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金属ケーブルトレイの接地とボンディングに関するコンプライアンスガイド

金属ケーブルトレイの接地とボンディングに関するコンプライアンスガイド

2025-11-17
金属ケーブルトレイの接地とボンディング

電気工学の実践において、金属ケーブルトレイの接地とボンディングは、依然として重要な安全上の考慮事項です。これらの対策が必要かどうか、そしてどのように適切に実装するかは、電気的安全性とシステムの信頼性に直接影響します。この分析では、さまざまな用途における金属ケーブルトレイの接地とボンディングの要件を検証し、電気技術者や技術者が関連する規格に準拠するための明確なガイダンスを提供します。

はじめに:ケーブルトレイの安全に関する考慮事項

次のようなシナリオを考えてみましょう。予期せぬ電気的故障により、金属ケーブルトレイに電流が流れ込みます。適切な接地がないと、このトレイは隠れた危険となり、感電を引き起こす可能性があります。しかし、金属ケーブルトレイには常に接地またはボンディングが義務付けられているのでしょうか?その答えは、トレイの目的、トレイが運ぶケーブルの種類、設置環境など、複数の要因によって異なります。

重要な概念:接地とボンディング

要件を適切に評価するには、まずこれらの重要な用語を明確にする必要があります。

  • 接地(アース):電気機器の金属製エンクロージャまたは導電部分をアースに接続し、故障電流が流れる低インピーダンス経路を作成し、保護装置が電源を遮断し、感電を防止できるようにすること。
  • ボンディング:電位差が発生したり、外部電位が導入されたりする可能性のある金属部分を相互接続し、それらの電圧を等しくして感電のリスクを軽減すること。
  • 露出導電部分:通常は通電されていないが、故障時に活線になる可能性のある機器の触れることのできる導電部分(例:金属製エンクロージャ)。
  • 外部導電部分:電気設備の一部ではないが、電位を導入する可能性のある導電要素(例:金属パイプ、建物の構造物)。
接地要件の決定

IEC規格によると、金属ケーブルトレイに接地が必要かどうかは、露出導電部分を構成するかどうかに依存します。

1. トレイが保護導体として機能する場合

故障電流を運ぶ保護導体(PE)として機能するように設計されている場合、トレイは確実に接地する必要があります。IEC 60364-5-54で規定されているように、予想される故障電流に対する適切な断面積と適切な電気的連続性など、PEの要件を満たす必要があります。

2. トレイが保護導体ではない場合

ケーブルを単に支持するトレイの場合、要件はケーブルの種類によって異なります。

  • 金属シースケーブル:MICC(鉱物絶縁)のようなケーブルの場合、故障電流は主にケーブルの金属シースを流れます。トレイは通常、露出導電部分とは見なされず、通常は接地を必要としません(ただし、シースは適切に接地する必要があります)。
  • 非金属ケーブル:クラスII機器と同等の保護を提供するPVCまたはXLPE絶縁ケーブルの場合、絶縁破壊時でも故障電流はトレイを流れません。したがって、IEC 60364-4-41に従い、一般的に接地は不要です。
ボンディング要件の分析

ボンディングは、トレイが外部電位を導入する可能性があるかどうかに依存します。

1. 外部電位が導入されない場合

アースに接触していないほとんどの内部建物のトレイは、ボンディングを必要としません。

2. 外部電位の可能性がある場合

屋外から伸びているトレイやアースに接触しているトレイ(例:埋設部分)は、外部電位を導入する可能性があります。これらのトレイは、危険な電圧差を防ぐために、主アース端子(MET)にボンディングする必要があります。

特別な考慮事項

追加の要因が要件に影響を与える可能性があります。

  • 腐食性環境:耐腐食性材料/コーティングと、接地接続の定期的な検査が必要です。
  • EMC要件:敏感な施設(病院、研究所)では、電磁シールドのためにトレイを接地する必要がある場合があります。
  • 雷保護:トレイは、IEC 62305に従い、避雷システムと統合する必要がある場合があります。
実装ガイドライン

適切な実行には以下が必要です。

  • 適切にサイズ設定された接地/ボンディング導体(通常は腐食保護付きの銅/アルミニウム)の選択
  • 清浄な表面と導電性ペーストを使用して、低抵抗接続(ボルト、溶接による)を確保する
  • 腐食、緩んだ接続、または抵抗の変化について定期的な検査を実施する
関連規格

主な参照ドキュメントには以下が含まれます。

  • IEC 60364シリーズ(低電圧電気設備)
  • IEC 61557シリーズ(保護対策試験装置)
  • IEC 62305シリーズ(避雷)
  • GB 50054などの国家規格(中国の低電圧設計コード)
結論:適切な評価による安全性

金属ケーブルトレイの接地とボンディングの要件は普遍的なものではなく、機能、ケーブルの種類、環境、および適用可能な規格を考慮したケースバイケースの評価が必要です。この慎重なアプローチにより、人員と機器の電気的安全性が確保されます。