短絡故障は、ケーブル保護が不十分なために故障電流が危険なアーク放電、過熱、絶縁破壊を引き起こすと、壊滅的な電気火災、機器の損傷、および安全上の危険を引き起こします。一方、ケーブルグランドの不適切な設置は、回路の完全性を損ない、保護装置をバイパスして軽度の故障を致命的な故障にエスカレートさせる可能性のある追加の故障経路を作成します。
ケーブルグランドは、以下の短絡保護に貢献します。 BS 76711 ケーブルの完全性を維持し、適切な接地導通を提供し、故障の原因となる侵入を防止し、ケーブルの確実な終端を確保し、サーキットブレーカーおよび保護導体システム全体をサポートすることで、ケーブルの信頼性を向上させます。 漏電遮断器2 IP定格と機械的保護を維持しながら、障害条件下でも効果的に動作する。 適切なケーブルグランドの選択と設置は、総合的な電気安全のために不可欠です。
ロンドンのクロスレールから北海の洋上風力発電所まで、英国の主要なインフラ・プロジェクトで電気工事業者と仕事をしてきた私は、ケーブルグランドを適切に設置することが、軽微な故障を安全に取り除くか、大惨事の電気火災を引き起こすかの分かれ目になることを目の当たりにしてきました。ケーブル保護に関するBS 7671の要求事項を理解することは、すべての電気専門家にとって極めて重要です。
目次
- 短絡回路保護に関するBS 7671の要件とは？
- ケーブルグランドは回路保護システムをどのようにサポートするか？
- アーシングとボンディングにおけるケーブルグランドの役割とは？
- 短絡保護に適合するケーブル・グランドの選定方法とは？
- BS 7671に準拠するための設置条件とは？
- ケーブルグランドと短絡保護に関するFAQ
短絡回路保護に関するBS 7671の要件とは？
BS 7671は、適切な保護デバイスの選択、適切な故障電流定格、正しいアースの配置、安全なケーブル終端、および故障状態を防ぐ環境保護による包括的な短絡保護を要求しており、ケーブルグランドは、回路の完全性を維持し、アースの導通を提供し、保護システムを損なったり、新たな故障経路を作ったりする可能性のある侵入を防止する上で重要な役割を果たしている。
これらの要件を理解することで、電気設備が安全基準を満たし、信頼できる保護を提供できるようになります。
基本的保護原則
故障電流管理： BS 7671では、すべての回路が火災や傷害の危険を引き起こすことなく、障害電流を安全に流し、取り除くことができることを要求しています。
保護装置の調整： サーキットブレーカー、ヒューズ、漏電遮断器は、故障を迅速かつ選択的に除去するために、適切に調整されなければならない。
地絡保護： 信頼性の高い接地システムは、故障電流がアースに安全な経路を確保し、保護装置が動作できるようにする必要があります。
ケーブルの完全性： ケーブルは、故障の原因となる機械的損傷、環境条件、熱影響から保護する必要があります。
ケーブル保護要件
機械的保護： ケーブルは、短絡や地絡の原因となる物理的損傷から保護する必要があります。
環境保護： 侵入保護は、水分、ほこり、汚染物質による絶縁破壊や故障を防ぎます。
熱管理： ケーブルの設置は、絶縁不良や短絡につながる可能性のある過熱を防止しなければならない。
分離の要件： 干渉や故障の伝播を防ぐため、異なる種類の回路を適切に分離しなければならない。
アーシングおよびボンディング規格
保護導体の連続性： すべての金属部品は、故障電流が確実にアースに流れるように、適切に接着されなければならない。
アース電極システム： 適切なアース電極の配置は、故障電流に低抵抗の経路を提供しなければならない。
等電位ボンディング： メイン・ボンディングと補助ボンディングは、故障時の危険な電位差をなくすものでなければならない。
ケーブルグランド接地： 金属製のケーブルグランドは、保護導体の導通を維持するために適切にアースしなければならない。
ドキュメンテーションと検証
| 必要条件 | 目的 | ケーブルグランドインパクト |
|---|---|---|
| 設置証明書 | コンプライアンスの確認 | 適切なグランドの選択と取り付け |
| 定期検査 | 安全基準の維持 | グランドの状態およびアースの完全性 |
| 故障電流の計算 | 十分な保護 | グランド通電容量 |
| 地絡ループ・インピーダンス3 | プロテクション動作の確認 | アース導通 |
マンチェスターにある大規模な病院の拡張工事を請け負っている電気工事業者のジェームスは、漏電遮断器が繰り返し作動する問題に直面していた。湿気の多い状態は漏電を発生させ、保護システムを妨害していました。私たちは IP68準拠4 水分の浸入の問題を解消し、重要な医療機器保護システムの信頼性の高い動作を保証する、強化されたシーリングを備えたケーブルグランド。
ケーブルグランドは回路保護システムをどのようにサポートするか？
ケーブルグランドは、ケーブルの機械的完全性を維持し、緩接続を防止する確実な終端を提供し、故障電流経路の適切なアース導通を確保し、故障の原因となる環境侵入を防止し、BS 7671規格で要求される電気安全システム全体をサポートしながら、繊細な保護機器を保護するIP定格を維持することにより、回路保護システムをサポートします。
適切なケーブルグランドの選択と設置は、信頼性の高い保護システムの運用に不可欠です。
機械的完全性と故障防止
ストレイン・リリーフ機能： ケーブルグランドは、機械的ストレス、振動、熱運動によるケーブルの損傷を防ぐために不可欠なストレインリリーフを提供します。
安全なターミネーション： 適切なケーブル終端処理により、アーク放電、過熱、火災の原因となる接続の緩みを防止します。
ケーブルサポート： 適切なケーブルサポートは、絶縁を損なう可能性のある過度の曲げ、潰し、引っ張り力による損傷を防ぎます。
侵入保護： 環境シーリングは、湿気、ほこり、汚染物質がエンクロージャーに侵入し、故障の原因となるのを防ぎます。
アーシング・システムの統合
保護導体の連続性： 金属製ケーブルグランドは、ケーブルアーマー、スクリーン、保護導体に連続的なアース経路を提供する。
保証要件： ケーブルグランドを適切にボンディングすることで、障害発生時にすべての金属部品が同じ電位になるようにします。
地絡電流経路： ケーブルグランドは、保護装置の動作を可能にするために、地絡電流に対して低インピーダンスの経路を提供しなければならない。
EMCへの配慮： スクリーン付きケーブルグランドは、360度のシールドの連続性を提供することにより、電磁両立性を維持します。
保護システムの互換性
現在の格付けに準拠： ケーブルグランドは、故障電流条件を含め、使用する回路に対して十分な通電容量を持たなければならない。
定格電圧要件： 絶縁レベルは、システム電圧および発生する可能性のある障害状態に適切でなければならない。
アークフォルトに関する考慮事項： 適切な設置により、保護システムをバイパスまたは妨害する可能性のあるアークフォルト状態を防止します。
選択的調整： ケーブルグランドの設置は、保護装置の選択的な調整を妨げてはならない。
環境保護基準
IP等級 メンテナンス ケーブルグランドは、環境条件から敏感な保護機器を保護するために、指定されたIP定格を維持しなければならない。
温度性能： 熱安定性により、あらゆる動作条件および故障条件下での信頼性の高い動作が保証されます。
耐薬品性： 環境化学物質に対する耐性は、保護システムの完全性を損なう劣化を防ぎます。
紫外線安定性： 屋外に設置する場合は、長期的な性能と保護を維持するために耐紫外線性の素材が必要です。
最新の保護システムとの統合
デジタル保護の互換性： 現代の保護システムは、ケーブルグランドがサポートしなければならない信頼性の高いアースと遮蔽を必要とします。
通信システムの保護： データおよび通信ケーブルには、保護しながら信号の完全性を維持する特殊なケーブルグランドが必要です。
再生可能エネルギーの統合 太陽光発電および風力発電設備には、直流障害保護およびアークフォルト検出システムをサポートするケーブルグランドが必要です。
スマートグリッドアプリケーション： 高度な計測および制御システムには、電源と通信回路の両方の保護をサポートするケーブルグランドが必要です。
アーシングとボンディングにおけるケーブルグランドの役割とは？
ケーブルグランドは、保護導体に連続的な電気経路を提供し、障害電流に対して低インピーダンスの接続を維持し、ケーブルアーマーとスクリーンの適切なボンディングを確保し、等電位ボンディング要件をサポートし、保護導体の導通と地絡ループインピーダンスのBS 7671要件を満たしながら主接地端子と統合することにより、接地とボンディングにおいて重要な役割を果たします。
ケーブルグランドを介した適切なアースは、電気安全および保護システムの有効性にとって不可欠です。
保護導体の連続性
アーマー・アーシング： ケーブルグランドは、スチールワイヤーアーマー(SWA)やその他の金属ケーブルコンポーネントをアースするための主要な接続ポイントを提供する。
スクリーンの終端： スクリーン・ケーブルは、アース導通を維持するため、ケーブル・グランドを通して金属スクリーンを適切に終端する必要がある。
導体ルーティング： ケーブルグランドは、その完全性や通電能力を損なうことなく保護導体を収容しなければならない。
接続の完全性： 信頼性の高い電気的接続により、故障電流が主接地端子まで途切れることのない経路を確保します。
地絡ループ・インピーダンス
低インピーダンス・パス： ケーブルグランドは、地絡ループインピーダンスの値がBS 7671の要件を満たすように、低インピーダンス接続を提供しなければならない。
接続の質： 高品質な接続は、障害発生時に保護装置の動作に影響を及ぼす可能性のある電圧降下を防ぎます。
耐食性： 材料と仕上げは、経年変化によるインピーダンスの増加や保護性能の低下を招く腐食に耐えるものでなければならない。
テストアクセス： 設置方法は、BS 7671が要求する地絡ループインピーダンス試験を可能にしなければならない。
等電位ボンディングの統合
主なボンディング接続： ケーブルグランドは、金属サービスおよび構造要素のための主要な等電位ボンディングシステムの一部を形成することができる。
補足的なボンディング： 特殊な場所では、ケーブルグランドは補足的な等電位ボンディングの要件に貢献する。
メタリック・サービスの統合： 金属電線管システムに接続するケーブルグランドは、設置全体を通してボンディングの連続性を維持しなければならない。
潜在的な均等化： 適切なボンディングは、故障時の危険な電位差を防ぎます。
特別な立地条件
| ロケーションタイプ | アーシング要件 | ケーブルグランドに関する考察 |
|---|---|---|
| バスルーム | ボンディングの強化 | IP定格グランド、補助ボンディング |
| プール | ゾーン別要件 | 特殊素材、強化されたシーリング |
| 医療施設 | 医療用アースシステム | 高信頼性接続、テストアクセス |
| 爆発的な雰囲気 | ATEX対応5 | 防爆グランド、認証接地 |
| 屋外設置 | 雷保護 | 耐サージ素材、強化されたボンディング |
テストと検証の要件
連続性テスト： ケーブルグランドを介したすべての保護導線の接続は、導通と低抵抗をテストする必要があります。
地絡ループ・インピーダンス試験： ケーブルグランド接続を含む完全な地絡ループは、指定されたインピーダンス値を満たさなければならない。
絶縁抵抗試験： ケーブルグランドの取り付けは、導体とアース間の絶縁抵抗を損なってはならない。
定期検査： ケーブルグランド接地接続部の定期的な点検により、BS 7671への継続的な準拠が保証されます。
スコットランドのアバディーンにある石油化学施設の電気設備を管理するハッサン氏は、腐食性の高い北海環境で信頼性の高いアースを維持できるケーブルグランドを必要としていた。標準的な真鍮製のケーブルグランドは腐食が進み、地絡ループインピーダンスはBS 7671の制限値を超えていました。私たちは、5年以上にわたって安定したアーシング性能を維持し、安全基準の継続的な遵守と信頼性の高い保護システムの動作を保証する耐腐食性を強化した船舶用ステンレス鋼ケーブルグランドを提供しました。
短絡保護に適合するケーブル・グランドの選定方法とは？
短絡保護に適合するケーブルグランドの選定には、故障電流定格の評価、適切なアース能力の確保、IP定格要件の検証、保護システムとの材料適合性の確認、設置環境条件の評価、機械的保護、環境シール、電気的性能に関するBS 7671規格への適合の確保が必要であり、同時に全体的な回路保護目標をサポートする必要があります。
適切な選定により、ケーブルグランドは電気安全システムを損なうことなく、むしろ強化することができます。
電気性能基準
現在の定格要件： ケーブルグランドは、通常動作と故障電流状態の両方に対して十分な通電容量を持たなければならない。
定格電圧準拠： 絶縁レベルは、システム電圧および発生する可能性のある過電圧状態に適切でなければならない。
耐故障電流： グランドは、故障や損傷を起こすことなく、故障電流による機械的・熱的ストレスに耐えなければならない。
地絡性能： 低抵抗の接地接続は、すべての運転条件および故障条件下で維持されなければならない。
保護システムの材料選択
導電率の要件： 金属グランドは、アースおよびボンディング用途に十分な導電性を提供しなければならない。
耐食性： 材料は、時間の経過とともに電気的接続を損なう可能性のある腐食に耐えるものでなければならない。
温度安定性： 熱性能は、通常動作と故障電流の加熱効果の両方に対して適切でなければならない。
化学的適合性： 環境化学物質に対する耐性は、保護システムの性能に影響を与える劣化を防ぎます。
環境保護基準
IP 定格の選択： 適切なIP定格を選択し、故障の原因となったり保護装置を危険にさらしたりする可能性のある侵入を防いでください。
シーリング性能： ガスケットやシールは、圧力、温度、化学薬品にさらされる条件下でも完全性を維持しなければならない。
UV耐性： 屋外設置には、紫外線劣化に強く、長期間にわたって性能を維持する素材が必要です。
耐火性： 特殊な用途では、火災条件下でも完全性を維持する耐火材料が必要となる場合がある。
設置環境に関する考慮事項
耐振動性： 産業環境では、機械的振動にもかかわらず接続を維持するグランドが必要な場合があります。
熱サイクル： 温度変化により、密閉性や電気的性能が経時的に損なわれてはならない。
アクセシビリティの要件 グランドの選定と位置決めには、設置場所とメンテナンスへのアクセスを考慮しなければならない。
将来の拡大 将来的な回路の変更や追加の可能性も考慮して選定する必要がある。
コンプライアンス検証方法
第三者によるテスト： ケーブルグランドが電気的、機械的性能について適切な試験証明書を持っていることを確認する。
規格への準拠： グランドが電気安全に関する英国規格および欧州規格に適合していることを確認する。
設置ガイドライン： BS 7671の要件に適合するよう、メーカーの施工指示に従ってください。
必要書類： 検査のため、グランドの仕様と設置の詳細を適切に文書化する。
アプリケーション別選択ガイド
| 申し込み | 主な要件 | 推奨グランドタイプ | 主な検討事項 |
|---|---|---|---|
| 産業用パワー | 大電流、信頼性の高い接地 | 真鍮/ステンレススチール | 故障電流容量 |
| 制御回路 | EMCシールド、シグナルインテグリティ | EMCスクリーニング済み | スクリーン終了 |
| 危険区域 | ATEX準拠、防爆 | 認定エクス・グランド | 安全認証 |
| 屋外設置 | 耐候性、紫外線安定性 | マリングレード | 環境保護 |
| 医療施設 | 高い信頼性、容易なテスト | プレミアム素材 | アクセシビリティのテスト |
BS 7671に準拠するための設置条件とは？
ケーブルグランド設置のための BS 7671 準拠には、適切なトルク仕様、正しいアース接続、適切な IP 定格の検証、安全なケーブル終端、他のサービスからの適切な分離、適切な文書化、および設置の耐用年数を通じて電気安全基準を維持しながら保護システムの継続的な性能を確保する定期的な検査スケジュールが必要です。
適切な設置手順に従うことは、BS 7671への準拠と電気安全を維持するために不可欠です。
インストール手順
設置前の検査： 取り付ける前に、すべての部品が用途に適しており、仕様要件を満たしていることを確認してください。
パネルの準備： 取り付け面が清潔で、適切に準備され、ケーブルグランドを適切にサポートしていることを確認してください。
ケーブルの準備： 適切な終端とシーリングを確実にするため、メーカーの仕様に従ってケーブルをストリップし、準備する。
トルク仕様： 校正された工具を使用して正しいトルク値を適用し、適切なシーリングと電気的接続を確保する。
アーシング接続の要件
保護導体終端： すべての保護導体が適切に終端され、十分な通電容量を持っていることを確認してください。
アーマー・アーシング： スチールワイヤーアーマーは、適切な終端方法でケーブルグランドを通して適切にアースしなければならない。
ボンディング接続： すべての金属部品は、故障時に等電位状態を維持するために適切に接着されなければならない。
接続の検証： BS 7671の要求に従い、すべての接地接続の導通と低抵抗をテストする。
テストと検証の手順
連続性テスト： 適切な試験装置を使用して、すべてのケーブルグランド接続部の保護導体の導通を確認する。
絶縁抵抗試験： 絶縁抵抗値が特定の設置タイプのBS 7671要件を満たしていることを確認する。
地絡ループ・インピーダンス： ケーブルグランド接続を含む完全な地絡ループインピーダンスを測定し、保護動作を確認する。
IPレーティング検証： 環境保護性能をテストし、規定のIP定格が維持されていることを確認する。
ドキュメンテーションと認証
設置の記録： ケーブルグランドの仕様、設置手順、テスト結果の詳細な記録を保持する。
適合証明書： BS 7671および関連製品規格への適合を証明する適切な証明書を提供すること。
施工図： 実際のケーブルグランド位置と仕様を反映させるために、設置図面を更新する。
メンテナンス・スケジュール： 設置環境と重要性に基づき、適切な検査とメンテナンスのスケジュールを確立する。
品質保証対策
取り付け検査： 通電と試運転の前に、すべてのケーブルグランドの取り付けを徹底的に検査すること。
パフォーマンスの検証： 試験条件下で、取り付けられたケーブルグランドで保護システムが正しく動作することを確認する。
環境試験： 実際の使用条件下で、環境保護が有効であることを確認する。
長期モニタリング： ケーブルグランド性能の経年劣化を検出するための監視手順を確立する。
避けるべき一般的な設置ミス
トルク不足： トルク不足は密閉性を損ない、トルク過多はネジ山やガスケットを損傷させる。
ケーブルの準備不良： ケーブルのストリップや準備が不十分だと、シーリングと電気的性能の両方が損なわれる可能性があります。
誤った接地： 不適切なアース接続は、安全上の問題を引き起こし、保護システムの動作を損なう可能性があります。
環境暴露： 環境条件を考慮しないと、早期の故障や安全上の危険につながる可能性がある。
結論
ケーブルグランドは、ケーブルの完全性を維持し、信頼性の高いアース経路を提供し、電気安全を損なう可能性のある環境条件を防止することにより、短絡保護システムにおいて重要な役割を果たします。BS 7671の要件と適切な選定基準を理解することで、設置が安全基準を満たし、耐用年数を通じて信頼性の高い保護を提供できるようになります。
電気保護の成功は、ケーブルグランドが単なる機械部品ではなく、安全システムの不可欠な部分であることを認識することにかかっています。Beptoでは、BS 7671の要件を満たし、詳細な技術文書と専門家によるアプリケーションサポートに支えられた、信頼性の高い電気保護システムをサポートする包括的なケーブルグランドソリューションを提供しています。
ケーブルグランドと短絡保護に関するFAQ
Q: ケーブルグランドに短絡電流の定格は必要ですか？
A: はい、ケーブルグランドは、通常運転と故障電流状態の両方に対して十分な通電容量を持たなければなりません。ケーブルグランドを介した接地接続は、保護装置が正しく動作するように、故障電流を故障なく処理しなければならない。
Q: 電気パネルのケーブルグランドに必要なIP等級は？
A: ほとんどの電気パネル用途では、防塵・防滴のために最低IP54等級が必要です。過酷な環境や屋外設置の場合は、故障の原因となる浸入を防ぐため、IP65やIP67といったより高いIP定格が必要となる場合があります。
Q: ケーブル・グランドを通してケーブル・アーマーをアースする方法は？
A: スチールワイヤーアーマーは、適切な終端技術を使用してケーブルグランド本体を通してアースされます。アーマーは、金属グランド本体と確実に電気的に接触する必要があり、その後、エンクロージャのアースシステムに接着されます。
Q: 樹脂製ケーブルグランドは、アース付設置に使用できますか？
A: プラスチック製ケーブルグランドを使用することもできるが、ケーブルアーマーとスクリーンに個別のアースを手配する必要がある。BS 7671で要求される保護導体の導通を維持するために、別のアースタグまたはバンジョーを使用する必要があります。
Q: ケーブルグランドのアース接続は、どれくらいの頻度でテストする必要がありますか？
A: ケーブルグランドのアース接続は、BS 7671で規定されているように、初期設置時および定期点検の間隔でテストされるべきである。一般的には、ほとんどの設置では5年ごと、過酷な環境や重要な用途ではそれ以上の頻度である。
