dim = -1)
val, ix = out [:, - 1] .data.topk (1)

выводит [i] = ix [0] [0]
if ix [0] [0] == FR_TEXT.vocab.stoi ['']:
break

return '' .join (
[FR_TEXT.vocab.itos [ix] для ix в выходах [: i]]
)

И все.Смотрите мой Github здесь, где я написал этот код как программу, которая будет принимать два параллельных текста в качестве параметров и тренировать на них эту модель. Или практикуйте знания и применяйте сами!

.