Przewodnik zgodności Uziemienie i połączenia wyrównawcze dla metalowych korytek kablowych

W praktyce inżynierii elektrycznej uziemienie i połączenia wyrównawcze metalowych koryt kablowych pozostają kluczowym zagadnieniem bezpieczeństwa. To, czy te środki są konieczne - i jak je prawidłowo wdrożyć - bezpośrednio wpływa na bezpieczeństwo elektryczne i niezawodność systemu. Niniejsza analiza bada wymagania dotyczące uziemienia i połączeń wyrównawczych dla metalowych koryt kablowych w różnych zastosowaniach, dostarczając jasnych wskazówek dla inżynierów i techników elektryków, aby zapewnić zgodność z odpowiednimi normami.

Rozważmy następujący scenariusz: Nieoczekiwane uszkodzenie elektryczne powoduje przepływ prądu przez metalowe koryto kablowe. Bez odpowiedniego uziemienia to koryto staje się ukrytym zagrożeniem, potencjalnie powodując porażenie prądem. Ale czy uziemienie lub połączenia wyrównawcze są zawsze obowiązkowe dla metalowych koryt kablowych? Odpowiedź zależy od wielu czynników, w tym od przeznaczenia koryta, rodzaju przewodów, które przenosi, oraz środowiska instalacji.

Aby prawidłowo ocenić wymagania, musimy najpierw wyjaśnić te istotne terminy:

• Uziemienie (uziemianie): Połączenie metalowej obudowy lub przewodzących części sprzętu elektrycznego z ziemią, tworząc ścieżkę o niskiej impedancji dla przepływu prądu zwarciowego, umożliwiając urządzeniom ochronnym odłączenie zasilania i zapobieganie porażeniu prądem.
• Połączenia wyrównawcze: Połączenie ze sobą metalowych części, które mogą generować różnice potencjałów lub wprowadzać potencjały zewnętrzne, wyrównując ich napięcia w celu zmniejszenia ryzyka porażenia.
• Część przewodząca dostępna: Dostępne przewodzące części urządzeń, które normalnie nie są pod napięciem, ale mogą znaleźć się pod napięciem podczas uszkodzeń (np. metalowe obudowy).
• Część przewodząca obca: Przewodzące elementy niebędące częścią instalacji elektrycznej, ale mogące wprowadzać potencjał (np. metalowe rury, konstrukcje budowlane).

Zgodnie z normami IEC, to, czy metalowe koryta kablowe wymagają uziemienia, zależy od tego, czy stanowią one części przewodzące dostępne:

Jeśli są przeznaczone do pełnienia funkcji przewodów ochronnych (PE) przenoszących prąd zwarciowy, koryta muszą być niezawodnie uziemione. Muszą spełniać wymagania PE, w tym odpowiedni przekrój dla oczekiwanego prądu zwarciowego i odpowiednią ciągłość elektryczną, zgodnie z normą IEC 60364-5-54.

W przypadku koryt służących jedynie do podtrzymywania kabli, wymagania różnią się w zależności od rodzaju kabla:

• Kable z metalowym płaszczem: W przypadku kabli takich jak MICC (izolacja mineralna), prąd zwarciowy płynie głównie przez metalowy płaszcz kabla. Koryto zazwyczaj nie jest uważane za część przewodzącą dostępną i zwykle nie wymaga uziemienia - chociaż płaszcz musi być prawidłowo uziemiony.
• Kable niemetalowe: W przypadku kabli izolowanych PVC lub XLPE zapewniających ochronę równoważną sprzętowi klasy II, prąd zwarciowy nie będzie płynął przez koryto nawet podczas uszkodzenia izolacji. Dlatego uziemienie jest generalnie zbędne zgodnie z normą IEC 60364-4-41.

Połączenia wyrównawcze zależą od tego, czy koryta mogą wprowadzać potencjały zewnętrzne:

Większość wewnętrznych koryt budowlanych, nie mających kontaktu z ziemią, nie wymaga połączeń wyrównawczych.

Koryta wychodzące na zewnątrz lub stykające się z ziemią (np. sekcje zakopane) mogą wprowadzać potencjały zewnętrzne. Wymagają one połączenia wyrównawczego z głównym zaciskiem uziemiającym (MET), aby zapobiec niebezpiecznym różnicom napięć.

Dodatkowe czynniki mogą wpływać na wymagania:

• Środowiska korozyjne: Wymagają materiałów/powłok odpornych na korozję i regularnej kontroli połączeń uziemiających.
• Wymagania EMC: Wrażliwe obiekty (szpitale, laboratoria) mogą potrzebować uziemienia koryt w celu ekranowania elektromagnetycznego.
• Ochrona odgromowa: Koryta mogą wymagać integracji z systemami ochrony odgromowej zgodnie z normą IEC 62305.

Prawidłowe wykonanie wymaga:

• Wybór odpowiednio dobranych przewodów uziemiających/wyrównawczych (zazwyczaj miedź/aluminium z ochroną przed korozją)
• Zapewnienie połączeń o niskiej rezystancji (za pomocą śrub, spawania) z czystymi powierzchniami i pastą przewodzącą
• Przeprowadzanie okresowych kontroli pod kątem korozji, poluzowanych połączeń lub zmian rezystancji

Kluczowe dokumenty referencyjne obejmują:

• Seria IEC 60364 (instalacje elektryczne niskiego napięcia)
• Seria IEC 61557 (sprzęt do testowania środków ochronnych)
• Seria IEC 62305 (ochrona odgromowa)
• Normy krajowe, takie jak GB 50054 (chiński kodeks projektowania niskiego napięcia)

Wymagania dotyczące uziemienia i połączeń wyrównawczych dla metalowych koryt kablowych nie są uniwersalne, ale wymagają oceny indywidualnej, uwzględniającej funkcję, rodzaje kabli, środowisko i obowiązujące normy. To staranne podejście zapewnia bezpieczeństwo elektryczne personelu i sprzętu.