Beidseitige Erdung des Kabelmantels nach PUE: Indoor Grounding Purpose

Beidseitige Erdung des Kabelmantels nach PUE: Indoor Grounding Purpose

Hoch- und Niederspannungskabel (CLs) müssen oft unter schwierigen Bedingungen verlegt werden. Die Kabel werden in Gräben im Boden, in Kabelkanälen, auf Böcken im Freien oder auf Gebäudestrukturen in Industriegebäuden verlegt. In diesen und anderen Fällen werden häufig Kabel mit einer äußeren Metallummantelung, der sogenannten Armierung, verwendet. Die Stahlpanzerung dient dem Schutz vor mechanischer Beschädigung. Es kann als verdrilltes Metallband oder als Geflecht aus verzinktem Draht, das auf den Kabelkörper gewickelt ist, hergestellt werden.

Was muss in einem Kabel geerdet werden?

Gemäß den Vorschriften für elektrische Anlagen muss der Metallmantel eines Kabels sicher geerdet sein, ebenso wie alle anderen nicht stromführenden Metallteile elektrischer Anlagen. Zusammen mit der Armierung und der Metallabschirmung der Stromkabel müssen geerdet werden

• Metalltabletts;
• Metallrohre un d-kanäle
• Rohre;
• Metallschalen, Metallkanäle, Metallrohre, Metallrohre;
• andere tragende Metallkonstruktionen

Die Erdung des Kabelmantels und der Stützkonstruktionen, über die die Stromleitungen verlegt sind, dient in erster Linie dem Schutz der Menschen vor Stromschlägen im Falle eines Durchbruchs der elektrischen Isolierung. Darüber hinaus ist die Erdung des Kabelträgers eine wichtige Voraussetzung für das korrekte Funktionieren des Relaisschutzes “Erdschluss”.

Bei der Verlegung langer Kabelleitungen ist es nicht immer möglich, mit nur einem Stück Kabel auszukommen. In solchen Fällen werden Kabelverbindungen verwendet, um Kabelabschnitte zu verbinden. Wenn der Schutzmantel der Kabelkupplung aus Metall besteht, muss er ebenfalls geerdet werden.

Wie erdet man die Rüstung richtig?

Die Verbindung der Kabelbewehrung mit den Erdungsschienen oder geerdeten Gehäusen elektrischer Anlagen erfolgt mit unisolierten flexiblen Kupferdrahtstücken. Ein solcher Leiter wird von Fachleuten oft als “Leine” bezeichnet. Das Löten ist die gebräuchlichste Methode, um den Leiter an der Panzerung zu befestigen. Der Schutzleiter ist mit der Erdungsschiene oder mit dem Gehäuse durch eine Schraubverbindung verbunden. Dazu wird eine entsprechend dimensionierte Lasche auf das Ende des Leiters gepresst oder gelötet.

Wichtig!

Die Kabelarmierung muss an beiden Enden geerdet sein. Verbinden Sie die Kabelarmierung auf der Versorgungsseite mit der Schutzerdungsschiene und auf der Verbraucherseite mit der Wiedererdungsschiene.

Größe eines Erdungsleiters

Der Mindestquerschnitt des Leiters zwischen der Kabelbewehrung und dem Erdungsleiter kann der folgenden Tabelle entnommen werden.

Querschnitt der Kabelstränge, mm

Querschnitt des Erdungsleiters, mm

Erdungstechnik für Kabelbewehrungen

Geflechtleiter können als Erdungsleiter verwendet werden, um die Panzerung mit der Erde zu verbinden. Diese Leiter sind bei vielen Kabelherstellern erhältlich. Wenn es keine werkseitig hergestellten Leitungen gibt, kann der Erdungsleiter selbst hergestellt werden. Zu diesem Zweck werden die 3 blanken Litzen des flexiblen Kupferkabels verwendet, die zu einem “Pigtail” geflochten sind. Der Gesamtquerschnitt der Drähte muss mit den Angaben in der Tabelle übereinstimmen.

Erdung der Rüstung mit einem blanken Geflecht

Zum Löten der Panzerung und des Erdungsleiters wird ein starker elektrischer Lötkolben oder ein mit einer Lötlampe (Gasbrenner) beheizter Lötkolben verwendet.

Warnung!

Bei Verwendung einer offenen Flamme zum Erhitzen des Lötkolbens müssen am Arbeitsplatz Feuerlöschgeräte (Feuerlöscher, Sand, Plane usw.) zur Verfügung stehen. Für Heißarbeiten muss eine Sondergenehmigung erteilt werden.

Die Metallbänder müssen vor dem Anlöten der Kabelbewehrung gründlich von Bitumen, Oxyden und Schmutz gereinigt werden. Zum Verzinnen von Leitern und Metallbändern kann “Lötfett” als Flussmittel verwendet werden. Wird aktives Flussmittel, das Orthophosphorsäure enthält, für Lötstellen verwendet, müssen dessen Rückstände nach Abschluss der Arbeiten mit einem in Testbenzin, Benzol oder anderen organischen Lösungsmitteln getränkten Lappen abgewaschen werden.

Für die Lötverbindungen von Kabelarmierungen und Erdungsleitern wird in der Regel Bleizinnlot PIC-40 oder ein anderes schmelzbares Lot verwendet.

Wichtig!

Bei Kabeln mit Drahtarmierung muss der Erdungsleiter mit jeder Ader eine Lötstelle haben.

Löten Sie die Adern und den Kabelmantel so schnell wie möglich, um eine Beschädigung der Kunststoffummantelung und der Aderisolierung zu vermeiden. Zum Kühlen der Lötstelle kann ein angefeuchteter Lappen verwendet werden.

Eine ausreichend dimensionierte Lasche wird auf die Lasche gedrückt, um die Erdungslasche mit dem Erder zu verbinden. Crimpkontakte werden mit Hilfe einer Presszange oder eines Hammers mit einer Matrize und einem Stempel geeigneter Größe gecrimpt.

In den letzten Jahrzehnten haben sich vorgefertigte Bausätze für die Montage von Kabelkupplungen un d-endverschlüssen durchgesetzt. In den meisten Fällen ermöglichen diese Bausätze die Herstellung elektrischer Verbindungen ohne Löten. Bei diesen Bausätzen erfolgt die Erdung der Kabelbewehrung mit Hilfe von Klemmen, Bandagen und Abreißbolzen. Bei der Arbeit mit solchen Bausätzen müssen die Anweisungen genau befolgt werden

Wie man ein armiertes Kabel richtig erdet

Beim Bau von unterirdischen Stromversorgungsleitungen unter schwierigen Betriebsbedingungen werden traditionell Panzerkabel vom Typ ABBbSHV eingesetzt, die in der Elektrotechnik üblich sind. Ihr Erkennungsmerkmal ist ein Schutzmantel aus Blei, der als Panzer bezeichnet wird. Eine obligatorische Bedingung für ihren sicheren Betrieb ist die Erdung eines bewehrten Kabels, das nach den üblichen Regeln angeordnet ist. Hierfür werden sowohl stationäre als auch Wiedererdungsanlagen (UE) eingesetzt, die beim Kunden vor Ort installiert werden.

Was zu erden ist

Bei der Verlegung von armierten Kabelleitungen müssen folgende Teile der Konstruktion und der Geflechtelemente geerdet werden

• Panzerung und Abschirmung der Strom- und Steuerkabel;
• spezielle Verbindungsmuffen;
• Elemente von Metallprodukten, die für die Installation verwendet werden: Schächte, Kanäle und ähnliche Strukturen;
• Metallrohre, die für denselben Zweck verwendet werden;
• spezielle Tragseile bei der Installation von Freileitungen.

Nach den Regeln der Technik muss jedes Ende einer Kabelleitung mit großen Abständen geerdet werden. Die Vorschriften sehen vor, dass Abschnitte mit einer Länge von mehr als 200 Metern neu geerdet werden müssen.

Grundregeln für die Erdung

Der PUE betont, dass die beidseitige Erdung der Kabelbewehrung von besonderer Bedeutung ist, da nur so ihre absolute Zuverlässigkeit gewährleistet werden kann. Bei der Organisation solcher Arbeiten sind folgende Einzelheiten zu berücksichtigen

• Für die Erdung des Kabelmantels werden flexible Leiter auf Kupferbasis ohne Isolierung verwendet;
• Die durchgehende Ummantelung darf auf der gesamten Strecke nicht unterbrochen werden und muss in einem Stück sein;
• Bei der Reparatur einer beschädigten Leitung müssen die Ummantelung der einzelnen Abschnitte und die Verbindungsstelle mit flexiblen Leitern zusammengebunden werden.

Diese Teile müssen jedoch zunächst sorgfältig für den Einbau vorbereitet werden.

Anweisungen für die Erdung

Für die Erdung eines armierten Kabels empfiehlt das Merkblatt folgende Regeln:

1. Der Erdungsleiter wird durch Löten am Kabelmantel befestigt.
2. Zunächst wird dieser Bereich sorgfältig verzinnt, danach wird der Erdungsleiter mit einem Drahtband daran angelötet, wobei darauf zu achten ist, dass Lötfett verwendet wird.
3. Spezielle Klemmen werden verwendet, um den Kupferzweig ohne Löten zu verbinden.

Zu diesem Zweck können auch federbelastete Verbinder verwendet werden, um einen zuverlässigen Kontakt mit der Schutzschicht zu gewährleisten.

Bei der Bandarmierung wird der Erdungsleiter direkt an den Kabelabgängen angebracht, während bei der Drahtumflechtung der Erdungsleiter umlaufend an allen Leitern angebracht wird. Für den Anschluss von Standardkabeln werden speziell entwickelte, abgedichtete Stecker verwendet. Das Steckerpaket umfasst:

• lokale Abdichtungselemente;
• Laschen mit Spezialschrauben;
• Erdungsdraht, der an der Panzerung der Verbindungsstücke befestigt ist;
• Klemmen zur Befestigung des Leiters an der Panzerung aus Draht oder Stahlband.

Beim Abschneiden des Kabels vor der Kontaktierung wird die obere Isolierschicht auf eine Länge entfernt, die etwas länger ist als das darunter liegende Geflecht. Für einige Verbindungsarten verwendet der Hersteller eine spezielle Schablone, um einen guten Abschluss des Kabels zu gewährleisten.

Erdung innerhalb eines Privathauses

Nach dem PUE sind bei der Erdung von armierten Kabeln in häuslicher Umgebung folgende Regeln zu beachten

• 0,4 kV-Panzerkabel müssen in Metallkonstruktionen verlegt werden, die sicher geerdet und für Reparatur- und Wartungsarbeiten zugänglich sind;
• Die Verlegung auf Betonböden und Holzböden muss mit einem Abstand von mindestens 5 cm erfolgen, wobei Metallkanäle und spezielle Halterungen zu verwenden sind;
• Der Hauseingang kann entweder durch den Boden oder durch den dafür vorgesehenen Wandbereich erfolgen.

Um Schäden an der Eintrittsstelle in das Gebäude, wo das Kabel die Wände oder das Fundament durchdringt, zu vermeiden, wird das Kabel in einem Metall- oder Kunststoffrohr verlegt.

Der Durchmesser des Rohrs sollte 2 Mal größer sein als der Durchmesser des Kabels selbst.

Bei der Einführung der Leitung in das Haus wird die Armierung in der Schalttafel und auch an der Seite des Auslegers geerdet. Laut PUE sind in diesem Teil der Strecke keine weiteren Anschlüsse erlaubt. Am Eingang wird das Kabel in mehrere Leiter aufgeteilt, die an die Schaltanlage angeschlossen werden, wobei die Armierung mit dem geerdeten Punkt des Schaltschranks verbunden werden muss – direkt mit der Erde.

Erdung eines Erdkabels

Um eine gute Erdung der Kabelabschirmung zu erreichen, empfiehlt der PUE die folgenden Regeln:

• Die Kabelabschirmung und die für ihre Verlegung verwendeten Schutzstrukturen (Konstruktionen) sollten mit allen Arten von Erdungselementen verbunden werden.
• Die Verbindung wird durch festen Kontakt mit freiliegenden Teilen von Metallrohren, Bewehrungsstäben und anderen Elementen von natürlichen Erdern hergestellt.
• Bei der Organisation des Stromversorgungsnetzes in einem Privathaus wird die Armierung des eingeführten Erdkabels VbBNSHV an die Wiedererdungseinrichtung angeschlossen.

Bei Steuer- und Glasfaserkabeln ist die Erdung mindestens eines ihrer Enden vorgeschrieben.

Bei Signalkommunikationsleitungen wird die Erdung vorgenommen, um den Einfluss elektromagnetischer Felder auf die übertragenen Datenströme zu verringern oder zu beseitigen. Für kritische Datenübertragungsabschnitte ist ein beidseitiger Erdschluss vorgesehen. Die Abschirmung dieser Kabel ist über Kupferleiter mit einem Mindestquerschnitt von 4 Quadratmillimetern mit dem LSG-Anschlusskasten verbunden.

Anforderungen an die Leitern

Sowohl bei der Erdung als auch bei der Schutzerdung werden Stahlkabelmäntel aller Klassen oder Armierungen durch Kupferleiter mit dem Nennquerschnitt mit dem Erder verbunden. Dies gilt auch für Anschluss- oder Abschlussorgane. Bei Hochspannungsleitungen (6 kV und mehr) mit Aluminiumummantelung muss die Kupplungserdung mit separaten Leitern erfolgen.

Die Verwendung von Kupferleitern mit einer höheren Leitfähigkeit als die des Kabelmantels ist verboten.

Die allgemeinen Anforderungen der geltenden Normen verlangen die Verwendung von blanken Kupferleitern mit einem Querschnitt von mindestens 6 mm im Quadrat. Die gleichen Werte sind in den Verlegevorschriften für Steuerkabel angegeben (siehe Nummern 1.7.76 bis 1.7.78).

Sind am Freileitungsmast der Anlage, die Überspannungsableiter enthält, Abschlüsse vorgesehen, so werden die Gehäuse direkt an den Anschlussraum des Schutzgerätes angeschlossen. Die Verwendung von Kabelummantelungen allein ist in dieser Situation nicht zulässig. Spezielle Gestelle und Galerien, die für die Verlegung von Kabeln in explosionsgefährdeten Bereichen verwendet werden, müssen mit einem Blitzschutz ausgestattet sein.

Beim Wechsel von einer unterirdischen Leitung zu einem Freileitungsabschnitt und wenn der Stahlbetonträger nicht über einen eigenen Erdungskasten verfügt, ist es zulässig, die Kupplungen am Kabelmantel zu erden. Ein solches Vorgehen ist nur zulässig, wenn die Reparatur- oder Verlängerungskupplung an ihrem anderen Ende mit der Stationserdungsschleife verbunden ist oder wenn der Mantelwiderstand des zu erdenden Kabels ausreichend niedrig ist.

Bei der Verlegung von unterirdischen Versorgungsleitungen auf der Grundlage von armierten Kabeln hängt die Effizienz ihres Betriebs in hohem Maße von der Qualität der Schutzmantelerdung ab. Bei der Durchführung von Elektroinstallationsarbeiten jeglicher Komplexität wird diesem Thema erhöhte Aufmerksamkeit gewidmet.