راهنمای انطباق زمین و اتصال برای سینی های کابل فلزی

در عمل مهندسی برق، اتصال به زمین و اتصال همبندی سینی های کابل فلزی همچنان یک ملاحظه ایمنی حیاتی است. اینکه آیا این اقدامات ضروری هستند - و نحوه اجرای صحیح آنها - مستقیماً بر ایمنی الکتریکی و قابلیت اطمینان سیستم تأثیر می گذارد. این تجزیه و تحلیل، الزامات اتصال به زمین و اتصال همبندی برای سینی های کابل فلزی را در کاربردهای مختلف بررسی می کند و راهنمایی های روشنی را برای مهندسان و تکنسین های برق ارائه می دهد تا از انطباق با استانداردهای مربوطه اطمینان حاصل کنند.

این سناریو را در نظر بگیرید: یک خطای الکتریکی غیرمنتظره، جریان را از طریق یک سینی کابل فلزی به جریان می اندازد. بدون اتصال به زمین مناسب، این سینی به یک خطر پنهان تبدیل می شود و به طور بالقوه باعث برق گرفتگی می شود. اما آیا اتصال به زمین یا اتصال همبندی همیشه برای سینی های کابل فلزی اجباری است؟ پاسخ به عوامل متعددی از جمله هدف سینی، نوع کابل هایی که حمل می کند و محیط نصب آن بستگی دارد.

برای ارزیابی صحیح الزامات، ابتدا باید این اصطلاحات ضروری را روشن کنیم:

• اتصال به زمین (ارتینگ): اتصال محفظه فلزی یا قسمت های رسانای تجهیزات الکتریکی به زمین، ایجاد یک مسیر با امپدانس کم برای جریان خطا برای جریان، فعال کردن دستگاه های حفاظتی برای قطع برق و جلوگیری از برق گرفتگی.
• اتصال همبندی: اتصال متقابل قطعات فلزی که ممکن است اختلاف پتانسیل ایجاد کنند یا پتانسیل های خارجی را معرفی کنند، برابر کردن ولتاژهای آنها برای کاهش خطر شوک.
• قسمت رسانای در معرض: قسمت های رسانای قابل لمس تجهیزات که معمولاً برق دار نیستند اما ممکن است در هنگام خطاها زنده شوند (به عنوان مثال، محفظه های فلزی).
• قسمت رسانای خارجی: عناصر رسانایی که بخشی از تأسیسات الکتریکی نیستند اما قادر به معرفی پتانسیل هستند (به عنوان مثال، لوله های فلزی، سازه های ساختمانی).

طبق استانداردهای IEC، اینکه آیا سینی های کابل فلزی نیاز به اتصال به زمین دارند یا خیر، به این بستگی دارد که آیا آنها قسمت های رسانای در معرض هستند یا خیر:

اگر برای عملکرد به عنوان هادی های حفاظتی (PE) طراحی شده اند که جریان خطا را حمل می کنند، سینی ها باید به طور قابل اطمینانی به زمین متصل شوند. آنها باید الزامات PE از جمله سطح مقطع کافی برای جریان خطای مورد انتظار و تداوم الکتریکی مناسب را برآورده کنند، همانطور که در IEC 60364-5-54 مشخص شده است.

برای سینی هایی که صرفاً از کابل ها پشتیبانی می کنند، الزامات بر اساس نوع کابل متفاوت است:

• کابل های با غلاف فلزی: با کابل هایی مانند MICC (عایق معدنی)، جریان خطا در درجه اول از طریق غلاف فلزی کابل جریان می یابد. سینی معمولاً به عنوان رسانای در معرض در نظر گرفته نمی شود و معمولاً نیازی به اتصال به زمین ندارد - اگرچه غلاف باید به درستی به زمین متصل شود.
• کابل های غیر فلزی: برای کابل های عایق بندی شده PVC یا XLPE که حفاظت معادل تجهیزات کلاس II را ارائه می دهند، جریان خطا حتی در هنگام خرابی عایق از طریق سینی جریان نخواهد داشت. بنابراین، اتصال به زمین به طور کلی طبق IEC 60364-4-41 غیر ضروری است.

اتصال همبندی به این بستگی دارد که آیا سینی ها ممکن است پتانسیل های خارجی را معرفی کنند یا خیر:

بیشتر سینی های داخلی ساختمان که هیچ تماسی با زمین ندارند، نیازی به اتصال همبندی ندارند.

سینی هایی که از فضای باز امتداد دارند یا با زمین تماس دارند (به عنوان مثال، بخش های مدفون) ممکن است پتانسیل های خارجی را معرفی کنند. اینها برای جلوگیری از تفاوت های ولتاژ خطرناک، نیاز به اتصال همبندی به ترمینال اصلی ارتینگ (MET) دارند.

عوامل اضافی ممکن است بر الزامات تأثیر بگذارند:

• محیط های خورنده: به مواد/پوشش های مقاوم در برابر خوردگی و بازرسی منظم اتصالات اتصال به زمین نیاز دارند.
• الزامات EMC: تأسیسات حساس (بیمارستان ها، آزمایشگاه ها) ممکن است نیاز به اتصال به زمین سینی ها برای محافظ الکترومغناطیسی داشته باشند.
• حفاظت از صاعقه: سینی ها ممکن است نیاز به ادغام با سیستم های حفاظت از صاعقه طبق IEC 62305 داشته باشند.

اجرای صحیح مستلزم موارد زیر است:

• انتخاب هادی های اتصال به زمین/اتصال همبندی با اندازه مناسب (معمولاً مس/آلومینیوم با محافظت در برابر خوردگی)
• اطمینان از اتصالات با مقاومت کم (از طریق پیچ، جوشکاری) با سطوح تمیز و خمیر رسانا
• انجام بازرسی های دوره ای برای خوردگی، اتصالات شل یا تغییرات مقاومت

اسناد مرجع کلیدی عبارتند از:

• سری IEC 60364 (تأسیسات الکتریکی ولتاژ پایین)
• سری IEC 61557 (تجهیزات تست اقدامات حفاظتی)
• سری IEC 62305 (حفاظت از صاعقه)
• استانداردهای ملی مانند GB 50054 (کد طراحی ولتاژ پایین چین)

الزامات اتصال به زمین و اتصال همبندی برای سینی های کابل فلزی جهانی نیستند، اما نیاز به ارزیابی موردی با در نظر گرفتن عملکرد، انواع کابل، محیط و استانداردهای قابل اجرا دارند. این رویکرد دقیق، ایمنی الکتریکی را برای پرسنل و تجهیزات تضمین می کند.