Заземителни устройства и защитни проводници

Характеристиките на заземителните устройства трябва да съответстват на изискванията за безопасност и за функциониране на електрическата уредба. Връзките между заземителите, заземителните проводници, защитните проводници и проводниците за изравняване на потенциалите са представени схематично на фигурата.

2.1. Заземителни устройства

2.1.1. Заземителните устройства се използват едновременно или поотделно за целите на защитата или за функционирането в зависимост от изискванията към уредбата.

2.1.2. Заземителните устройства се проектират и изграждат така, че:

а) стойността на съпротивлението на заземяването да отговаря на изискванията за безопасност и за функциониране на уредбата и на очакванията за дългосрочна ефективност;

б) токовете, които протичат при повреда към земята, и токовете на утечка да могат да протичат безопасно и по-специално от гледна точка на термични, термомеханични и електромеханични смущаващи въздействия;

в) да имат необходимата здравина или да притежават допълнителна механична защита съобразно условията на външни въздействия.

2.1.3. За защита срещу риска от увреждания вследствие на електролитни ефекти се вземат съответните мерки.

2.2. Заземители

2.2.1. Използват се следните типове заземители:

а) заземителни прътове или тръби;

б) заземителни ленти или проводници;

в) заземителни плочи;

г) заземителни пояси в основите на сградите;

д) металната арматура на бетона в земята;

е) метални водопроводни инсталации - при условията на т. 2.2.5;

ж) други подходящи подземни конструкции.

2.2.2. Типът и дълбочината на полагане на заземителите се определят така, че при изсъхване или замръзване на почвата съпротивлението да не превишава изискваната стойност.

2.2.3. Материалите и конструкцията на заземителите се избират така, че да издържат механичните увреждания вследствие на корозия.

2.2.4. Конструкцията на заземителните устройства трябва да отчита възможното увеличаване на съпротивлението спрямо земята вследствие на корозия.

2.2.5. Металните водопроводни инсталации се използват като заземители само при наличие на съгласие на организацията, която експлоатира водоснабдителната мрежа, и ако са взети подходящи мерки потребителят на електрическата уредба да бъде предупреждаван за всяка предстояща промяна във водопроводната система.

2.2.6. Метални тръбни системи за захранвания, различни от посочените в т. 2.2.5 - например тръбопроводи за горими течности или газове, за отоплителни системи и др., не трябва да се използват за заземители.

2.2.7. Оловните обвивки и други метални покрития на кабели, които не са изложени на повреди вследствие на корозия, могат да се използват за заземители след получаване на съгласието на собственика на кабела и след като са взети необходимите мерки потребителят на електрическата уредба да е предупреден за всяка предстояща промяна по кабела, която би могла да се отрази върху заземителя.

2.2.8. Съпротивлението спрямо земята се изчислява или измерва.

2.3. Заземителни проводници

2.3.1. Заземителните проводници трябва да отговарят на изискванията на т. 3.1. Когато те се полагат в почвата, сечението им трябва да съответства на стойностите съгласно табл. 1.

2.3.2. Заземителният проводник се свързва сигурно към заземителя при спазване на изискванията за електрическа връзка.

Когато се използват свързващи елементи, те не трябва да увреждат заземителя (например тръби) или заземителните проводници.

2.4. Главна заземителна клема или главна заземителна шина

2.4.1. За всяка уредба се предвижда главна заземителна клема/шина и към нея се свързват:

а) заземителните проводници;

б) защитните проводници;

в) проводниците за главна връзка за изравняване на потенциалите;

г) проводниците за функционално заземяване - при необходимост.

2.4.2. На достъпно място във веригата на заземителния проводник се предвижда устройство за разединяването му. Устройството може да бъде комбинирано с главната заземителна клема/шина, за да позволява измерване на съпротивлението на съответния заземител. Устройството трябва да може да се разединява само с инструмент, да има достатъчна механическа здравина и да осигурява поддържане на сигурна електрическа връзка.

3.1. Минималните напречни сечения на защитните проводници се изчисляват съгласно т. 3.1.1 или се избират в съответствие с т. 3.1.2, като и в двата случая се отчита изискването по т. 3.1.3.

3.1.1. Напречното сечение трябва да е най-малко равно на стойността, определена по следващата формула, която се прилага само за време на изключване, непревишаващо 5 s:
I²t

S =  ,

където:

I - стойността на тока при повреда (ефективна стойност при променлив ток), който може да премине през защитното устройство при повреда с пренебрежимо малък импеданс, А;

t - времето за сработване на изключващото устройство, s;

k - коефициент, чиято стойност зависи от материала на защитния проводник, от изолацията и другите части, както и от началните и крайните температури.

Когато при прилагането на формулата се получат нестандартни напречни сечения, се вземат проводници с най-близките по-големи стандартни напречни сечения.

извън кабелите или за неизолирани защитни проводници,

които са в контакт с обвивки на кабели

	Изолация на защитните проводници или обвивки на кабелите
	поливинилхлорид (PVC)	омрежен полиетилен (ЕPR) етиленпропилен (XLPE)	бутилов каучук
Крайна температура	160 С	250 С	220 С
Материал на проводника	k
Мед Алуминий Стомана	143 95 52	176 116 64	166 110 60
Началната температура на проводника е приета 30 С.

Таблица 3

Стойности на k за защитни проводници като жило в многожилен кабел

	Материал на изолацията
	поливинилхлорид (PVC)	омрежен полиетилен (ЕPR) етиленпропилен (XLPE)	бутилов каучук
Начална температура	70 С	90 С	85 С
Крайна температура	160 С	250 С	220 С
Материал на проводника	k
Мед Алуминий	115 76	143 94	134 89

Таблица 4
Стойности на k за защитни проводници като обвивка или броня на кабел

	Материал на изолацията
	поливинилхлорид (PVC)	омрежен полиетилен (ЕPR) етиленпропилен (XLPE)	бутилов каучук
Начална температура
Крайна температура	160 С	250 С	220 С
Материал на проводника	k
Стомана Стомана-мед Алуминий Олово	Стойностите са в процес на проучване.

Таблица 5

Стойности на k за неизолирани защитни проводници, когато няма риск от увреждане на съседни елементи при посочените температури

Условия Материал на Проводника		Видими и в ограничени зони*	Нормални условия	Риск от пожар
Мед	Максимална температура k	500 С 228	200 С 159	150 С 138
Алуминий	Максимална температура k	300 С 125	200 С 105	150 С 91
Стомана	Максимална температура k	500 С 82	200 С 58	150 С 50
Началната температура на проводника е приета 30 С.
* За посочените стойности на температурите се предполага, че няма да влошат качествата на съединенията.

3.1.2. Сечението на защитния проводник трябва да е не по-малко от съответната стойност, посочена в табл. 6. В този случай обикновено не е необходима проверка за съответствие с т. 3.1.1. Когато прилагането на таблицата води до нестандартни напречни сечения, се използва проводник с най-близкото по-голямо стандартно напречно сечение.

Стойностите, посочени в табл. 6, се прилагат само когато защитните проводници са от същия метал както фазовите проводници. В противен случай сеченията на защитните проводници се определят така, че да имат проводимост, равностойна на тази, произтичаща от прилагането на табл. 6.

3.1.3. Във всички случаи напречното сечение на всеки защитен проводник, който не образува част от захранващия кабел или от кабелната обвивка, трябва да е не по-малко от:

а) при осигурена механична защита - 2,5 mm²;

б) без осигурена механична защита - 4,0 mm².

3.2. Видове защитни проводници

3.2.1. За защитни проводници се използват:

а) проводници в многожилни кабели;

б) изолирани или неизолирани проводници, разположени в обща обвивка с тоководещите проводници;

в) закрепени изолирани или неизолирани проводници;

г) метални покрития, например обвивки, екрани и брони на някои видове кабели;

д) метални канали или други метални обвивки за проводници;

е) някои токопроводими части, външни за електрическата уредба.

3.2.2. Когато уредбата съдържа обвивки или рамки на фабрично изработени възли или магистрални шинопроводи в метална обвивка, металните обвивки или фабрично изработените възли се използват като защитни проводници, ако отговарят едновременно на следните изисквания:

а) електрическата непрекъснатост да е защитена срещу механични, химични или електрохимични увреждания;

б) електрическата проводимост да е най-малко равна на тази, която произтича от прилагането на т. 3.1;

в) да позволяват присъединяване на други защитни проводници във всяка предварително определена точка на разклонение.

3.2.3. Металните обвивки за голи или изолирани проводници, в частност обвивките на кабели с минерална изолация, и определени метални тръби и канали за електрически цели могат да се използват като защитни проводници за съответните вериги, ако отговарят едновременно на изискванията на т. 3.2.2, букви "а" и "б". Други тръби за електрически цели не трябва да се използват като защитни проводници.

3.2.4. Токопроводими елементи, външни за електрическата уредба, могат да се използват като защитни проводници, ако отговарят едновременно на следните условия:

а) електрическата им непрекъснатост е осигурена или чрез конструкцията, или чрез подходящи съединения така, че да е защитена срещу механични, химични или електрохимични увреждания;

б) електрическата проводимост е най-малко равна на тази, която произтича от прилагането на т. 3.1;

в) елементите да могат да се снемат само ако са предвидени мерки за компенсиране на отсъствието им;

г) да са съобразени за такова използване и при необходимост да са подходящо пригодени.

Допуска се металните водопроводни инсталации да се използват за защитни проводници само след съгласуване със съответните компетентни лица или органи. Не се допуска използването на газопроводи за защитни проводници.

3.2.5. Токопроводими части, външни за електрическата уредба, не трябва да се използват като проводници PEN.

3.3. Запазване на електрическата непрекъснатост на защитните проводници

3.3.1. Защитните проводници се защитават по подходящ начин срещу механични и химични увреждания и електродинамични усилия.

3.3.2. Електрическите съединения на защитните проводници трябва да са достъпни за визуален преглед и за изпитване с изключение на съединенията, напълнени с компаунд, или на капсулованите съединения.

3.3.3. Във веригите на защитните проводници не трябва да се свързват комутационни апарати. За провеждане на изпитвания могат да се предвиждат съединения, които се разединяват само с инструмент.

3.3.4. Когато се използват устройства за наблюдение и контрол на непрекъснатостта на заземяването, работните им бобини не трябва да се свързват във веригата на защитния проводник.

4.1. При защита срещу индиректен допир чрез защитни устройства, задействани от напрежение при повреда на изолацията, се използват отделни заземителни устройства, предназначени само за целите на безопасността.

4.2. Заземителното устройство, заземителните проводници и защитните проводници трябва да отговарят на следните изисквания:

4.2.1. помощният заземител да е електрически независим от всички други заземени метални елементи - метални конструктивни елементи, тръбопроводи, метални обвивки на кабели; това изискване се счита за изпълнено, когато помощният заземител е разположен на достатъчно голямо разстояние от всеки друг заземен метален елемент;

4.2.2. връзката на заземителния проводник с помощния заземител да е изолирана така, че да се избягва какъвто и да е контакт със защитния проводник или с която и да е част, свързана с него или с токопроводими елементи, чужди на електрическата уредба, които са или биха могли да бъдат в контакт с тях;

4.2.3. защитният проводник да се свързва само към достъпните токопроводими части на електрообзавеждането, чието захранване се прекъсва при задействане на защитното устройство при условия на дефект на изолацията.

Заземителните устройства за функционални цели трябва да осигуряват правилната работа на електрообзавеждането и да позволяват нормално и надеждно функциониране на уредбата.

6.1. Когато се прави комбинирано заземително устройство за целите на безопасността и функционирането, изискванията към мерките за защита са с приоритет.

6.2. Защитен неутрален проводник (проводник PEN)

6.2.1. При схема TN в стационарна инсталация за медни кабели със сечение не по-малко от 10 mmќ или за алуминиеви кабели със сечение 16 mm² проводникът може да изпълнява функциите на защитен и на неутрален проводник само ако съответната част на инсталацията не е защитена с апарат, който се задейства от ток с нулева последователност.

Минималното сечение на проводника РЕN може да е 4 mm², когато кабелът е от концентричен тип и съединенията, осигуряващи непрекъснатостта, са дублирани във всички точки на свързване по цялата дължина на концентричния проводник. Концентричният проводник PEN трябва да се използва, като се започне от захранващия трансформатор, и да се ограничи в една уредба, като се използват специално предвидени електроинсталационни изделия.

6.2.2. Изолацията на проводника PEN трябва да съответства на най-високото напрежение, на което той може да бъде подложен, за да се избегнат нежелани токове.

6.2.3. Когато неутралният проводник и защитният проводник са разделени от някоя точка на уредбата, не се разрешава съединяването им в която и да е друга точка след нея. В мястото на разделянето се предвиждат отделни клеми или шини за защитния проводник и за неутралния проводник. Проводникът РЕN се свързва към клемата или шината, предвидена за защитния проводник.

7. Проводници за изравняване на потенциалите

7.1. Минимални сечения

7.1.1. Главни проводници за изравняване на потенциалите

Главните проводници за изравняване на потенциалите трябва да са със сечения не по-малки от половината от най-голямото сечение на защитен проводник в уредбата, като минимумът е 6 mm². Сечението обаче не трябва да превишава 25 mm², когато проводникът за изравняване на потенциалите е от мед, или има сечение, определящо равностойна проводимост, когато е от други метали.

7.1.2. Проводници за допълнително изравняване на потенциалите

Когато проводник за допълнително изравняване на потенциалите свързва две достъпни токопроводими части, неговото сечение трябва да е не по-малко от сечението на най-малкия защитен проводник, свързан към токопроводимите части.

Когато проводникът за допълнително изравняване на потенциалите свързва достъпни токопроводими части с чужда за електрическата уредба част, сечението му трябва да е не по-малко от половината от сечението на съответния защитен проводник. Когато проводникът за допълнително изравняване на потенциалите не е част от захранващия кабел или от кабелната обвивка, сечението му трябва да отговаря и на изискването на т. 3.1.3.

Допълнителната връзка за изравняване на потенциалите може да се осигури или чрез постоянни токопроводими части, външни за уредбата, като конструктивни метални скари, или чрез допълнителни проводници, или чрез комбинация от двата начина.

7.1.3. Свързване на водомери

Когато водопроводната инсталация на една сграда се използва за заземяване или като защитен проводник, водомерите се шунтират чрез проводник със сечение, съответстващо на употребата му като защитен проводник, като проводник за изравняване на потенциалите или като проводник за функционално заземяване.