Сечение заземления: Провод для заземления: сечение, марка, цвет

Содержание

Провод для заземления: сечение, марка, цвет

Статья
Видео

Заземлением называется подключение нетоковедущих частей электрооборудования к заземлителю. Таким образом обеспечивается наличие потенциала земли на корпусах электроприборов. Это нужно для предотвращения поражения электрическим током в результате касания корпусов и других конструктивных частей поврежденного оборудования. Подключение к заземляющей шине осуществляется с помощью провода или кабеля. В этой статье мы расскажем, каким должен быть провод для заземления в частном доме и в квартире, чтобы вы могли правильно выбрать марку, сечение и другие параметры.

Кратко о терминах
Сечение провода заземления
Марка и требования к проводникам
Цвет провода и особенности подключения

Кратко о терминах

Чтобы статья была понятной даже для тех, кто далёк от электротехники, мы привели пояснение к терминам, которые в ней будут использоваться.

Заземлителем называют основа системы заземления. Обычно оно представляет собой металлические штыри, вогнанные в землю на равном расстоянии друг от друга, формируя фигуру наподобие треугольника.

Заземляющей шиной или ГЗШ называют металлическую полосу, проложенную по периметру помещения или около защищаемых приборов, которая соединяет все заземляющие проводники электроприборов с заземлителем.

Заземляющим проводом или жилой называют тот проводник, который обеспечивает соединение заземлителя с ГЗШ.

Металлосвязь – это понятие, которое характеризует контакт между металлическими частями корпусов электрооборудования, в том числе двери электрических щитов или шкафов с их корпусами.

Сечение провода заземления

Для обеспечения надежной защиты от поражения током и работы защитных коммутационных приборов заземляющий провод подбирают в зависимости от сечения фазы. Это нужно для того, чтобы в случае аварии он выдержал высокие токи и не отгорел. Если это произойдет – то защита не сработает, а опасный потенциал окажется на корпусе электроприбора.

Сечение заземляющего провода должно быть:

Если фаза используется сечением до 16 кв. мм – заземляющий проводник должен быть аналогичного размера.
Если площадь поперечного сечения фазы от 16 до 35 кв. мм, то у «земли» оно должно быть 16 кв. мм.
При сечении фазы больше 35 кв. мм – минимальное сечение провода заземления должно быть не менее чем половина сечения фазного.

Приведем два примера, чтобы ответить на вопрос какое сечение должно быть у заземления прибора:

Вы подключаете электроплиту кабелем с сечением жил 4 кв. мм. Значит сечение защитного провода должно быть таким же.
К электрическому шкафу подключен вводный кабель с жилами по 50 кв. мм. В этом случае сечение заземления должно быть не менее 25 кв. мм. Можно больше.

Марка и требования к проводникам

Жила заземляющего провода или кабеля может быть и одножильной и многожильной – это зависит только от того, где он будет применяться. Например, для заземления дверцы в электрощите нужно обеспечить её подвижность. Жесткая жила от постоянных открываний дверцы и её изгибаний при этом переломится. Поэтому у жилы должен быть соответствующий класс гибкости, не препятствующий открытию, например 3 и выше.

В то же время для подключения, например, корпуса электродвигателя насосной станции к ГЗШ не нужно обеспечивать подвижность, поскольку этот тип электрообрудования относится к стационарно монтируемому. Поэтому можно использовать жесткие жилы.

Жила заземления может быть:

изолированной;
неизолированной;
находится в составе кабеля;

быть отдельным одножильным проводом;
алюминиевой;
медной.

Отсюда следует вопрос: так какой провод использовать для подключения земли?

В магазинах продаётся кабельная продукция с разным количеством жил: 2, 3, 4, 5. Это нужно для сборки определенных схем включения устройств и подключения электрооборудования к сетям с разным количеством фаз.

Для подключения заземления в розетках и другом электрооборудовании однофазной сети удобно использовать трёхжильные кабели, например ВВГ 3х2,5. А для подключения трёхфазного оборудования к сети и заземления предназначены четырёхжильные кабели, например АВВГ 4х32. При этом в толстых кабелях заземляющий проводник обычно имеет сечение меньшее, чем у фазных жил. Приведем примеры.

Кабели:

ВВГ – подходит для внутреннего применения. Для прокладки на улице его нужно помещать в гофре или трубах. Производится с различным количеством жил, есть более подробный обзор этого кабеля на сайте. Для использования в жарких помещениях лучше использовать ВВГнг-ls. Этот кабель жесткий и лучше подходит для стационарного монтажа.

NYM – зарубежная марка по характеристикам похожа на ВВГ. Жесткий.
ВБбШв – подходит для наружного применения и закапывания в траншею, часто используется для подключения частного дома к сети. Жесткий.

Провода:

ПВС – неплохо подходит для подключения электроинструмента и удлинителей, потому что состоит из многопроволочных гибких жил. Производится в двух и в трёхжильном варианте.
ШВВП – аналогично предыдущему, только он не круглый, а плоский.
ESUY – одножильный мягкий медный провод.

Для подключения провода заземления к сантехнике и прочему в ванне можно использовать одножильные провода с маркировкой ПВ. Цифра после этих букв говорит о классе гибкости, где ПВ-1 жесткая жила, а ПВ-4 или ПВ-6 многопроволочная гибкая жила.

Цвет провода и особенности подключения

Какого цвета должна быть изоляция провода заземления? Заземляющие проводники и шины всегда имеют желто-зеленый полосатый окрас. Это позволяет безошибочно (если монтаж правильный) определять назначение проводов при ремонте проводки. Фазный проводник может иметь коричневый или другой цвет, а нулевой почти всегда синего цвета. В цепях постоянного тока часто маркируют красным плюс, а черным минус. Более подробно данный вопрос рассмотрен в статье: цветовая маркировка проводов.

Если вам достался кабель с цветовой маркировкой не соответствующей ГОСТам, вы можете обозначить землю, фазу и ноль с помощью изоленты или термоусадочной трубки. Кроме цветовой маркировки бывает и буквенная или цифровая:

L – Line или фаза.
N – Neutral или нейтраль, ноль.
PEN или PE – защитный проводник или земля.

Для подключения во вводно-распределительном щитке (и других местах) часто используют земляную и нулевую шины. Это рейка с набором отверстий и винтовыми зажимами, куда подключаются провода. Для подключения провода земли с многопроволочной жилой нужно обязательно её облудить или обжать штыревым наконечником типа НШВИ и подобными. Это правило касается и подключения к клеммам автоматов и другим винтовым соединениям любых гибких проводников.

Для соединения провода с заземляющей шиной необходимо использовать круглые клеммы НКИ, НВИ или другие виды кабельных наконечников с клеммами в виде кольца.

Это может потребоваться при прокладке заземления от контура к щитку. Обычно они бывают двух типов:

Обжимные. Для того, чтобы закрепить на кабеле их обжимают специальным инструментом.

Пассатижами этого делать не стоит, потому что вы не добьетесь надежного обжима. Наилучшее сжатие обеспечивают пресс-клещи (другое название – кримпер) с гексагональными (шестигранными) зажимами.
Со срывными винтами — для их затяжки просто затягивают винт до срыва его головки.

Вот и все, что мы хотели рассказать вам в данной статье. Теперь вы знаете, какого сечения и марки должен быть провод для заземления в частном доме либо же квартире. Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:

Требования к заземляющим проводникам: что нужно знать

Требование к проводам заземления

Заземляющий провод является одним из неотъемлемых элементов любой электроустановки. Его основное назначение — защита от косвенного прикосновения к частям электроустановки, находящимся под напряжением. Косвенным называется прикосновение к частям оборудования, которые в нормальных условиях не находятся под напряжением, например, корпуса двигателей, трансформаторов или даже ручка фена.

Но вследствие нарушения изоляции токоведущих частей (проводов), они могут оказаться под напряжением. Именно для защиты от таких случайностей и предназначено защитное заземление.

Содержание

Немного теории
Требования к заземлителям
- Общие требования к проводам заземления
- Требования к переносным заземлениям
Вывод

Немного теории

Обычному человеку, не особо вдающемуся в основы электротехники, достаточно сложно разобраться во всех этих нюансах. Особенно когда начинают оперировать такими понятиями как заземление, зануление, глухо заземленная или эффективно заземленная нейтраль. Поэтому, для начала попробуем доступным языком объяснить суть всех этих обозначений, и определить основную цель, с которой их придумали.

Нейтраль электрооборудования

Существует пять основных схем подключения нейтрали электрооборудования. Нейтралью называют общую точку обмоток электрооборудования, соединенного в звезду. Соединение звезда — это кода три начала обмотки подключаются к соответствующим фазным проводам, а концы этих обмоток соединяются между собой — нейтраль.
В точке соединения концов этих обмоток, в идеальных условиях потенциал будет равен нулю. Такой же потенциал имеет земля. Поэтому при помощи шины или проводника выполняется заземление нейтрального провода. Обычно подключается он к специальной шине стационарного заземлителя.

Такая система называется TN или системой с глухо заземленной нейтралью. В нашей стране она повсеместно используется в электроустановках до 1000В и подразделяется на три подвида.
Но прежде чем мы приступим к разбору этих подвидов, давайте определимся, что такое нулевой и защитный провод. Как говорит инструкция, нулевым или нейтральным проводом называется проводник, подключенный к нейтрали. На схемах этот провод обычно обозначают – «N».

Отличия зануления и заземления

Кроме того, существует еще так называемый проводник защитного заземления. Он обозначается «РЕ». Используя КС 066 1 зажим плашечный заземляющего провода или другой подобный вид подключения, он подключается к земле и к корпусу оборудования, тем самым, обеспечивая нулевой потенциал на корпусе. Но как мы помним, в сетях с глухо заземленной нейтралью она так же подключается к земле.

Именно, исходя из этого условия, в сетях TN и существует три вида подключения:

Система TN-S	Первый вариант это TN-S. При этом варианте, к нейтрали одним проводом подключается нулевой проводник, а вторым провод защитного заземления. На всем протяжении до конечного потребителя они не соединяются.
Система TN-С	Второй вариант это – TN-С. В этом случае провода для заземления и нулевой проводник подключаются к нейтрали в одной точке, и по всей длине идут единым проводником. Такой проводник называется «PEN», то есть нулевой и защитный.
Система TN-C-S	Последним вариантом для систем с глухо заземлённой нейтралью является система TN-C-S, то есть система, совмещающая первые два варианта. Для этой системы характерно использование одного проводника для подключения к нейтрали. Но затем он разделяется на два проводника – заземления и зануления. Провода заземления для снижения потенциала корпуса и зануления для работы электроустановки. В дальнейшем они уже не пересекаются.
Система ТТ	Кроме приведенных выше систем, существуют еще IT (система с изолированной нейтралью) и TT (система с эффективно заземленной нейтралью). Такие системы обычно используются в сетях выше 1000, куда без должной подготовки и знаний лезть не следует. Ведь цена ошибки там очень велика. Поэтому в нашей статье мы не будем их даже рассматривать.

Важно: Ссылаясь на систему заземления TN -С, некоторые «горе электрики» пытаются реализовать ее у себя дома, используя нулевой проводник в качестве и нейтрального и защитного. Но согласно п.1.7.132 ПУЭ для однофазных сетей это запрещено. Это связано с тем, что при обрыве нулевого провода высока вероятность появления напряжения на корпусе защищаемого оборудования. Поэтому, если нет отдельного контура заземления, то лучше обойтись вообще без него, чем подключать корпус оборудования к нулевому проводнику.

Требования к заземлителям

Ну вот, разобравшись с основными теоретическими аспектами, давайте поговорим и о самих проводниках. В зависимости от места их установки к ним предъявляются совершенно разные требования. Поэтому давайте отдельно рассмотрим включение заземляющих проводов для стационарных и передвижных электроустановок.

Общие требования к проводам заземления

Но начнем мы наш разговор с общих требований, предъявляемых к проводникам, используемым для заземления. Как вы уже должны были понять они должны обеспечивать снижение потенциала на защищаемом оборудовании до нулевого или близкого к нему значения. В связи с этим они должны иметь возможность пропускать ток, равный току короткого замыкания в данной электроустановке.

Казалось бы, в связи с этим, сечение таких проводников, в обязательном порядке должно быть не меньше, чем у фазных проводников, но это не так. Дело в том, что фазные проводники должны обеспечивать долговременное протекание больших токов. А вот защитный провод, должен обеспечить такую возможность только на время работы защиты. Обычно это время не превышает 2-3 секунд.

Сечение проводов заземления

Определить такое сечение вы вполне можете и своими руками благодаря таблице 1.7.5 ПУЭ. Для проводов с сечением рабочих жил до 16 мм^2, сечение защитных проводников должно быть идентичным. Для проводов от 16 до 35 мм² сечение защитных проводов может быть 16 мм². Для проводов большего сечения защитный проводник должен быть не менее чем в два раза меньшего сечения.

Структура кабеля с нулевым проводом меньшего сечения

Согласно нормам ГОСТ, вся кабельно-проводниковая продукция должна содержать маркировку сечения жил. Причем если сечение жил зануления и заземления отличаются от рабочих, то она должна указываться отдельно как на видео.

В некоторых случаях допускается отдельный расчёт сечения проводника заземления. Для этого используется формула, в которой учтены такие показатели как ток короткого замыкания, время срабатывания защит, тип изоляции и проводника, а также способ прокладки кабеля. Но используют такой способ определения сечения достаточно редко.
Теперь, что касается обозначения заземляющих и нулевых проводников. Их буквенную аббревиатуру вы уже знаете. Но кроме того они имеют еще и цветовую. Заземление при пятипроводной системе заземления должно иметь желто-зеленую окраску. Нулевой провод обозначается голубым цветом.

Знак места подключения заземления

Отдельным вопросом является качество заземления. Его определяют путем измерения его сопротивления. Согласно п.1.7.101 ПУЭ для трехфазной сети с линейным напряжением в 380В, оно должно быть не более 4 Ом. Это достаточно маленькая величина, которая обуславливается только внутренним сопротивлением проводника.

Схема измерения сопротивления заземления

Для достижения соответствующего качества заземления следует использовать винтовые зажимы. Они позволяют достаточно просто отключить проводник для ремонтных работ и испытаний, а также обеспечивают качественный контакт. Удлинение заземления и нулевых проводников не приветствуется, но допускается. В этом случае можно использовать зажим плашечный заземляющего провода КС 066 1 или подобные зажимы для проводов меньшего сечения.
Отдельным вопросом является отдельная прокладка проводов заземления и зануления. Согласно п.1.7.127 ПУЭ провод медный для заземления должен быть не менее 2,5 мм² если он имеет защиту от механических повреждений и не менее 4 мм^2, если он не имеет таковой. Для алюминиевого провода, независимо от способа прокладки, сечение должно быть не меньше 16 мм².

Требования к переносным заземлениям

Отдельной темой стоят проводники для временного использования. С их помощью к заземляющему контуру подключают электроустановки временного характера. Это могут быть передвижные будки, механизмы или автотранспорт.

Переносное заземление

Для этого используют специальные переносные заземления. Подобные проводники используют и для создания безопасных условий работ.
Такие проводники не должны иметь изоляции, это делается для того, чтобы всегда можно было визуально осмотреть его целостность. Для крепления к контуру заземления и механизму он должен иметь струбцины. Струбцина для провода заземления должна крепится к проводу методом сварки или винтового соединения.

Струбцина переносного заземления

Проводник обязательно должен быть медным и многожильным. Причем количество оборванных отдельных проволок строго регламентируется и не должно превышать 5%.
Сечение таких переносных заземлений должно быть не менее 16 мм² для электроустановок до 1000В и не менее 25 мм² для электроустановок более высокого напряжения. Для заземления машин и механизмов можно использовать провод с сечением не менее 16 мм² независимо от класса напряжения.

На фото переносное заземление для заземления машин и механизмов

Качество такого заземления проверить достаточно сложно. Поэтому единственным условием является обязательная зачистка металлической поверхности перед их наложением.

Вывод

Заземление нейтрального провода и проводника заземления играют очень важную роль не только для создания безопасных условий, но и для работоспособности всей системы. Поэтому этим аспектом электроустановки не следует пренебрегать. И мы очень надеемся, что наша статья помогла вам разобраться в этом вопросе.

Монтаж заземления

Стержневая конструкция модульных заземлителей обеспечивает максимальную простоту монтажа:

Я оценил простоту монтажа.
Я понял, что мог бы сделать монтажные работы сам, настолько все было продумано до мелочей.

Надежда Бажутина,
конструкторский отдел,
Группа компаний ПРОГРЕССТЕХ

Заземлители вертикальные необходимой глубины набираются из 9 шт. 0006 С помощью обычного электрического отбойного молотка (энергия удара 20-25 Дж) одна за другой вбиваются в землю 1,5-метровые стержни. Стержни соединяются между собой простыми резьбовыми муфтами (сварка не требуется). Болтовой зажим используется для присоединения заземляющего проводника.

Конфигурация заземления (одноэлектродная или многоэлектродная) выбирается в зависимости от доступной площади, типа грунта и типа объекта (жилой дом или производственное здание).

Глубокая установка одного электрода на глубину от 15 до 30 метров это наиболее удобный метод, позволяющий получить очень эффективное заземление:

Его качество (сопротивление заземления) не зависит от погоды и времени года
Возможна установка по периметру здания (в подвале)
Площадь контура заземления минимальна
Объем земляных работ минимальный

Пример модульной заземляющей установки

Установка электролитического заземления

Конструкция и технология электролитического заземления обеспечивают максимальное удобство и простоту монтажа в вечномерзлых, каменистых и песчаных грунтах.

Устройство такого грунта:

не требует большого объема земляных работ (по сравнению с обычными способами)
не требует рытья глубоких траншей для укладки заземлителя (глубина всего 0,7 метра)
не требует строительной техники. Весь монтаж выполняется двумя рабочими за 3 часа.

-образный электрод с перфорацией по всей длине, заполненный специальной смесью солей, легко укладывается в траншею глубиной 0,7 метра и длиной 2,5 метра. После установки электролитический заземлитель не требует обслуживания в течение всего срока службы, обеспечивая требуемое сопротивление заземления в течение 50 лет.

^{Собранный комплект электролитического заземления ZANDZ
перед окончательным этапом установки (установка котлована и формирование площадки)}

Пример установки электролитического заземления

Модульное заземление

процедура установки

Подготовка первого стержня.
Внутреннюю часть заземляющего наконечника обрабатывают токопроводящей пастой, после чего наконечник надевают на стержень.
Нанесите токопроводящую пасту на внутреннюю часть соединителя и полностью привинтите его к другому концу стержня.
Полностью вкрутите приводную головку отбойного молотка в муфту, навинченную на заземляющий стержень.
Обратите внимание, что приводную головку необходимо завинчивать до тех пор, пока не будет достигнут полный контакт со штоком. Это необходимо для того, чтобы энергия удара отбойного молотка передавалась через головку непосредственно на шток, а не через муфту. В противном случае муфта может выйти из строя.
Забить штангу в землю отбойным молотком (энергия удара 20-25 Дж) до уровня, удобного для последующих операций
Этот инструмент можно арендовать за ежедневную плату в некоторых прокатных компаниях.
Отвинтить приводную головку (без муфты, так как она должна оставаться на штоке).
Нанесите токопроводящую пасту на муфту, которая остается навинченной на стержень.
Вверните следующий стержень до упора в муфту, описанную в п. 4.
Возьмите новую муфту и нанесите на ее внутреннюю часть токопроводящую пасту.
Вверните до упора приводную головку отбойного молотка в муфту, описанную в п. 6.
Наверните муфту с головкой на стержень, соединенный с уже собранным стержнем (см. стр. 5).
Повторяйте шаги со 2 по 9, пока не будет достигнута желаемая глубина заземляющего электрода.
Обратите внимание, что при установке последнего стержня необходимо оставить часть стержня над поверхностью, чтобы можно было подключить заземляющий проводник .
Сверху собранного электрода устанавливается зажим для присоединения заземляющего проводника.
К зажиму подсоединяется заземляющая жила (провод круглого сечения или лента). Вы можете использовать, например, проводник, показанный на отдельной странице.
Место соединения (хомут) наглухо изолируется гидроизоляционной лентой.

Особые аспекты

модульной заземляющей установки

Соединение заземляющих стержней

Стержень при установке ориентируется тупым концом вниз (в землю), а более острым концом вверх.

Это необходимо для более точного соединения стержней внутри муфты.

Нанесение токопроводящей пасты
Паста наносится на резьбу только внутри муфты (паста улучшает электрические и коррозионные свойства соединения).

Соединение стержней (через муфту) Скрутите стержни вручную, без использования специальных инструментов. Как показывает опыт, для затягивания стержней достаточно ручного усилия, поэтому использование инструментов не дает дополнительного эффекта.

При забивании штанг в твердый или плотный грунт расшатывается резьбовое соединение. Вы можете затянуть соединение по мере необходимости. Это необходимо для эффективной передачи энергии удара отбойного молотка на забиваемый в почву электрод.

Угол наклона отбойного молотка и стержня по отношению к оси проходки.

При забивании тяг не рекомендуется изменять угол наклона отбойного молотка по отношению к собранной тяге во избежание поломки или смятия муфты.

Сохраняйте нулевой (0) угол между направлением энергии удара отбойного молотка и осью приводимого в движение штока. Также необходимо соблюдать ноль (0)
угол между осями стержней.

Порядок установки электролитического заземления

Выкопайте траншею глубиной 0,7 метра, шириной 20 см и длиной 2,5 метра.
Насыпьте слой околоэлектродного наполнителя толщиной 1 см (один пакет) на дно траншеи.
Очистить электрод от защитной/транспортной пленки по всей длине электрода. Поместите электрод в траншею меньшей изогнутой частью трубки вверх.
Заполните горизонтальную часть трубки электрода остатками приэлектродного наполнителя (два пакетика).
Установите смотровую яму на вертикальной части трубки электрода.
Подсоедините заземляющий провод к смещению электролитического электрода (медный провод 0,5 метра). Эта операция выполняется с использованием
входит в комплект.
Изолируйте хомут водонепроницаемой лентой, входящей в комплект.
Засыпать траншею. Крышку ямы необходимо укладывать вровень с почвой.
Налейте в электрод от 5 до 7 литров воды. Это необходимо для ускорения вымывания солей из электрода.
Глубина закладки проводника
Поверхностный слой почвы подвержен сезонным и погодным воздействиям. Чрезмерная влажность, промерзание или оттаивание грунта в этом слое отрицательно сказываются как на грунте, так и на проложенных в грунте заземляющих/соединительных проводниках.
Кроме того, вероятность механического повреждения проводов в поверхностном слое при проведении хозяйственных работ создает неудобства и увеличивает вероятность возникновения опасной ситуации из-за нарушения заземления.
На большей части территории Российской Федерации и стран СНГ мощность поверхностного слоя почвы, подвергающегося указанным видам воздействия, составляет 0,5 — 0,7 метра.
Поэтому заземляющие и соединительные провода следует прокладывать в земле на этой глубине (т.е. 0,5 – 0,7 метра) в подготовленной траншее.
Заземлители забиваются на одинаковую глубину.

Процедуры установки заземления на месте
Выкопать траншею глубиной 0,5 — 0,7 метра в месте прокладки соединительного провода.
Установить заземляющие электроды в траншею. Инструкции по установке заземлителей см. в списке операций, включенных в «Процедуры установки…».
Уложить соединительный провод в траншею
Подсоедините заземляющие электроды к проводнику с помощью зажимов, входящих в комплекты ZANDZ
Подключить получившуюся землю к электрическому щиту
Обратная засыпка траншеи

Соединение заземлителей

Соединение заземлителей между собой и землей с защищаемым объектом осуществляется стальной или медной жилой (проволокой или лентой).

Минимальное сечение заземлителя зависит от задач, решаемых системой заземления. (проволока или лента).

Минимальное сечение заземлителя зависит от задач, которые выполняет система заземления.

Для медных жил часто выбирают сечение 50 мм²; Часто используется сечение 150 мм² для стальных жил. Распространена обычная стальная лента 5*30 м.

Провод укладывается на глубину 0,5 — 0,7 метра в подготовленную траншею (где также устанавливаются электроды).

В комплект ZANDZ входит специальный зажим, который используется для соединения заземляющего электрода с проводником.

Статьи по Теме:

Проводники заземления оборудования для систем кабельных лотков

Системы проводки кабельных лотков имеют отличные показатели безопасности и надежности. Эти превосходные показатели являются результатом уникальных характеристик кабельных лотков, а также правильного проектирования и монтажа систем электропроводки кабельных лотков. Целью этой статьи является обзор методов заземления для систем электропроводки кабельных лотков. Проводники заземления оборудования являются наиболее важными проводниками в электрических системах. Заземляющий проводник оборудования является защитным проводником электрической цепи.

При проектировании системы электропроводки кабельного лотка проектировщик должен оценить варианты проводника заземления оборудования (EGC) Национального электротехнического кодекса (NEC), применимые к проекту.

Оцените следующие варианты:

Используйте кабельный лоток в качестве EGC. [Кабельный лоток может использоваться в качестве EGC только в соответствующих условиях, как указано в 9.0010 NEC Раздел 318-3(c)].
Используйте одножильный кабель в качестве общего EGC для всех цепей в кабельном лотке [NEC Section 318-3(b)(1) Exception 2].
Используйте отдельные проводники EGC в каждом многожильном кабеле в кабельном лотке (NEC Section 250-95).
Параллельно EGC с кабельным лотком.

Требования к EGC описаны в нескольких разделах NEC.

NEC Раздел 110-10. Полное сопротивление цепи и другие характеристики . Указывает, что компоненты и характеристики цепи должны быть правильно выбраны и скоординированы, чтобы неисправность (короткое замыкание) была устранена без серьезного повреждения электрических компонентов цепи.

NEC Раздел 250-1(f). В примечании мелким шрифтом (FPN) № 2 говорится, что проводящие материалы, окружающие электрические проводники или оборудование, заземляются для ограничения напряжения на землю на этих проводящих материалах и соединяются для облегчения работы устройств перегрузки по току в условиях замыкания на землю.

NEC Раздел 250-51 гласит, что эффективный заземляющий путь должен быть: постоянным и электрически непрерывным, иметь возможность безопасно проводить любой наложенный на него ток короткого замыкания, иметь достаточно низкий импеданс, чтобы ограничить напряжение на землю и облегчить работу защитных устройств.

В разделе 318-6(a) NEC указано, что кабельный лоток не должен быть механически непрерывным, но он должен быть электрически непрерывным, а соединение должно соответствовать разделу 250-75 NEC.

Желательно, чтобы замыкание линии на землю быстро устранялось защитным устройством цепи. Пока существует замыкание на землю, персонал объекта, а также сам объект могут оказаться в небезопасных условиях. Напряжения могут распределяться по металлическим компонентам объекта таким образом, что они могут создавать условия, которые могут привести к поражению электрическим током или травмам персонала объекта, который физически контактирует с металлическими компонентами, находящимися под напряжением. Существует вероятность пожара на объекте, если электрические дуги тока короткого замыкания станут источниками возгорания.

A Ознакомьтесь с опциями EGC, доступными для систем кабельных лотков.

1. Кабельные лотки в качестве EGC.

NEC Раздел 318-3(c) Проводники заземления оборудования гласит, что металлические кабельные лотки разрешается использовать в качестве EGC, если постоянное техническое обслуживание и надзор гарантируют, что квалифицированные специалисты будут обслуживать установленную систему кабельных трасс и что кабельный лоток соответствует с положениями NEC Раздел 318-7 Заземление .

Это означает, что кабельный лоток может использоваться в качестве EGC на любом соответствующем объекте. Нет ограничений по типу объекта, в котором кабельный лоток может использоваться в качестве ЭГК. Квалификационное ограничение основано на опыте персонала по обслуживанию электрооборудования объекта. Привлеченный электротехнический персонал должен иметь квалификацию.

Металлические кабельные лотки имеют классификацию Underwriters Laboratories (UL) в отношении пригодности для использования в качестве EGC. Классификационная маркировка гласит: «Классифицировано Underwriters Laboratories Inc. в отношении его пригодности в качестве проводника заземления оборудования». Кабельный лоток не входит в список UL, он классифицируется UL как EGC.

Площадь поперечного сечения металла, доступного для использования в качестве EGC, указана в каталогах производителей для различных кабельных лотков. Это сумма площадей поперечного сечения двух боковых реек. Для кабельных лотков цельной конструкции общая площадь поперечного сечения представляет собой сумму поперечных сечений боковых направляющих плюс площадь поперечного сечения сплошного дна. Если в дне кабельного лотка имеются вентиляционные отверстия, вентиляционные отверстия уменьшают площадь поперечного сечения дна кабельного лотка, доступную для обслуживания ЭГК. Если кабельный лоток будет использоваться в качестве EGC, это должно быть указано в заказе на поставку, а производитель пометит или поместит постоянную информационную этикетку на боковой направляющей кабельного лотка. На этой маркировке или информационной табличке будет указано поперечное сечение металлической площади кабельного лотка EGC и указано, что кабельный лоток сертифицирован UL для использования в качестве EGC. Нет необходимости наносить токопроводящий состав на стандартные соединения пластин для сращивания кабельных лотков или устанавливать соединительные перемычки на стандартные соединения пластин для сращивания кабельных лотков для алюминиевых или стальных кабельных лотков.

Таблица 318-7(b)(2) «Требования к площади металла для кабельных лотков, используемых в качестве заземляющих проводников оборудования» показывает минимальное поперечное сечение металла, которое требуется для алюминиевых или стальных кабельных лотков, которые будут использоваться в качестве EGC. o самый высокий рейтинг любого защитного устройства (номинал предохранителя или три положения автоматического выключателя) для цепей в кабельном лотке. Если площадь поперечного сечения кабельных лотков недостаточна для номинала защитного устройства, кабельный лоток не может использоваться в качестве ЭГ и в кабельный лоток должен быть проложен отдельный одножильный кабель ЭГК или каждый многожильный кабель должен содержать жилу ЭГК. Соединения кабелепроводов и/или кабелей (соединение и/или EGC) с кабельными лотками должны быть выполнены с помощью соединителей, внесенных в список UL, которые должным образом установлены, чтобы обеспечить хорошую электрическую непрерывность между кабельным лотком и кабелепроводами и/или кабелями.

В соответствии с разделом 318-7(a) NEC все металлические кабельные лотки должны быть заземлены в соответствии со статьей 250 NEC независимо от того, используется ли кабельный лоток в качестве EGC.

2. Одножильные кабели EGC в кабельных лотках.

NEC Раздел 318-3(b)(1) Исключение № 2 гласит, что изолированные, покрытые или неизолированные одиночные жилы калибра № 4 AWG или больше могут использоваться в качестве кабелей EGC в кабельных лотках.

Если используется одножильный кабель EGC, размер одножильного кабеля EGC должен соответствовать номиналу предохранителя или настройке срабатывания автоматического выключателя (NEC, таблица 250-9).5) цепи с наибольшей пропускной способностью в кабельном лотке, в которой потенциально может использоваться одножильный кабель EGC в случае замыкания на землю.

В условиях повышенной влажности неизолированная медь EGC не должна устанавливаться в алюминиевый кабельный лоток из-за возможности электролитической коррозии алюминиевого кабельного лотка. Для таких установок лучше всего использовать закрытый или изолированный проводник, а также удалить покрытие или изоляцию в тех местах, где выполняются соединительные соединения с кабельным лотком, соединительными перемычками, кабельными каналами, корпусами оборудования и т. д. с оловянными или оцинкованными разъемами, внесенными в список UL.

Хотя в этом нет необходимости, есть преимущества в соединении одножильного кабеля EGC с кабельным лотком через каждые 50–100 футов с помощью соединителя, внесенного в список UL. Таким образом кабельный лоток электрически подключается параллельно кабелю EGC. Если происходит замыкание на землю, эта практика может привести к тому, что более низкие напряжения на землю будут приложены к металлическим компонентам объекта, находящимся под напряжением. Электрически параллельный кабельный лоток и кабель EGC становятся EGC с низким импедансом (см. вариант № 4). Кабели EGC должны быть надежно привязаны к кабельному лотку через каждые 10–20 футов, чтобы в условиях неисправности магнитные силы не выбросили EGC из кабельного лотка.

5. Многожильные кабели с ЭГК в кабельных лотках.

Можно указать многожильные кабели, содержащие собственный EGC. Проводники EGC в многожильных кабелях могут быть неизолированными, покрытыми или изолированными. В случае покрытия или изоляции внешняя отделка должна быть зеленой или зеленой с одной или несколькими желтыми полосами [см. раздел NEC 250-57(b)]. На квалификационных объектах любой изолированный проводник в многожильном кабеле может быть постоянно идентифицирован как EGC одним из трех указанных методов, указанных в 9. 0010 NEC Раздел 250-57(b) Исключение № 4 .

ЭГК параллельных многожильных кабелей в кабельных лотках.

В раздел 250-95 NEC было внесено существенное изменение. Размер проводников заземления оборудования для NEC 1993 и 1996 годов, который влияет на параллельную прокладку стандартных многожильных кабелей в кабельных лотках. Это изменение требует увеличения размера ЭГК в трехжильных кабелях при параллельном соединении фазных проводов и параллельности ЭГК или установки отдельного ЭГК соответствующего размера в кабельном лотке.

Принятые предложения по пересмотру NEC Section 250-95 не содержали каких-либо задокументированных проблем с безопасностью. Обоснование заявителя заключалось в том, что проводники кабелей разрешается соединять параллельно, поэтому к многожильным кабелям следует применять единый размер EGC, применяемый к системам кабельных каналов. В результате « или кабель » были помещены после слова « кабельный канал » в разделе NEC 250-95 .

Не было представлено каких-либо публичных фактов о каких-либо проблемах безопасности или технических проблемах, связанных с эксплуатацией стандартных трехжильных кабелей с параллельными ЭГК стандартного размера. Это обычная промышленная практика на протяжении нескольких десятилетий. На многих предприятиях по производству химических, пластмассовых и текстильных изделий питающие линии на 480 вольт (кабели типа TC) от подстанций до центров управления электродвигателями соединены параллельно стандартными трехжильными кабелями с ЭГК стандартного размера, соединенными параллельно с начала 19 века.60-е годы.

Для параллельных трехжильных кабелей, установленных в кабельном лотке в соответствии с NEC 1996 года, необходимо выбрать один из следующих вариантов:

A. Закажите специальные трехжильные кабели, которые содержат EGC большего размера. Размер EGC будет зависеть от номинала или настройки защитного устройства цепи согласно NEC Table 250-95 . Это означает, что размер EGC зависит от количества трехжильных кабелей, соединенных параллельно для получения желаемой пропускной способности цепи.
B. Используйте трехжильные кабели без EGC и установите одножильный EGC в кабельном лотке или используйте кабельный лоток в качестве EGC при квалификационных установках в соответствии с Разделом 318-3(c).
C. Используйте стандартные трехжильные кабели с EGC стандартного размера и параллельно EGC, которые находятся в кабельных сборках, с одножильным EGC (размеры согласно таблице 250-95) в кабельном лотке или с кабельным лотком, если он используется в качестве ЭГК. Это соответствует требованиям NEC Section 250-95.

7. Электрическая параллельность одножильного EGC и кабельного лотка.

Электрическая параллельность одножильного EGC с кабельным лотком путем присоединения одножильного EGC к кабельному лотку через каждые 50–100 футов обеспечивает установку, которая может обеспечить некоторую степень повышения электробезопасности объекта и его персонала в условиях замыкания на землю. Соединение кабельного лотка с одножильным EGC через каждые 50–100 футов не требуется NEC, но является желательной дополнительной практикой.

Ниже приведено сравнение для установки, в которой одножильный EGC не соединен электрически параллельно с кабельным лотком, и для установки, в которой одножильный EGC соединен параллельно с кабельным лотком.

В качестве основы для простого сравнения двух случаев сделаны следующие допущения:

Система: Показана одна фаза (277 В) вторичной обмотки трансформатора на 480 В, соединенного звездой.

Проводники: Фазный провод представляет собой медный провод толщиной 500 тыс.см с изоляцией 75°C. Он рассчитан на 380 ампер без снижения номинальных значений в зависимости от температуры окружающей среды. Защитное устройство рассчитано на 400 ампер. EGC представляет собой медь № 3 AWG (таблица NEC 250-95). Поперечное сечение боковых поручней алюминиевого кабельного лотка составляет 2 квадратных дюйма. Проводимость алюминия кабельного лотка составляет около 55 процентов от проводимости меди.

Сопротивление медного проводника 500 тыс.смил составляет 0,0258 Ом/к·фут.

Сопротивление медного проводника № 3 AWG составляет 0,245 Ом/к·фут.

Сопротивление алюминиевого кабельного лотка составляет приблизительно 0,0143 Ом/к·фут.

Сопротивление соединенных параллельно ЭГК №3 и алюминиевого кабельного лотка составляет 0,0135 Ом/к·фут. [Результирующее сопротивление параллельных проводников равно R1 x R2/R1 + R2. = (0,0143)(0,245)/0,0143) + (0,245) = 0,0135 Ом].

Допущения: Для упрощения примеров вместо импеданса используются значения сопротивления. В реальной установке импеданс будет определять величину тока короткого замыкания и падение напряжения. Падение напряжения на дуге КЗ не учитывается. Предполагается, что весь ток обратного замыкания будет ограничиваться однопроводным EGC или однопроводным EGC и кабельным лотком, когда они электрически параллельны. Предполагается, что фазный провод, ЭГК и алюминиевый кабельный лоток имеют одинаковую длину

Электрическое подключение кабельного лотка параллельно одножильному EGC является заслуживающим внимания вариантом.