Сечение кабеля для заземления: Сечение провода (кабеля) заземления. Расчет проводника заземления по ПУЭ.

Сечение провода (кабеля) заземления. Расчет проводника заземления по ПУЭ.

Современные здания могут оборудоваться несколькими вводами систем электросетей. Каждое из них должно иметь заземляющую шину. Это одно из условий безопасной и эффективной эксплуатации инженерной системы, прописанное в правилах устройства электроустановок (далее ПУЭ). Желательно установить шину возле трансформаторных подстанций. Подсоединение проводится с применением снижающего разность потенциалов проводника. Провод заземления ПУЭ должен иметь сечение, равное половине наибольшего сечения линий РЕ (PEN)-проводника.

Расчет сечения заземляющего проводника

Зачастую при обустройстве электросети люди не учитывают особенности используемого для ее проведения материала. При этом они приобретают кабели с жилами одинакового диаметра. Это приводит к тому, что отличить заземлительный провод от фазы или нуля невозможно. Это не соответствует стандартам сечений заземления по ПУЭ.  В его пунктах прописана отдельная формула, позволяющая установить определенные значения. При этом площадь сечения обозначается как S:

• Если фазное сечение соответствует формуле S ≤ 16 мм2, то его наименьшее значение сечения у проводника – S.
• Если сечение находится в пределах, где 16> S ≤ 35, то меньший показатель у проводника равен 16.
• Когда S>35 проводниковое сечение соответствует S/2.

Такие расчеты используются при применении кабелей защитных и фазных, выполненных из одинаковых металлических сплавов. По ПУЭ если проводник заземления изготовлен из иного сырья, его проводимость должна быть равноценной тем, что указаны в примере. При необходимости показатели сечения проводника могут быть меньше, но при этом его нужно определить по формуле S≥ I√ t│k.

Здесь S выступает в качестве площади поперечного сечения защитного проводника в мм2, I – ток короткого замыкания, t – временная характеристика срабатывания защитного аппарата в с., k – коэффициент, зависимый от проводниковых свойств. Он берется исходя из таблиц, приведенных в пунктах 1. 7.6-1.7.9 ПУЭ. 

Отдельный PE-проводник – необходимые показатели сечения

Сечение провода заземления по ПУЭ рассчитывается исходя из того, входит ли проводник из медного сплава в конструкцию кабеля. Если он не включен в него и проложен не в общей оболочке, то возможны два варианта подбора сечений. Когда имеется механическая защита рекомендуемый параметр соответствует 2,5 мм2. При ее отсутствии – 4 мм2. Когда защитные проводники из алюминия прокладываются отдельно, подбирают кабели, имеющее сечение равное или большее 16 мм2. 

Основные требования к заземляющим проводам

Заземление предусматривается с учетом местных условий эксплуатации электроустановки. Принимаются во внимание также назначение этой инженерной системы и режим ее функционирования:

1. Мобильное и гибкое заземление – условие, которое соблюдается при подключении многожильных проводов. Они монтируются на дверцах ячеек, испытательном оборудовании и на других агрегатах, где требуется периодическое перемещение кабелей. Одножильные провода необходимы для надежной фиксации. Их прикрепляют к корпусу стационарного оборудования.
2. Прокладка кабелей открытого типа или их расположение по корпусу оборудования требует использования проводов с изоляционными слоями. В других случаях можно выбирать проводники без изоляции.
3. Отдельный проводник необходим в том случае, если электрическая сеть уже смонтирована. Если предусматривается наличие объединенной конструкции в однофазной системе, предпочтение отдается кабелям с тремя жилами. В случае с тремя фазами провод должен быть пятижильным.
4. Свойства собранной электросети соответствуют характеристикам токопроводящего материала. Если это медь, вся сеть будет наиболее устойчива к коррозии. Удельное сопротивление здесь будет наименьшим. Алюминий и сталь более податливы к воздействию окружающей среды.

Сечение кабеля по ПУЭ – определяющий момент омического сопротивления. Его величина регламентируется п.1.7.101 – 1.7.103. 

Что нужно учесть при подключении

Четкое следование регламенту – важное условие при установке заземляющего проводника. Согласно пункту 1.7.115 в электрических установках, имеющих напряжение более 1кВ, проводимость изготовленных из меди изделий или равноценного ей сплава, должна составлять 1/3 проводимости фазы. Сечение проводника заземления ПУЭ в данном случае определяется как норма, если оно меньше или равно 25 мм2. У кабелей с алюминиевой сердцевиной максимальный показатель – 35 мм2, со стальной – 120 мм2. В случае установки электроагрегатов, работающих под напряжением до 1 кВ требуется минимальное сечение проводников из меди в 10 мм2, алюминия – 16 мм2, а стали – 75 мм2. При несоблюдении норм нарушается целостность проводки. Изоляция кабеля станет разрушаться из-за нагрева кабеля. Это приведет к возрастанию рисков короткого замыкания и удара электрическим током.  Предупредить возможные проблемы можно обратившись к специалистам нашей организации. Они проведут расчет заземления ПУЭ и грамотно подключат систему.

цвет в трехжильном проводе, требования к заземляющим проводникам

Заземление – это комплекс мероприятий, направленных на подсоединение токоведущих частей электрических приборов к заземлителю. Этот не хлопотный процесс позволяет обеспечить потенциал земли на корпусах бытовой техники, чтобы предотвратить поражение электрическим разрядом при касании корпусов приборов, а также других деталей поврежденного оборудования. Подсоединение к заземляющей шине происходит с помощью кабеля или провода.

Содержание

1. Для чего нужен заземляющий провод, принцип работы
2. Критерии выбора кабеля для заземления
3. Как правильно выбрать сечение заземляющего проводника
4. Маркировка проводов
5. Цвет заземления
6. Цвет нейтрали
7. Цвет фазы
8. Самостоятельное обозначение проводов
9. Основные марки кабеля заземления

Для чего нужен заземляющий провод, принцип работы

Присоединение заземляющего провода к шине

Основная задача заземления – предотвратить поражение человека или животного электрическим током. Исправный электрический прибор имеет целостный корпус с надежно изолированными деталями, которые находятся под напряжением. Если бытовая техника выходит из строя, токоведущие части могут коснуться корпуса и это приведет к тому, что он тоже будет под напряжением. Прикоснувшись к такому устройству, человека неизбежно ударит током.

В данном случае эксплуатация автоматического выключателя нецелесообразна, поскольку силы тока, протекающей по телу человека, будет недостаточно для отключения подачи электроэнергии. Но этой силы, к сожалению, бывает достаточно, чтобы лишить человека здоровья или даже жизни.

Чтобы исключить вероятность развития подобных событий, нужно заземлить все электрические приборы через проводники. Заземление бытовой техники в домашних условиях возможно лишь в том случае, если дом оснащен контуром заземления. К сожалению, дома старых построек подобными новшествами не оснащены. Обусловлено это тем, что еще десятилетия назад люди в домах практически не имели бытовых приборов, следовательно, нагрузка на сеть была минимальной.

Теперь к двухфазной проводке добавляют еще одну жилу – заземляющий провод. В результате проводка уже трехфазная – два провода – это ноль и фаза, а третий – защитное заземление. Таким образом, подключая вилку бытовой техники в розетку, металлический корпус прибора автоматически соединяется с защитным заземлением.

Критерии выбора кабеля для заземления

Схемы заземления

Прежде чем выбирать заземляющий проводник, нужно разобраться с несколькими важными моментами.

Владельцы частных домов и загородных построек 1998 года и ранее вынуждены самостоятельно проводить заземление. Современные сооружения еще в процессе строительства оснащаются готовой системой.

Чтобы правильно выбрать провод заземления и его сечение, нужно выяснить, какая система установлена в доме. Согласно Правилам Устройства Электроустановок их может быть использовано 4 вида:

• TN-S – в системе переменного тока дополнительно произведено заземление с использованием нейтрали и отдельного провода.
• TN-C характеризуется объединением проводов ноль и земля, нейтраль выводится отдельно. Самый распространенный способ защиты, который применялся в Европе несколько десятилетий назад.
• TT – оснащение электрооборудования прямым защитным заземлением.
• IT – работа непосредственно с корпусами бытовой техники через полную изоляцию всех токопроводящих кабелей и сам корпус.

На используемой схеме заземления всегда должна быть указана маркировка. В России их можно встретить две:

• PE – заземление;
• PEN – в одном кабеле объединены ноль и земля.

Следующий важный критерий выбора – используемый тип заземления. В зависимости от предназначения они делятся на два вида – переносное и стационарное. В бытовых условиях достаточно стационарного вида, который допускает эксплуатацию как одножильных, так и трехжильных кабелей.

У многих малоосведомленных в этих опросах людей возникают сложности в том, какого цвета провод заземления. Согласно требованиям ПУЭ, провод должен быть изготовлен в желто-зеленом цвете изоляции.

После определения типа кабеля и материала системы можно приступать к следующему основному шагу – подбор подходящего сечения.

Как правильно выбрать сечение заземляющего проводника

Пример кабеля с меньшим сечением PEN жилы

Для подключения системы защиты могут использоваться не только естественные заземлители, но и искусственные. Правила подбора в каждом случае отличаются друг от друга и имеют свои технические особенности.

Искусственными оснащаются сети мощностью свыше 1 кВт, в остальных случаях допустима эксплуатация естественных.

Искусственный сегмент изготавливают из оцинкованных сплавов, стали и меди. Сечение подбирается согласно Правилам Установки Электрооборудования в специальных таблицах.

Одно простое, но важное правило – проводник должен иметь сечение, которое равно сечению фазового провода при условии, что проводник не менее 16 мм.кв.  В других случаях сечение вычисляется с помощью таблицы, приведенной в ПУЭ.

В обычной квартире, которая оснащена всем необходимым оборудованием, достаточно устанавливать систему защиты с одножильным проводом с желто-зеленой изоляцией.

Маркировка проводов

Провода заземления имеют еще одну характеристическую особенность – маркировку.

Цвет заземления

Заземление, согласно правилам ПУЭ, должно быть окрашено в желто-зеленый цвет. Однако редко встречаются светло-зеленые или полностью желтые провода. Также кабель может быть оснащен оплеткой синего окраса в местах фиксации, что свидетельствует о заземлении вместе с нулем.

В распределительном щитке его соединяют с шиной, корпусом и дверцей щита, изготовленной из металла. В коробке подключение стремится к проводам земли. Заземлительный проводник нельзя соединять с устройством защитного отключения.

Условные обозначения на электросхемах: для постоянного тока, стандартное заземление, к корпусу электрооборудования, чистое и защитное.

Цвет нейтрали

Пример внешнего вида нейтрального провода

Нулевой проводник имеет строго синий окрас. В распределительном щитке его необходимо подключать к шине нейтрали, которая обозначается буквой N. К ней же подсоединяют все оставшиеся проводники синего окраса. Через электрический счетчик или напрямую без установки автомата шина стыкуется к вводу. В распределительной коробке все провода, за исключением синего цвета, не должны быть задействованы в коммутации. Нулевые проводники в розетках подключают к контакту, обозначающемуся N – находится на тыльной ее стороне.

Цвет фазы

В сравнении с заземлением и нейтралью фаза имеет более обширный спектр цветов. Для обозначения провода могут быть использованы любые цвета кроме синего, желтого и зеленого. Самые распространенные – черный, красный и коричневый.

В распределительной коробке фазу, которая отходит от потребителя, подсоединяют к контакту автоматического переключателя, расположенного в самом низу, или оборудования защитного отключения. В выключателях проводят коммутацию фазы.

Самостоятельное обозначение проводов

Периодически встречаются проводники с несвойственными для них окрасами. Такие решения не соответствуют стандартам, изложенным в ПУЭ. Для облегчения поставленной задачи рекомендуется самостоятельно промаркировать провода необходимыми цветами. Используется для этого цветная изолента, а также термоусадочная трубка.

Еще одна задача мастера – записать отдельно на листочке значения цветов.

Основные марки кабеля заземления

Варианты цветовой маркировки провода заземления

Выбирая марку кабеля, необходимо изучать его тип: мобильное или стационарное использование. Стационарная предназначена для защиты оборудования, распределительных щитков и сооружений. Оптимальный вариант – многожильные многопроволочные кабели (ВВГ, ПВГ) и однопроволочные модификации (NYM). Если кабель заземления бесцветный, на жилу направлена земля.

• Кабель NYM – оболочка окрашена в соответствии со всеми правилами и предписаниями, внутри оснащен медными жилами. Также имеет промежуточную дополнительную оболочку, которая повышает эксплуатационный срок кабеля даже при продолжительном его использовании. Не вызывает сложностей при установке.
• ВВг – оснащен жилами, изготовленными из меди первого и второго класса скрутки. Имеет необычную окраску, на которую стоит обратить внимание. Земля – желто-зеленая, а ноль – голубая. Внешняя оболочка и изоляция изготовлена из поливинилхлорида, благодаря этому кабель даже в случае пожара гореть не будет.
• ПВ-6 – медный провод, оболочка изготовлена из прозрачного ПВХ. Есть возможность созерцать работу токопроводящей жилы. Рабочий температурный диапазон -40 — +50 градусов Цельсия, очень гибкий материал.
• ESUY имеет одно стандартное применение – защита от короткого замыкания системы. Способен выдерживать огромные нагрузки, часто используются в распределительных коробках и на железных дорогах.
• ПВ-3 может выпускаться в 11 цветовых гаммах, состоит из большого количества медных нитей, которые помещены в поливинилхлоридную оболочку. Особенность внешней оболочки – хрупкость при неправильном хранении или использовании.

Вопрос выбора кабеля заземления чрезвычайно важен, поскольку неправильно подобранная жила будет неспособна выполнять все технические задачи, поставленные перед ней. Если возникают трудности при самостоятельном выборе, лучше проконсультироваться со специалистом.

Что такое заземлитель? Определение, требования, размер

Заземляющий проводник (Великобритания) / Заземляющий проводник (США): проводник, образующий токопроводящий путь между токопроводящей частью и заземляющим электродом [определение: IEC 60050-195-2021]. Входит в комплект заземления.

Пример: проводник, соединенный между главным заземляющим зажимом или шиной и заземляющим электродом.

Рисунок 1. Пример устройства заземления (на рисунке показана заземляющая жила)

Примечание: Неизолированные части заземляющих проводников, находящиеся в земле, считаются частью заземляющего электрода.

Требования и сечение

Заземляющие проводники должны соответствовать 543.1.1 или 543.1.2 [2]. Площадь их поперечного сечения должна быть не менее 6 мм ² для меди или 50 мм ² для стали. При заглублении в землю неизолированного заземлителя его размеры и характеристики также должны соответствовать табл. 54.1 [2].

Например, для круглого вертикального заземлителя, изготовленного из стального стержня, оцинкованного методом горячего погружения, минимальный диаметр будет составлять 16 мм. А для горизонтального заземлителя и заземлителя, выполненных в виде круглой проволоки из той же стали, минимальный диаметр будет 10 мм.

Ниже приведена таблица:

Таблица 54.1 – Минимальные размеры обычно используемых заземлителей, заделываемых в грунт или бетон для предотвращения коррозии и обеспечения механической прочности

Материал и поверхность	Форма	Диаметр, мм	Площадь поперечного сечения, мм 2	Толщина, мм	Масса покрытия, г/м 2	Толщина покрытия/корпуса, мкм
Сталь, встроенная в бетон (голая, горячеоцинкованная или нержавеющая)	Проволока круглая	10	–	–	–	–
	Сплошная лента или полоса	–	75	3	–	–
Сталь с горячим цинкованием c	Полоса b или фигурная полоса/пластина – Сплошная пластина – Решетчатая пластина	–	90	3	500	63
	Круглый стержень, установленный вертикально	16	–	–	350	45
	Круглая проволока, установленная горизонтально	10	–	–	350	45
	Труба	25	–	2	350	45
	Многожильные (залитые в бетон)	–	70	–	–	–
	Поперечный профиль, установленный вертикально	–	(290)	3	–	–
Сталь с медным покрытием	Круглый стержень, установленный вертикально	(15)	–	–	–	2000
Сталь с гальваническим медным покрытием	Круглый стержень, установленный вертикально	14	–	–	–	250 и
	Круглая проволока, установленная горизонтально	(8)	–	–	–	70
	Лента, установленная горизонтально	–	90	3	–	70
Нержавеющая сталь a	Полоса b или профильная полоса/пластина	–	90	3	–	–
	Круглый стержень, установленный вертикально	16	–	–	–	–
	Круглая проволока, установленная горизонтально	10	–	–	–	–
	Труба	25	–	2	–	–
Медь	Лента	–	50	2	–	–
	Круглая проволока, установленная горизонтально	–	(25) д 50	–	–	–
	Сплошной круглый стержень, установленный вертикально	(12) 15	–	–	–	–
	Многожильный провод	1,7 для отдельных жил проволоки	(25) д 50	–	–	–
	Труба	20	–	2	–	–
	Сплошная пластина	–	–	(1,5) 2	–	–
	Решетчатая пластина	–	–	2	–	–
а Хром ≥16 %, никель ≥5 %, молибден ≥2 %, углерод ≤0,08 %.
b В виде скрученной полосы или полосы с закругленными краями.
c Покрытие должно быть гладким, непрерывным и без пятен флюса.
d Если опыт показывает, что риск коррозии и механического повреждения чрезвычайно низок, можно использовать 16 мм 2 .
e Такая толщина предназначена для защиты медного покрытия от механических повреждений в процессе монтажа. Она может быть уменьшена не менее чем до 100 мкм, если в соответствии с инструкциями изготовителя приняты специальные защитные меры для предотвращения механического повреждения меди в процессе установки (например, просверленные отверстия или специальные защитные наконечники).
ПРИМЕЧАНИЕ . Значения в скобках применимы только для защиты от поражения электрическим током, а значения без скобок относятся к применяется для молниезащиты и защиты от поражения электрическим током.

Если не ожидается протекания заметного тока повреждения через заземляющий электрод (например, в системах TN или IT), размер заземляющего проводника может соответствовать 544.1 [2].

Внимание! Алюминиевые проводники нельзя использовать в качестве заземляющих проводников.

Примечание . Если система молниезащиты подключена к заземляющему электроду, площадь поперечного сечения заземляющего проводника должна быть не менее 16 мм² для меди (Cu) или 50 мм² для железа (Fe) (см. серию IEC 62305).

Соединение заземляющего проводника с заземляющим электродом должно быть прочным и электрически удовлетворительным. Соединение должно осуществляться с помощью экзотермической сварки, соединителей под давлением, хомутов или других подходящих механических соединителей. Механические соединители должны быть установлены в соответствии с инструкциями производителя. Если используется зажим, он не должен повреждать электрод или заземляющий проводник.

Соединительные устройства или фитинги, которые зависят исключительно от припоя, не должны использоваться независимо, так как они не обеспечивают надежной механической прочности.

Примечание. Если установлены вертикальные электроды, могут быть предусмотрены средства для осмотра соединения и замены вертикального стержня.

Для измерения сопротивления заземляющего устройства должна быть возможность отсоединить заземляющий провод в удобном месте. В электроустановке здания это обычно главная клемма заземления. Отсоединение заземляющего провода должно быть возможно только с помощью инструмента.

В точке, где заземляющий проводник входит в дом, должен быть предусмотрен идентификационный символ:

Заземляющий проводник в соответствии с NFPA 70 (США)

Заземляющий проводник: Токопроводящая дорожка, являющаяся частью эффективного замыкания на землю путь тока и соединяет обычно обесточенные металлические части оборудования вместе и с заземляющим проводом системы или с проводником заземляющего электрода, или с обоими. [3]

Информационное примечание № 1: Общепризнано, что заземляющий проводник оборудования также обеспечивает соединение.

Информационное примечание № 2: См. 250.118 список допустимых проводников заземления оборудования.

Типы заземляющих проводников оборудования

Заземляющий проводник оборудования, проложенный вместе с проводниками цепи или охватывающий их, должен быть одним или несколькими или их комбинацией [3]:

1. Медный, алюминиевый или алюминиевый проводник с медным покрытием. Этот проводник должен быть одножильным или многожильным; изолированные, покрытые или голые; и в виде проволоки или шины любой формы.
2. Жесткий металлический рукав.
3. Промежуточный металлический рукав.
4. Электротехнические металлические трубки.
5. Включенный в список гибкий металлический кабелепровод, отвечающий всем следующим условиям:

• а. Трубопровод оканчивается перечисленными фитингами.
• б. Проводники цепи, содержащиеся в кабелепроводе, защищены устройствами перегрузки по току, рассчитанными на 20 ампер или менее.
• с. Размер водовода не превышает метрического обозначения 35 (торговый размер 1 1/4).
• д. Суммарная длина гибкого металлического кабелепровода, гибкой металлической трубки и водонепроницаемого гибкого металлического кабелепровода на одном пути эффективного тока замыкания на землю не превышает 1,8 м (6 футов).
• эл. Если используется для подключения оборудования, гибкость которого необходима для сведения к минимуму передачи вибрации
  от оборудования или для обеспечения гибкости оборудования, требующего перемещения после установки, необходимо установить заземляющий провод оборудования проводного типа.

6. Непроницаемый для жидкости гибкий металлический кабелепровод, отвечающий всем следующим условиям:

• а. Трубопровод оканчивается перечисленными фитингами.
• б. Для метрических обозначений от 12 до 16 (торговые размеры от 3/8 до 1/2) проводники цепи, содержащиеся в кабелепроводе, защищены устройствами перегрузки по току, рассчитанными на 20 ампер или менее.
• с. Для метрических обозначений от 21 до 35 (торговые размеры от 3/4 до 1 1/4) проводники цепи, содержащиеся в кабелепроводе, защищены устройствами перегрузки по току, рассчитанными не более чем на 60 ампер, и отсутствует гибкий металлический кабелепровод, гибкая металлическая трубка или непроницаемый для жидкости гибкий металлический кабелепровод с метрическими обозначениями от 12 до 16 (торговые размеры от 3/8 до 1/2) на пути эффективного тока замыкания на землю.
• д. Суммарная длина гибкого металлического кабелепровода, гибкой металлической трубки и водонепроницаемого гибкого металлического кабелепровода на одном пути эффективного тока замыкания на землю не превышает 1,8 м (6 футов).
• эл. Если используется для подключения оборудования, где необходима гибкость для сведения к минимуму передачи вибрации от оборудования или для обеспечения гибкости оборудования, требующего перемещения после установки, должен быть установлен заземляющий провод оборудования проводного типа.

7. Гибкие металлические трубки, заканчивающиеся перечисленными фитингами и отвечающие следующим условиям:

• а. Проводники цепи, содержащиеся в трубке, защищены устройствами перегрузки по току, рассчитанными на 20 ампер или менее.
• б. Суммарная длина гибкого металлического кабелепровода, гибкой металлической трубки и водонепроницаемого гибкого металлического кабелепровода на одном пути эффективного тока замыкания на землю не превышает 1,8 м (6 футов).

8. Броня кабеля типа AC согласно 320.108 (NFPA 70).
9. Медная оболочка кабеля с минеральной изоляцией и металлической оболочкой типа МИ.
10. Кабель типа MC, обеспечивающий эффективный путь тока замыкания на землю в соответствии с одним или несколькими из следующих требований:

• а. Он содержит изолированный или неизолированный провод заземления оборудования в соответствии с 250.118 (1) (NFPA 70).
• б. Комбинированная металлическая оболочка и неизолированный заземляющий/соединяющий проводник для оборудования с металлическим ленточным кабелем с блокировкой, который указан и идентифицирован как заземляющий проводник для оборудования.
• с. Металлическая оболочка или комбинированная металлическая оболочка и проводники заземления оборудования кабеля MG с гладкой или гофрированной трубкой, которые перечислены и идентифицированы как проводник заземления оборудования.

11. Кабельные лотки, разрешенные в 392.10 и 392.60 (NFPA 70).

Каркас кабельной шины

12. , как разрешено в 370.60 (1) (NFPA 70).
13. Другие перечисленные электрически непрерывные металлические желоба и вспомогательные желоба.
14. Поверхностные металлические каналы для заземления.

Часто задаваемые вопросы

В чем разница между заземляющим проводником и заземляющим проводником?

Заземленный проводник: проводник системы или цепи, который намеренно заземлен. Хотя проводник заземления оборудования заземлен, он не считается заземляющим проводником.

Какой тип провода используется для заземления?

Существует несколько различных типов проводов, которые можно использовать для заземления, в зависимости от конкретного применения. Чаще всего используется медная проволока, так как она обладает хорошей электропроводностью и устойчивостью к коррозии. Другие металлы, такие как алюминий или нержавеющая сталь, также могут использоваться, но они могут не иметь такого же уровня производительности, как медь. В некоторых случаях для улучшения характеристик заземления можно использовать специальные провода, например медные с серебряным покрытием или плетеные жилы.

Как рассчитать сечение заземляющего проводника?

Существует несколько способов расчета размера заземляющего провода. Наиболее распространенным методом является использование американского калибра проводов (AWG). Этот метод учитывает площадь поперечного сечения проводника и является хорошим способом оценки размера проводника для большинства приложений.

Другой способ расчета размера заземляющего проводника — использование системы Международной организации по стандартизации (ISO). Эта система использует диаметр проводника и является более точной для очень маленьких проводников.

Чтобы рассчитать сечение заземляющего проводника по системе AWG, сначала определите площадь поперечного сечения проводника. Это можно сделать, измерив диаметр проводника линейкой или штангенциркулем. Когда диаметр известен, сверьтесь с таблицей размеров AWG, чтобы найти соответствующую площадь поперечного сечения.

Чтобы рассчитать размер заземляющего проводника по системе ISO, сначала определите диаметр проводника. Это можно сделать, измерив площадь поперечного сечения проводника линейкой или штангенциркулем. Когда площадь поперечного сечения известна, сверьтесь с таблицей размеров проводников ISO, чтобы найти соответствующий диаметр.

После расчета размера заземляющего провода важно выбрать материал, совместимый с окружающей средой, в которой он будет использоваться. Медь и алюминий являются двумя распространенными вариантами заземляющих проводников, но другие материалы могут лучше подходить для конкретных применений.

Каталожные номера

1. МЭК 60050-195-2021
2. МЭК 60364-5-54-2011
3. NFPA 70. Национальный электротехнический кодекс, 2020 г.

Заземление кабельного лотка: электрические и несиловые проводники

В дополнение к простой прокладке и защите кабелей система кабельных лотков должна обеспечивать защиту жизни и имущества от сбоев, вызванных электрическими помехами, молнией, отказами, которые являются частью системы, и отказами оборудования, которое подключено к системе. Эти защиты могут быть обеспечены за счет надлежащего соединения и заземления. Статья 250 Национального электротехнического кодекса (NEC) устанавливает минимальные требования к заземлению и соединению. Статья 392 содержит рекомендации и минимальные требования, относящиеся к кабельным лоткам.

Для адекватного понимания этих требований Кодекса необходимо всегда быть знакомым с определенными терминами, относящимися к предмету. Понимание того, как определенные термины используются в Кодексе, поможет пользователям лучше понять, как правила применяются к установкам.

Определение терминов

• Заземление (Grounded) (Заземление), Заземление

Соединение с землей или проводящим телом, действующим вместо земли

• Провод заземления оборудования. (EGC)

Токопроводящая дорожка, установленная для соединения металлических частей оборудования, обычно не проводящих ток, между собой и с проводником заземления системы или с проводником заземляющего электрода, или с обоими.

• Бонд (ограниченный) (граничный)

Соединение для обеспечения электрической непрерывности и проводимости

Требования к электрическим проводникам
Статья 392.60 NEC требует, чтобы металлические кабельные лотки, поддерживающие электрические проводники, были заземлены в соответствии с требованиями для корпусов проводников в соответствии с 250.96 и раздел IV статьи 250.

Заземление электропитания (статья 250) предназначено для сведения к минимуму ущерба от замыканий на землю проводки или оборудования.

Как правило, при прокладке электрических проводов системы кабельных лотков находятся на пути токов замыкания на землю. Система кабельных лотков считается обесточенными частями оборудования, которые могут оказаться под напряжением. Таким образом, система кабельных лотков должна быть соединена, чтобы обеспечить электрическую непрерывность и иметь возможность безопасно отводить любой ток короткого замыкания, который может быть наложен на них, на землю. Это достигается с помощью проводника заземления оборудования (EGC), который соединен с системой кабельных лотков. Металлические кабельные лотки также должны быть соединены с кабелепроводами, желобами или другими кабельными вводами. Они также должны быть связаны обратно с источником питания. Размер всех соединительных перемычек должен (как минимум) соответствовать требованиям к заземляющим проводникам оборудования, как указано в таблице NEC 250.122. Надлежащее соединение кабельных лотков дополнительно обсуждается в NEMA VE2.

Стальные или алюминиевые кабельные лотки разрешено использовать в качестве заземляющего проводника оборудования (EGC), но они должны соответствовать определенным критериям (только в соответствующих условиях, минимальная площадь поперечного сечения, классификация UL как пригодность и т. д., см. NEC 392.60 (B) (1-4) Использование кабельных лотков в качестве EGC также дополнительно обсуждается в Техническом бюллетене CTI 11.

Наиболее распространенной альтернативой для EGC является использование многожильных кабелей, внесенных в список UL, которые содержат встроенный EGC. Примечание: UL требует, чтобы многие типы многожильных кабелей, предназначенных для лотков, содержали встроенный EGC.

Отдельный EGC также может быть приклеен к кабельному лотку или на него. Отдельный ЭГК должен быть присоединен к кабельному лотку с помощью соединительного/заземляющего зажима. Отдельный EGC обычно выбирается, когда используются одножильные кабели. Любая альтернатива может быть использована для неметаллических кабельных лотков. Эти альтернативы обеспечивают двухточечное соединение от источника питания к нагрузке, однако любой кабелепровод, кабельный лоток или кабельный канал должны быть соединены обратно с источником питания.

Система EGC является критически важной системой безопасности. Поэтому многие проектировщики считают целесообразным рассматривать кабельный лоток как заземление оборудования параллельно с заземляющим проводником в многожильных кабелях или как отдельный заземляющий проводник.

Требования к несиловым проводникам
Согласно требованиям NEC, металлические кабельные лотки, содержащие только несиловые проводники, должны быть электрически непрерывными в соответствии со статьей 392.60 (A) за счет утвержденных соединений или использования соединительной перемычки. При наличии только одобренных низкоэнергетических цепей EGC не подходит и не требуется в соответствии со статьей 392.60 (A). Примеры немощных или маломощных цепей включают: непроводящие оптоволоконные кабели, цепи сигнализации дистанционного управления класса 2 и 3 и цепи ограничения мощности. Однако для защиты от освещения, радиопомех и электромагнитных помех надлежащее заземление кабельных лотков по-прежнему необходимо.

Молниезащита представляет собой проблему, если кабельные лотки расположены на крыше зданий, на открытом воздухе или каким-либо образом находятся на пути токов молнии. В таких ситуациях система кабельных лотков всегда должна быть должным образом заземлена. NFPA780, Стандарт по установке систем молниезащиты, содержит критерии для защиты зданий от молний.

Системы кабельных лотков, которые содержат сигнальные и коммуникационные цепи, должны быть заземлены и, в некоторых случаях, экранированы от внешних электрических и магнитных помех. Это достигается в соответствии с NEC 39.2.60 (A), гарантируя, что система кабельных лотков электрически непрерывна и должным образом заземлена, т. е. подключена к сети заземления объекта.

Кабельные лотки заземления
Сеть заземления состоит из всех металлических частей здания, соединенных вместе: балки, трубы, кабельные лотки, металлические каркасы или устройства, все части, которые должны быть соединены вместе, чтобы гарантировать эквипотенциальность заземления. сеть. Чтобы выполнить это требование, некоторые производители рекомендуют соединять систему кабельных лотков с системой заземления через каждые 50-60 футов. За счет соединения системы лотков через каждые 50–60 футов лоток будет поддерживать низкий потенциал относительно земли, что снижает внешние электрические и магнитные помехи и обеспечивает непрерывный путь для токов удержания.

В большинстве установок соединение с сетью заземления объекта достигается за счет опорной конструкции кабельного лотка. Стальная трапеция или другие стальные опоры надежно прижимаются к строительной стали, как правило, обеспечивают прочное соединение. Там, где пролеты, не связанные по своей сути с заземлением объекта, превышают 60 футов, необходимо установить отдельный EGC или соединительную перемычку.

Методы заземления:
Эффективное заземление должно быть постоянным/непрерывным и иметь достаточную способность безопасно проводить любой ток, который может быть введен в систему. Он также должен иметь достаточно низкий импеданс, чтобы ограничить потенциал над землей и облегчить работу устройств перегрузки по току в цепи. Непрерывная подземная металлическая водопроводная система признана лучшим электрическим заземлением.