Заземление и выравнивание потенциалов металлических кабеленесущих систем — bonding в сравнении с использованием как защитного проводника

Руководство о кабеленесущих системах рассматривает механические требования норматива NEN-EN-IEC 61537 к кабельным лоткам и кабельным лестницам: несущую способность, прогиб и классификацию материала. Эта статья рассматривает другой аспект того же норматива, который на практике часто недооценивают: электрическую непрерывность между отдельными секциями металлической несущей системы, а также различие между двумя разными, часто путаемыми областями её применения.

Два разных вопроса

Для металлического кабельного лотка или лестницы, состоящей из нескольких соединённых секций, фактически необходимо ответить на два разных вопроса:

1. Должна ли сама несущая система быть соединена в рамках выравнивания потенциалов? Металлическая несущая система, проходящая через значительную часть здания, представляет собой стороннюю проводящую часть, которая, если она не выровнена, может приобрести иной потенциал, чем окружение — например, за счёт индукции от лежащих на ней кабелей, случайного контакта с частью под напряжением или статического заряда. Выравнивание потенциалов предотвращает возможность доступного проводящего предмета накопить опасную разность потенциалов относительно окружения.
2. Можно ли использовать несущую систему как защитный проводник (PE) для проложенных на ней цепей? Это принципиально более далеко идущее применение: несущая система сама становится частью пути тока повреждения, который должен обеспечить отключение защитного устройства при замыкании на землю, и поэтому должна соответствовать требованиям к сечению защитного проводника — а не только требованию непрерывности для выравнивания потенциалов.

Эти два применения на практике регулярно путают: несущая система, правильно выровненная для первого применения, не является автоматически пригодной или одобренной как защитный проводник для второго применения.

Требование непрерывности из IEC 61537

IEC 61537 устанавливает конкретное предельное значение электрической непрерывности самой несущей системы: переходное сопротивление на стыке (соединении между двумя секциями) не должно превышать 50 мОм, а сопротивление материала самой несущей системы — не более 5 мОм на метр, без учёта стыков. Эти предельные значения предназначены для подтверждения того, что система пригодна как часть цепи выравнивания потенциалов — а не того, что любая конструкция автоматически соответствует значительно более строгим требованиям к защитному проводнику по NEN 1010 §543.

Почему окрашенный или порошково-окрашенный стык представляет риск

Многие кабельные лотки и лестницы горячеоцинкованы или порошково-окрашены для защиты от коррозии. Непроводящее порошковое покрытие на поверхности стыка между двумя секциями может внести значительное переходное сопротивление, намного превышающее предельное значение 50 мОм, даже если механическое соединение (например, болтами) выглядит надёжным. Чтобы избежать этого, стыки обычно снабжают отдельным, явным соединением выравнивания потенциалов (перемычкой или плетёной лентой между секциями) вместо того, чтобы полагаться исключительно на контакт между окрашенными металлическими частями.

Практическая значимость

• Металлическая кабеленесущая система, проходящая через значительную часть здания или тепличного хозяйства, должна быть соединена с главной заземляющей шиной или шиной выравнивания потенциалов в начале (а на длинных участках — через регулярные интервалы) — не только через случайный контакт между соединёнными секциями.
• При расширении или изменении существующей несущей системы (дополнительная секция, проход через стену) непрерывность выравнивания должна быть повторно проверена — новая секция, соединённая только механически, но не электрически надёжно, может внести разрыв в цепь выравнивания.
• Сознательное использование самой несущей системы как защитного проводника для проложенных на ней цепей является отдельным проектным решением, требующим явной проверки на соответствие требованиям к сечению из NEN 1010 §543 — это нельзя просто предполагать на основании одного лишь требования непрерывности из IEC 61537.

Типичные ошибки

1. Предполагать, что любая смонтированная кабеленесущая система автоматически обладает достаточной электрической непрерывностью — особенно при порошково-окрашенных или оцинкованных стыках переходное сопротивление может значительно превышать предельное значение 50 мОм из IEC 61537 без отдельного соединения выравнивания потенциалов.
2. Рассматривать несущую систему как защитный проводник (PE) без явной проверки на соответствие требованиям к сечению из NEN 1010 §543 — соединение непрерывности, соответствующее требованию IEC 61537 для выравнивания потенциалов, не является автоматически пригодным как защитный проводник.
3. Не проверять непрерывность новой секции при расширении существующей трассы — механически прочный, но электрически плохо проводящий стык может остаться незамеченным до возникновения повреждения.
4. Не проводить периодическую проверку переходного сопротивления на стыках в несущей системе, находящейся в коррозионной или влажной среде — коррозия на поверхности стыка может постепенно увеличивать переходное сопротивление.

Связанные материалы

• Кабеленесущие системы — кабельные лотки и кабельные лестницы (NEN-EN-IEC 61537)
• Главная заземляющая шина и главный заземляющий зажим (§542.4)
• Главное выравнивание потенциалов со сторонними проводящими частями
• Защитный проводник — определение сечения