Заземлення та вирівнювання потенціалів металевих кабеленесучих систем — bonding проти використання як захисного провідника

Посібник про кабеленесучі системи розглядає механічні вимоги нормативу NEN-EN-IEC 61537 до кабельних лотків і кабельних драбин: несучу здатність, прогин та класифікацію матеріалу. Ця стаття розглядає інший аспект того самого нормативу, який на практиці часто недооцінюють: електричну безперервність між окремими секціями металевої несучої системи, а також різницю між двома різними, часто плутаними сферами її застосування.

Два різні питання

Для металевого кабельного лотка або драбини, що складається з декількох з'єднаних секцій, фактично потрібно відповісти на два різні питання:

1. Чи повинна сама несуча система бути з'єднана в рамках вирівнювання потенціалів? Металева несуча система, що проходить через значну частину будівлі, є сторонньою провідною частиною, яка, якщо вона не вирівняна, може набути іншого потенціалу, ніж оточення — наприклад, через індукцію від кабелів, що лежать на ній, випадковий контакт із частиною під напругою або статичний заряд. Вирівнювання потенціалів запобігає можливості доступного провідного предмета накопичити небезпечну різницю потенціалів відносно оточення.
2. Чи можна використовувати несучу систему як захисний провідник (PE) для прокладених на ній кіл? Це принципово більш далекосяжне застосування: несуча система сама стає частиною шляху струму пошкодження, який повинен забезпечити відключення захисного пристрою при замиканні на землю, і тому повинна відповідати вимогам до перерізу захисного провідника — а не лише вимозі безперервності для вирівнювання потенціалів.

Ці два застосування на практиці регулярно плутають: несуча система, правильно вирівняна для першого застосування, не є автоматично придатною чи схваленою як захисний провідник для другого застосування.

Вимога безперервності з IEC 61537

IEC 61537 встановлює конкретне граничне значення електричної безперервності самої несучої системи: перехідний опір на стику (з'єднанні між двома секціями) не повинен перевищувати 50 мОм, а опір матеріалу самої несучої системи — не більше 5 мОм на метр, без урахування стиків. Ці граничні значення призначені для підтвердження того, що система придатна як частина кола вирівнювання потенціалів — а не того, що будь-яка конструкція автоматично відповідає значно суворішим вимогам до захисного провідника за NEN 1010 §543.

Чому пофарбований або порошково-фарбований стик є ризиком

Багато кабельних лотків і драбин гарячеоцинковані або порошково-пофарбовані для захисту від корозії. Непровідне порошкове покриття на поверхні стику між двома секціями може внести значний перехідний опір, що набагато перевищує граничне значення 50 мОм, навіть якщо механічне з'єднання (наприклад, болтами) виглядає надійним. Щоб уникнути цього, стики зазвичай оснащують окремим, явним з'єднанням вирівнювання потенціалів (перемичкою чи плетеною стрічкою між секціями) замість того, щоб покладатися виключно на контакт між пофарбованими металевими частинами.

Практична значущість

• Металева кабеленесуча система, що проходить через значну частину будівлі чи тепличного господарства, повинна бути з'єднана з головною заземлювальною шиною або шиною вирівнювання потенціалів на початку (а на довгих ділянках — через регулярні інтервали) — не лише через випадковий контакт між з'єднаними секціями.
• При розширенні чи зміні наявної несучої системи (додаткова секція, прохід через стіну) безперервність вирівнювання повинна бути повторно перевірена — нова секція, з'єднана лише механічно, але не електрично надійно, може внести розрив у коло вирівнювання.
• Свідоме використання самої несучої системи як захисного провідника для прокладених на ній кіл є окремим проєктним рішенням, що вимагає явної перевірки на відповідність вимогам до перерізу з NEN 1010 §543 — це не можна просто припускати на підставі лише вимоги безперервності з IEC 61537.

Типові помилки

1. Припускати, що будь-яка змонтована кабеленесуча система автоматично має достатню електричну безперервність — особливо при порошково-пофарбованих чи оцинкованих стиках перехідний опір може значно перевищувати граничне значення 50 мОм з IEC 61537 без окремого з'єднання вирівнювання потенціалів.
2. Розглядати несучу систему як захисний провідник (PE) без явної перевірки на відповідність вимогам до перерізу з NEN 1010 §543 — з'єднання безперервності, що відповідає вимозі IEC 61537 для вирівнювання потенціалів, не є автоматично придатним як захисний провідник.
3. Не перевіряти безперервність нової секції при розширенні наявної траси — механічно міцний, але електрично погано провідний стик може залишитися непоміченим до виникнення пошкодження.
4. Не проводити періодичну перевірку перехідного опору на стиках у несучій системі, що перебуває в корозійному чи вологому середовищі — корозія на поверхні стику може поступово збільшувати перехідний опір.

Пов'язані матеріали

• Кабеленесучі системи — кабельні лотки і кабельні драбини (NEN-EN-IEC 61537)
• Головна заземлювальна шина та головний заземлювальний затискач (§542.4)
• Головне вирівнювання потенціалів зі сторонніми провідними частинами
• Захисний провідник — визначення перерізу