POŁĄCZENIA WYRÓWNAWCZE
oraz
PRZEWODY OCHRONNE
Politechnika Wrocławska
Instytut Energoelektryki
Wrocław 2011
Na podstawie prezentacji przygotowanej przez dra in
ż
. Janusza Koniecznego
Podstawowe zadanie połączeń wyrównawczych:
wyrównanie potencjałów
łączonych części - niedopuszczenie do pojawienia się napięć zagrażających
ludziom i urządzeniom
Zadanie dodatkowe niektórych połączeń wyrównawczych:
stworzenie drogi
dla prądów zwarć podwójnych - umożliwienie wyłączenia uszkodzonych
obwodów w wymaganym czasie
ROLA POŁĄCZEŃ WYRÓWNAWCZYCH W INSTALACJACH
ELEKTRYCZNYCH NISKIEGO NAPIĘCIA
Rys. Możliwe połączenia wyrównawcze
1 - część przewodząca obca
2 - część przewodząca dostępna urządzenia z przewodem PE
3 - część przewodząca dostępna urządzenia nie połączonego z przewodem PE
4 - izolowane stanowisko
Rys. Klasyfikacja połączeń wyrównawczych ze względu na zasięg działania
i wymagania dotyczące ich uziemienia
Główne połączenia wyrównawcze
zgodnie z normą PN-HD 60364-5-54 i
WT… należy wykonać
w każdym zelektryfikowanym budynku
.
Połączeniami tymi powinny zostać objęte:
• metalowe rurociągi instalacji nieelektrycznych budynku
(wodne,
gazowe, centralnego ogrzewania, klimatyzacyjne itp.)
• metalowe konstrukcje budynku, osłony budynku itp.
• metalowe powłoki i ekrany wprowadzanych do budynku kabli
(elektroenergetycznych, teletechnicznych, informatycznych, telewizyjnych,
radiofonii przewodowej itp.)
• instalacje
antenowe
budynku
i
części
innych
instalacji
nieelektroenergetycznych
wymagających
uziemienia
(części
przewodzące dostępne uziemia się bezpośrednio, a części czynne – przez
ochronniki przepięciowe)
GŁÓWNE POŁĄCZENIA WYRÓWNAWCZE
Rys. Zagro
ż
enie pora
ż
eniowe powodowane potencjałami cz
ęś
ci przewodz
ą
cych obcych:
a) przy braku poł
ą
czenia wyrównawczego,
b) przy wykonaniu poł
ą
czenia wyrównawczego głównego
1 – zł
ą
cze elektryczne, 2 – instalacja elektryczna, 3 – uziemiony ruroci
ą
g wodny, 4 – izolowany
od ziemi metalowy ruroci
ą
g gazowy, 5 – wstawka izolacyjna, 6 – główna szyna wyrównawcza
Najważniejsze zadania połączeń wyrównawczych dodatkowych:
• zapewnienie bezpieczeństwa przy dotyku pośrednim
:
• w obwodach, w których nie można zrealizować wymaganego czasu
wyłączania zasilania
• w pomieszczeniach i na terenach, gdzie odporność człowieka jest
obniżona przez warunki środowiskowe lub stan chorobowy
• zapewnienie bezpieczeństwa porażeniowego w instalacjach, w których
środki ochrony nie działają przy przepływie prądu na drodze ręka-ręka
• zwiększenie bezpieczeństwa przeciwwybuchowego w pomieszczeniach
zagrożonych wybuchem
• ochrona urządzeń elektronicznych przed skutkami przepięć
MIEJSCOWE (DODATKOWE) POŁĄCZENIA WYRÓWNAWCZE
Rys. Napi
ę
cia dotykowe w budynku:
a) z wykonanym jedynie głównym poł
ą
czeniem wyrównawczym w kondygnacji przyziemnej,
b) z dwoma poł
ą
czeniami wyrównawczymi (głównym i miejscowym)
Jako przewody ochronne PE można stosować m.in.:
a) żyłę przewodu wielożyłowego
b) przewody izolowane lub gołe prowadzone we wspólnej osłonie z
przewodami czynnymi
c) ułożone na stałe przewody gołe lub izolowane
d) metalowe osłony, np. powłoki, ekrany i pancerze niektórych
rodzajów przewodów
*)
e) metalowe rury lub inne osłony przewodów
*)
f) odpowiednie części przewodzące obce
*)
BUDOWA I PROWADZENIE PRZEWODÓW PE, PEN I CC
*)
jeżeli spełniają wymagania dotyczące minimalnej konduktancji i ciągłości
Przekrój przewodu fazowego
S
L
w mm
2
Przekrój przewodu ochronnego
S
PE
w mm
2
S
L
≤
16
S
PE
= S
L
16 < S
L
≤
35
S
PE
= 16
S
L
> 35
S
PE
= 0,5 S
L
Tabela. Minimalne przekroje przewodów PE
• Powyższe wymagania obowiązują dla przewodów PE wykonanych z tego
samego materiału co przewody fazowe.
• W innych przypadkach przekrój S
PE
powinien być dobrany tak, aby jego
konduktancja nie była mniejsza od konduktancji przewodu spełniającego
wymagania określone w tabeli.
Przekrój przewodu ochronnego S
PE
powinien być dobrany w zależności od
przekroju przewodów fazowych (S
L
) instalacji elektrycznej.
Przekrój przewodu
PE niebędącego żyłą przewodu wielożyłowego lub kabla
nie może być mniejszy niż:
• 2,5 mm
2
Cu
lub
16 mm
2
Al
- w przypadku stosowania ochrony przed
uszkodzeniami mechanicznymi
• 4,0 mm
2
Cu
lub
16 mm
2
Al
- w przypadku braku ochrony przed
uszkodzeniami mechanicznymi
Przewód PEN może pełnić funkcję przewodu ochronnego
tylko,
jeśli jest
ułożony na stałe
i jego przekrój nie jest mniejszy od:
• 10 mm
2
Cu
• 16 mm
2
Al
Uwaga:
Przewodów PEN nie wolno stosować w obwodach z przewodami
ruchomymi oraz w obwodach za wyłącznikami różnicowoprądowymi.
Rodzaj
wymagania
Poł
ą
czenia
wyrównawcze
g
ł
ówne
Poł
ą
czenia wyrównawcze dodatkowe (miejscowe)
ł
ą
cz
ą
ce dwie cz
ęś
ci
przewodz
ą
ce dost
ę
pne
ł
ą
cz
ą
ce cz
ęść
przewodz
ą
c
ą
dost
ę
pn
ą
i cz
ęść
obc
ą
Wymagania
podstawowe
S
CC
≥≥≥≥
0,5 S
PE max
S
CC
≥≥≥≥
S
PEmin
S
CC
≥≥≥≥
0,5 S
PE
Wymaganie
dodatkowe
S
CC
≥≥≥≥
6 mm
2
Przewody CC nie u
ł
o
ż
one razem z przewodami fazowymi:
S
CC
≥≥≥≥
2,5 mm
2
- je
ż
eli s
ą
chronione od uszkodze
ń
mech.
S
CC
≥≥≥≥
4 mm
2
- je
ż
eli nie s
ą
chronione od uszkodze
ń
mech.
Dopuszczalne
z
ł
agodzenie
wymagania
podstawowego
Dopuszcza si
ę
S
CC
≤
25mm
2
Cu
1)
Oznaczenia:
S
CC
- przekrój przewodu wyrównawczego,
S
PEmax
- najwi
ę
kszy wymagany przekrój przewodu PE w całej instalacji,
S
PEmin
- najmniejszy przekrój przewodów PE przył
ą
czonych do rozpatrywanych cz
ęś
ci
przewodz
ą
cych dost
ę
pnych,
S
PE
- przekrój przewodu PE przył
ą
czonego do rozpatrywanej cz
ęś
ci przewodz
ą
cej dost
ę
pnej
1)
W przypadku stosowania innego metalu ni
ż
Cu, nale
ż
y przyjmowa
ć
przekrój zapewniaj
ą
cy tak
ą
sam
ą
obci
ąż
alno
ść
pr
ą
dow
ą
jak przewód Cu.
Tabela. Wymagane przekroje przewodów wyrównawczych
wg PN-IEC 60364-5-54:1999
Rys. Przykładowe przekroje przewodów miejscowych poł
ą
cze
ń
wyrównawczych
Rodzaj
wymagania
Poł
ą
czenia
wyrównawcze
g
ł
ówne
Poł
ą
czenia wyrównawcze dodatkowe (miejscowe)
ł
ą
cz
ą
ce dwie cz
ęś
ci
przewodz
ą
ce dost
ę
pne
ł
ą
cz
ą
ce cz
ęść
przewodz
ą
c
ą
dost
ę
pn
ą
i cz
ęść
obc
ą
Wymagania
podstawowe
6 mm
2
Cu
16 mm
2
Al
50 mm
2
stal
S
CC
≥≥≥≥
S
PEmin
S
CC
≥≥≥≥
0,5 S
PE
Wymaganie
dodatkowe
-
Przewody CC nie u
ł
o
ż
one razem z przewodami fazowymi:
S
CC
≥≥≥≥
2,5 mm
2
- je
ż
eli s
ą
chronione od uszkodze
ń
mech.
S
CC
≥≥≥≥
4 mm
2
- je
ż
eli nie s
ą
chronione od uszkodze
ń
mech.
Oznaczenia:
S
CC
- przekrój przewodu wyrównawczego,
S
PEmin
- najmniejszy przekrój przewodów PE przył
ą
czonych do rozpatrywanych cz
ęś
ci
przewodz
ą
cych dost
ę
pnych,
S
PE
- przekrój przewodu PE przył
ą
czonego do rozpatrywanej cz
ęś
ci przewodz
ą
cej dost
ę
pnej
Tabela. Wymagane przekroje przewodów wyrównawczych
wg PN-HD 60364-5-54:2010