2.14. Przewody ochronne. Identyfikacja 

2.14..1 Terminy i definicje:

- przewód ochronny - przewód przeznaczony do celów bezpieczeństwa,

- przewód ochronny wyrównawczy  - przewód ochronny przeznaczony do połączenia

  wyrównawczego ochronnego,

- przewód ochronny wyrównawczy, uziemiony -  przewód ochronny wyrównawczy z połączeniem

  przewodzącym do ziemi,

- przewód ochronny wyrównawczy, nieuziemiony - przewód ochronny wyrównawczy bez

  połączenia przewodzącego do ziemi,

- przewód wyrównawczy funkcjonalny - przewód przeznaczony do połączenia funkcjonalnego,

- przewód uziemiający funkcjonalny - przewód uziemiający przeznaczony do uziemienia

  funkcjonalnego,

- przewód liniowy - przewód będący w czasie normalnej pracy sieci pod napięciem i przeznaczony

  do przesyłu energii elektrycznej, ale nie będący  ani przewodem neutralnym , ani przewodem

  środkowym,

- połączenia wyrównawcze - połączenia elektryczne pomiędzy częściami przewodzącymi w celu

  wyrównania potencjałów (ekwipotencjalizacji),

  (np. ochrona przed porażeniem elektrycznym),

- główny zacisk uziemiający (główna szyna uziemiająca) - zacisk lub szyna, które są częścią

  układu uziemiającego instalacji i umożliwiają połączenie elektryczne pewnej liczby przewodów

  w celach uziemieniowych,

- część przewodząca dostępna - część przewodząca urządzenia, której można dotknąć,

  nie będąca normalnie pod napięciem, i która może się znaleźć pod napięciem, gdy zawiedzie

  izolacja podstawowa,

- część przewodząca obca - część przewodząca niestanowiąca części instalacji elektrycznej

  i zdolna do wprowadzenia potencjału elektrycznego, zwykle potencjału ziemi lokalnej przewód

  połączenia ochronnego z połączeniem przewodzącym do ziemi,

.

2.14.2 Przewody ochronne

       Przewody ochronne są to przewody lub żyły w przewodach wielożyłowych służące do ochrony przed porażeniem prądem elektrycznym. Przekrój każdego przewodu ochronnego powinien spełniać warunki samoczynnego wyłączenia zasilania według PN-HD 60364-4-41 i powinien wytrzymywać spodziewany prąd zwarciowy.

      Podstawowe wymagania odnośnie stosowania przewodów ochronnych i przewodów połączeń ochronnych w instalacjach elektrycznych określone są w PN-HD 60364-5-54:2011 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Dobór i montaż wyposażenia elektrycznego. 

Uziemienia, przewody ochronne i przewody połączeń ochronnych.

      Minimalne przekroje poprzeczne przewodów ochronnych podane są w Tablicy 10.1.

 Tablica 10.1 Minimalny przekrój przewodu ochronnego

      Przekrój przewodu ochronnego powinien być dobrany zgodnie z Tablicą 10.1 albo obliczony według wzoru 10.2.1. W obu przypadkach należy uwzględnić wymagania podane w 10.2.2.

      Wartości podane w tablicy 10.1 są obowiązujące dla przewodów ochronnych wykonanych z takiego samego materiału co przewody fazowe. W innych przypadkach przekrój przewodu ochronnego powinien być tak dobrany, aby jego konduktancja nie była mniejsza od konduktancji przewodu spełniającego wymagania określone w tablicy.

      W sieciach TT, przekrój przewodów ochronnych może być ograniczony do 25  mm² , wykonanych z miedzi oraz 35  mm², wykonanych z aluminium, pod warunkiem, że uziomy punktu neutralnego źródła i części przewodzących dostępnych są elektrycznie niezależne.

 .   

2.1 Przekrój przewodów ochronnych nie powinien być mniejszy niż wartość wyznaczona, albo według IEC 60949, albo z następującej zależności:

w której:

S– przekrój przewodu, w mm²⁾

I – wartość skuteczna spodziewanego prądu zwarciowego dla zwarć o pomijalnej impedancji, który

     może płynąć przez urządzenie ochronne, w amperach,

t – jest czasem wyłączenia urządzenia zabezpieczajacego, w sekundach

k– współczynnik, którego wartość zależy od materiału przewodu, izolacji  i innych części oraz

     temperatur początkowej i końcowej (obliczenie współczynnika k w Załączniku A).

.

      Gdy uzyskana wartość przekroju przewodu ochronnego nie jest wartością znormalizowaną, to należy ją zwiększyć do najbliższej wartości przekroju znormalizowanego.

 .

2.2 Przekrój każdego przewodu ochronnego nie będącego żyłą przewodu wielożyłowego lub nie jest prowadzony we wspólnej osłonie z przewodami roboczymi, nie powinien być w żadnym przypadku mniejszy niż:

     - 2,5 mm² z zastosowaniem ochrony przewodu ochronnego przed mechanicznymi uszkodzeniami,

     -   4 mm² bez zastosowania ochrony przewodu ochronnego przed mechanicznymi uszkodzeniami.

.

      Jeżeli przewód ochronny jest wspólny dla dwóch lub więcej obwodów, to jego przekrój powinien być:

      - obliczony według wzoru: pkt. 10.2.1 dla najbardziej wykorzystywanych wartości spodziewanego prądu zwarciowego

        i czasu wyłączania w tych obwodach, albo

      - dobrany zgodnie z Tablicą 10.1 do największego przekroju przewodu fazowego w tych obwodach..

.

2.3 Rodzaje przewodów ochronnych

      Jako przewody ochronne w instalacjach mogą być stosowane:

      - żyły w przewodach (kablach) wielożyłowych;

      - izolowane  lub gołe przewody prowadzone we wspólnej osłonie z przewodami fazowymi;

      - ułożone na stałe przewody gołe lub izolowane;

      - metalowe powłoki kabli, ekrany kabli, pancerze kabli, przewody plecione, przewody

        koncentryczne, metalowe rury instalacyjne, podlegające warunkom ustalonym

        w 10.2.6 a) oraz b).

.

2.4  W obrębie urządzeń o metalowej obudowie, jak niskonapięciowe rozdzielnice i sterownice albo przewody zynowe

metalowe obudowy lub ramy mogą być wykorzystane jako przewody ochronne, jeżeli spełniają następujace wymagania:

           a) ich ciągłość elektryczna jest zachowana przez konduktancję lub odpowiednie połączenie gwarantujące

               ochronę przed uszkodzeniami mechanicznymi, chemicznymi lub elektrochemicznymi,

           b) odpowiadają wymaganiom dotyczącym minimalnych przekrojów przewodów ochronnych; Tablica 10.1,

           c) umożliwiają przyłączenie innych przewodów ochronnych w każdym wczesniej ustalonym punkcie odgałęzienia.

.

2.5 Nie są dopuszczone do stosowania jako przewód ochronny lub jako przewody ochronne wyrównawcze, następujące części metalowe:

         - metalowe rury wodociągowe,

         - rury zawierające łatwopalne gazy lub płyny,

         - części konstrukcyjne narażone na naprężenia mechaniczne w czasie normalnej pracy,

         - giętkie lub sprężyste metalowe kanały, chyba że są one zaprojektowane do tych celów,

         - giętkie części metalowe,

         - linki nośne,

         - korytka instalacyjne i drabinki instalacyjne.

.

2.6 Ciągłość elektryczna przewodów ochronnych

      Przewody ochronne powinny być odpowiednio zabezpieczone przed uszkodzeniami mechanicznymi, chemicznymi lub elektrochemicznymi, oddziaływaniem sił  elektrodynamicznych i termodynamicznych.

      Połączenia przewodów ochronnych powinny być dostępne dla oględzin i badań z wyjątkiem:

      - złaczek zalewanych masą izolacyjną,

      - połączeń w obudowie nierozbieralnej,

      - połączeń w metalowych kanałach i obudowach przewodów szynowych,

      - połączeń tworzących części urządzenia, zgodnie z normami wyrobu.

      W przewodzie ochronnych nie należy umieszczać żadnych łączeników, ale są dopuszczalne urządzenia rozłączalne za pomocą narzędzia,

 w celu przeprowadzenia badań.

      W układach monitoringu ciągłości połączeń uziemiających nie należy włączać szeregowo w przewody ochronne urządzeń do tego celu (np. czujników, cewek).

      Części przewodzących dostępnych urządzenia nie należy wykorzystywać w roli połączenia ochronnego innych urządzeń, z wyjątkiem odstępstwa podanego w 10.2.4.

.

2.7 Przewody PEN

      Przewód ochronno-neutralny PEN może być używany tylko w instalacjach ułożonych na stałe i, ze względu na wytrzymałość mechaniczną, powinien mieć przekrój co najmniej 10 mm² z miedzi lub 16 mm² z aluminiowych. W przypadku stosowania przewodów (kabli) koncentrycznych, minimalny przekrój przewodu PEN może wynosić 4 mm².

      Przewód PEN powinien mieć izolację właściwą do napięcia nominalnego układu. Metalowe obudowy oprzewodowania nie powinny być stosowane jako przewody PEN, z wyjątkiem obudów przewodów szynowych zgodnie z EN 61534-1.

      Jeżeli począwszy od jakiegokolwiek punktu instalacji, funkcje neutralne i ochronne są zapewnione przez oddzielne przewody, połączenie przewodu neutralnego z jakąkolwiek inną częścią uziemioną w instalacji jest niedopuszczalne (np. z przewodem ochronnym z przewodu PEN). Jednakże dopuszcza się utworzenie z przewodu PEN wiecej niż jednego przewodu neutralnego i więcej niż jednego przewodu ochronnego.

      Oddzielne zaciski lub szyny powinny być przeznaczone dla przewodów ochronnych i neutralnych. W tym przypadku przewód PEN powinien być przyłączony do zacisku lub szyny przeznaczonych dla przewodu ochronnego.

. 

2.8.Wspólne uziemienie ochronne i funkcjonalne

      Wspólny przewód ochronny i uziemienia funkcjonalnego powinien spełniać wymagania stawiane przewodom ochronnym. Ponadto powinien spełniać wymagania stawiane uziemieniom funkcjonalnym (patrz R064-004^N1). 

^N1) Odsyłacz krajowy: odpowiednikiem krajowym jest PN-HD 60364-4-444:2010. 

. 

2.9 Rozmieszczenie przewodów ochronnych

      Gdy jako element ochrony przeciwporażeniowej stosowane są zabezpieczenia nadprądowe, przewód ochronny powinien być częścią tego samego układu oprzewodowania co przewody fazowe lub powinien być umieszczony w ich bezpośredniej bliskości.

.

2.10 Wzmocnione przewody ochronne dla prądów w przewodach ochronnych przekraczających 10 mA.

      Dla odbiorników przyłączonych na stałe, z prądem w przewodzie ochronnym przekraczającym 10 mA, wzmocnione przewody ochronne powinny być zaprojektowane w sposób następujący:

     - albo przewód ochronny powinien mieć przekrój co najmniej 10 mm² Cu lub 16 mm² Al, na całej jego długości,

     - albo drugi przewód ochronny, co najmniej o takim samym przekroju, jest wymagany w ochronie przy dotyku

       pośrednim, powinien być ułożony do punktu, w którym przewód ochronny ma przekrój nie mniejszy

       niż 10 mm² Cu lub 16 mm² Al. Wymaga to oddzielnego zacisku dla drugiego przewodu ochronnego w urządzeniu. 

     W układzie TN-C, w którym jest wspólny przewód ochronny i neutralny (przewód PEN), az do zacisków urządzenia, prąd przewodu ochronnego może być uważany za prąd obciążenia.

     Odbiorniki elektryczne o dużym prądzie przewodu ochronnego mogą nie nadawać się do instalacji z urządzeniami  ochronnymi róznicowoprądowymi. 

2.14.3 Przewody wyrównawcze 

      Ze względu na wytrzymałość mechaniczną, przekrój przewodu połączenia wyrównawczego głównego S_PB powinien być nie mniejszy niż 6 mm² Cu.

      Przewody połączeń wyrównawczych głównych nie stanowią elementu obwodów prądowych instalacji i urządzeń elektrycznych i w normalnych warunkach pracy nie są obciążone prądami roboczymi lub zwarciowymi. Jednak w warunkach zakłóceń w instalacji, związanych głównie z uszkodzeniem izolacji i w konsekwencji ze zwarciem doziemnym, mogą w tych przewodach przepływać prądy o znacznych wartościach. Z tego względu przekrój S_PB przewodu wyrównawczego głównego powinien być nie mniejszy niż połowa największego wymaganego przekroju przewodu ochronnego S_PEmax instalacji odbiorczej, przy czym nie wymaga się przekroju większego niż 25 mm² Cu.

      Podane wymagania dotyczą przewodów miedzianych, w innych przypadkach obowiązuje przekrój o równoważnej konduktancji.

      Przekrój S_PB przewodu miejscowych połączeń wyrównawczych powinien być nie mniejszy niż połowa wymaganego przekroju S_PE przewodu ochronnego linii zasilającej ( z tego samego materiału), czyli: S_PB ≥ 0,5 S_PE.

Zgodnie z PN-HD 60364-5-54:2011:

      Przewód wyrównawczy łączący części przewodzące dostępne z częściami przewodzącymi obcymi powinien mieć konduktancję nie mniejszą  niż połowa konduktancji odpowiedniego przewodu ochronnego, z tym, że obie konduktancje odnoszą się do jednostki długości przewodu.

Jeżeli przewód miejscowych połączeń wyrównawczych nieułożony jest we wspólnej osłonie z przewodami czynnymi, to jego przekrój powinien być:

      - S_PB ≥ 2,5 mm², jeżeli są chronione od uszkodzeń mechanicznych

     - S_PB ≥ 4 mm², jeżeli nie sa chronione od uszkodzeń mechanicznych

Jako przewody połączeń wyrównawczych mogą być stosowane:

- miedziane przewody jednożyłowe gołe lub izolowane,

- miedziane żyły przewodów wielożyłowych

- stalowe przewody gołe lub pokryte trwałymi powłokami antykorozyjnymi,

- niektóre zamocowane na stałe części przewodzące obce, np. metalowe konstrukcje budowlane

  (z wyłaczniem rurociągów wodnych lub gazowych).

      Przewody powinny być układane na podłożu stałym, ochronione przed uszkodzenimi mechanicznymi i oznaczone dwukolorową kombinacją zielono-żółtą.

      Ochronne połączenia wyrównawcze główne realizuje się przez umieszczenie w najniższej (przyziemnej) kondygnacji budynku głównego zacisku uziemiającego, do którego są przyłączone:

      - przewody uziemienia ochronnego lub ochronno-funkcjonalnego,

      - przewody ochronne lub ochronno-neutralne,

      - przewody funkcjonalnych połączeń wyrównawczych, w przypadku ich stosowania,

      - metalowe rury oraz metalowe urządzenia wewnętrznych instalacji wody zimnej, wody gorącej,

        centralnego ogrzewania, gazu, klimatyzacji, metalowe powłoki i pancerze kabli

        elektroenergetycznych itp.,

      - metalowe elementy konstrukcyjne budynku, takie jak np. zbrojenia itp.

      Elementy przewodzące wprowadzane do budynku z zewnątrz (rury, kable) powinny być przyłączone do głównego zacisku uziemiającego możliwie jak najbliżej miejsca ich wprowadzenia.

.

3.2 Instalowanie przewodów wyrównawczych miejscowych

      W pomieszczeniach o zwiększonym zagrożeniu porażeniem, jak np. w łazienkach wyposażonych w wannę lub/i basen natryskowy, hydroforniach, pomieszczeniach wymienników ciepła, kotłowniach, pralniach, kanałach rewizyjnych, pomieszczeniach rolniczych i ogrodniczych oraz przestrzeniach, w których nie ma możliwości zapewnienia ochrony przeciwporażeniowej przez samoczynne wyłączenie zasilania po przekroczeniu wartości napięcia dotykowego dopuszczalnego długotrwale na częściach przewodzących dostępnych, powinny być wykonane połączenia wyrównawcze miejsowe.

     Połączenia wyrównawcze miejscowe powinny obejmować wszystkie części przewodzące jednocześnie dostępne, takie jak:- części przewodzące dostępne,- części przewodzące obce,- przewody ochronne wszystkich urządzeń, w tym również gniazd wtyczkowych i wypustów oświetleniowych,- metalowe konstrukcje i zbrojenia budowlane.

      Wszystkie połączenia i przyłączenia przewodów biorących udział w ochronie przeciwporażeniowej powinny być wykonane w sposób pewny, trwały w czasie, chroniący przed korozją. Przewody należy łączyć ze sobą przez zaciski przystosowane do materiału, przekroju oraz ilości łączonych przewodów, a także środowiska, w którym połączenie to ma pracować.

      Rys. 1 - Przykład połączeń wyrównawczych głównych oraz połączeń wyrównawczych miejscowych w budynku mieszkalnym.

Rys. 1 Przewody wyrównawcze do połączenia z głównym zaciskiem uziemiającym GSU 

oraz przewody wyrównawcze do połączeń miejscowych

Oznaczenia: 1 – złącze lub rozdzielnica główna budynku, 2 - instalacja kanalizacyjna, 3 - instalacja wodociągowa,  4 - instalacja centralnego ogrzewania, 5 - instalacja gazowa,  6 - wstawka izolacyjna, 7 - część przewodząca obca, 8 - wanna, 9 - listwa uziemiająca ochronnych połączeń dodatkowych,   10 - uziom urządzenia piorunochronnego, jeżeli jest niezbędny, 11- przewód odprowadzający urządzenia piorunochronnego, GSU - główny zacisk uziemiający (główna szyna uziemiająca), 

PB - przewody wyrównawcze,  wlz - wewnętrzna linia zasilająca, E - przewód uziemiający. LPS - urządzenie piorunochronne

      Bardzo ważne jest rozróżnienie połączeń wyrównawczych głównych od uziemień. Aby określone elementy mogły być wykorzystane jako uziomy, muszą one spełniać określone wymagania i musi być zgoda właściwej jednostki na ich wykorzystanie. Dotyczy to na przykład rur wodociągowych, kabli itp. Niektóre elementy jak np. rury gazu, palnych cieczy itp. nie mogą być wykorzystywane jako uziomy. Wszystkie wyżej wymienione elementy powinny być w danym budynku połączone z głównym zaciskiem uziemiającym.

2.14.4 Oznaczenie zacisków urządzeń i zakończeń przewodów

4.1 Oznaczanie alfanumeryczne

2.14.5 Oznaczanie przewodów kolorami albo znakami alfanumerycznymi

2.14.6 Znakowanie zacisków urządzeń. Oznaczanie przewodów alfanumerycznie i kolorami