iec 60364-5-54-2021 低压电气装置 第5-54部分：电气设备的选择和安装 接地配置.docx
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IEC60364-5-54
Edition3.12021-04
低压电气装置
第5・54局部：
电气设备的选择和安装
接地配置和保护导体
Low-voltageelectricalinstallations—
Part5-54:
Selectionanderectionofelectricalequipment—
Earthingarrangementsandprotectiveconductors
目录
前言 3・
简介 .5.
541总那么 ・7-
541.1范围 ・7・
541.2标准性引用文件 ・7・
5413术语和定义 •8・
542接地配置 -11-
542.1一般要求 .11-
542.2接地极 -11-
5423接地导体 ・14・
542.4总接地端子 -14-
543保护接地导体 14・
543.1最小截面积 -14-
543.2保护接地导体类型 ・16-
5433保护接地导体的电气连续性 •17-
543.4PEN.PEL或PEM导体 -17-
543.5保护接地和功能接地共用导体 19•
543.6保护接地导体的电流 19・
543.7保护接地导体电流超过10mA的加强型的保护接地导体 .19・
543.8保护接地导体的配置 -20•
544保护联结导体 ・20・
544.1接到总接地端子的保护联结导体 20•
544.2辅助联结用的保护联结导体 20・
•20•
•20•
-22-
・23・
545信息和通信设备及系统（ICT）的功能接地和功能等电位联结
545AICT的功能等电位联结545.2总功能接地端子（MFET）5453等电位联结环形导体
附录A（标准性附录）
附录B（资料性附录） 26•
附录C（资料性附录） -28-
附录D（资料性附录） -30-
参考文献 .34•
■■削M
1）国际电工委员会（IEC）是一个全球性的标准化组织，由所有国家的电工委员会（IEC国家委员会）组成。
IEC的目标是促进有关电气和电子领域标准化的所有问题上的国际合作。
为此目的，除其他活动外,IEC出版了国际标准、技术标准、技术报告、公开可得的标准（PAS）和指南似下简称〃IEC出版物〃）。
他们的准备工作委托给技术委员会;任何对本课题感兴趣的IEC国家委员会均可参与本准备工作。
与IEC保持联系的国际、政府和非政府组织也参与了这项准备工作。
IEC与国际标准化组织（ISO）根据双方协议确定的条件密切合作。
2）由于每个技术委员会都有来自所有感兴趣的正C国家委员会的代表，所以IEC关于技术问题的正式决定或协议尽可能地表达了有关主题的国际共识意见。
3）IEC出版物具有推荐国际使用的形式，并在此意义上为IEC国家委员会所接受。
尽管我们尽了一切合理的努力来确保IEC出版物的技术内容是准确的，但IEC不会对其使用方式或任何最终用户的误解负责。
4）为了促进国际统一，IEC国家委员会承诺在其国家和区域出版物中尽可能透明地使用IEC出版物。
缶可IEC出版物与相应的国家或地区出版物之间的任何分歧应在后者中明确指出。
5）正C本身不提供任何符合性认证。
独立的认证机构提供符合性评估效劳,并在某些领域获得IEC符合性标志。
IEC不负责由独立认证机构提供的任何效劳。
6）所有使用者应确保使用本刊物的最新版本。
7）对于任何直接或间接的人身伤害、财产损害或其他任何性质的损害，IEC或其董事、员工、雇员或代理人，包括个人专家和其技术委员会和IEC国家委员会的成员,不承当任何责任。
也不承当因出版、使用或依赖本IEC出版物或任何其他IEC出版物而产生的本钱（包括法律费用）和费用。
8）请注意本出版物中引用的标准。
要正确使用本出版物，必须使用参考出版物。
9）请注意,本IEC出版物的一些要素可能是专利权的主题。
IEC不负责识别任何或所有此类专利权。
这一综合版本的官方IEC标准及其修正案是为方便用户而准备的。
IEC60364-5-54版本3.1包含第三版（2011-03）［文档64/1755/FDIS和64/1766/RVD］及其修订1（2021・04）［文档64/2479/FDIS和64/2481/RVD］O
本最终版本不显示修改1所修改的技术内容。
本出版物提供了一个单独的"红线〃版本，所有更改都突出显示。
国际标准正C60364-5-54是由IEC第64技术委员会（电气装置和电击防护）制定的。
第三版包含技术修订。
相对之前版本的主要变化如下：
一明确了保护导体的定义；
一提高了接地极的机械性能要求；
一介绍了用于电击防护和雷电防护的接地极；
—附录描述了埋入混凝土根底内的接地极和和埋入土内的接地极；
根据IEC指南104,它具有根本平安出版物的地位。
本出版物是根据ISO/IEC指令第2局部起草的。
请读者注意,附录E列出了所有与本标准主题有关的，〃在某些国家〃存在的现状不同要求的条款。
委员会已经决定，直到IEC网站上与特定出版物相关的数据中显示的稳定性日期之前,基准出版物及其修订的内容将保持不变。
在此日期，该出版物将
.重新确认
.废止
•改版，或•修订
简介
条文编号是连续的,前面是本局部的编号。
图表的编号是用这局部的编号跟一个顺序号，如表54.1,54.2等。
附录内的图表编号采用附录的编号字母，附上该局部的编号及序号，例如、等。
在功能接地和保护接地之间划分出清晰的界线,说明如下
•功能接地
如果功能接地的任何连接中断，并不损害为电气平安提供的任何种类的保护或任何种类的保护设施或保护措施。
因此，它的应用主要涉及：
一通信
一测量，或
—与辐射干扰或传导的高频干扰相关的EMC问题
•保护接地
如果保护接地的任何连接中断,将危及保证电气平安的保护设施或保护措施的保护功能或性能。
保护接地的要求见：
—IEC60364-4-41电击防护
—IEC60364-4-42热效应防护
—IEC60364-4-44传导骚扰防护
修订1的简介
本修订1带来的主要变化有：
为功能接地和保护接地之间划分出清晰的界线（见上述介绍）做了明确和必要修改；
介绍了信息技术系统和通信设备（ICT）的功能接顺口功能等电位联结的补充要求。
低压电气装置
第5・54局部：
电气设备的选择和安装
接地配置和保护导体
541总那么
541.1范围
IEC60364的本局部对接地配置和保护导体（包括保护联结导体）作出了相应的规定,以便满足电气装置平安方面的要求。
本文件还包括了信息和通信技术（ICT）的接地和等电位联结相关的要求,目的是：
一降低这些设备和布线的正常运行的电气损害风险；一为通信系统提供一个可靠的信号参考电位，从而提高抗电磁感染（EMI）的能力（参考ISO/IEC
30129）。
注：
信息和通信技术（ICT）系统的例子包括:
一建筑内为ICT设备供电的直流供电网络（或系统）；
星形专用自动交换机（PABX）或其设备;
一局域（通信）网（LANs）;
一火灾报警和入侵报警通信系统一建筑自动化系统，如DDC系统；
—计算机辅助生产系统和其他计算机辅助效劳;
一播送和通信技术。
541.2标准性引用文件
以下文件对于本文件的应用是必不可少的。
但凡注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
但凡不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
IEC60364-4-41:
2005低压电气装置第4-41局部：
平安防护电击防护
IEC60364-4-44:
2007低压电气装置第4-44局部：
平安防护电压骚扰和电磁骚扰防护
IEC60364-5-51:
2005建筑物电气装置第5-51局部：
电气设备的选择和安装通用规那么
IEC60417设备用图形符号（可从:
//graphical-symbols,info/equipment取得）
IEC60439-2低压成套开关设备和控制设备第2局部：
对母线干线系统（母线槽）的特殊要求
IEC60445人机界面的根本和平安原那么标记和标识设备端子的标识导体端子和导体
IEC61439-1低压成套开关设备和控制设备第]局部：
总那么
IEC61439-2低压成套开关设备和控制设备第2局部：
电源成套开关设备和控制设备
IEC60724额定电压为lkV（Um=1.2kV）和3kV（Um=3.6kV）电缆短路的温度限值
IEC60909-0交流三相系统的短路电流计算第0局部：
电流计算
IEC60949考虑非绝热升温效应的热允许短路电流的计算
IEC61140:
2001电击防护装置和设备的通用局部
IEC61534-1电源导轨系统第1局部：
总那么
IEC62305（所有局部）雷电保护
IEC62305-3:
2010雷电防护第3局部：
建筑物的物理损坏和生命危险
541.3术语和定义
IEC61140界定的以及以下术语和定义适用于本文件。
用于接地配置、保护导体和保护等电位导体的定义,在附录B中图示并罗列如下。
5
夕卜露可导电局部exposed-conductive-part
设备上可触及到的可导电局部,它在正常状况下不带电,但在根本绝缘损坏时会带电。
[IEC60050-826:
2004,826-12-10]
5
夕卜界可导电局部extraneous-conductive-part
非电气装置的组成局部，且易于引入电位的可导电局部,该电位通常是为局部地电位。
[IEC60050-826:
2004,826-12-11]
5
接地极earthelectrode
埋入土壤或特定的导电介质（如混凝土）中，与大地有电接触的可导电局部。
[IEC60050-826:
2004,826-13-05,改写]
5
埋入混凝土根底内的接地极concrete-embeddedfoundationearthelectrode
埋入建筑物根底混凝土内的接地极,通常为闭合环路。
[IEC60050-826:
2004,826-13-08,改写]
5413.5
埋入根底下土墩内的接地极soil-embeddedfoundationearthelectrode
埋入建筑物根底下土壤内的接地极,通常为闭合环路。
[IEC60050-826:
2004,826-13-08,改写]
5
保护导体protectiveconductor
为了平安目的，如电击防护中设置的导体。
[IEC60050-826:
2004,826-13-22]
注：
用于电击防护时,保护导体例如包括保护联结导体、保护接地导体和接地导体。
5
保护联结导体protectivebondingconductor
用于保护等电位联结的保护导体。
[IEC60050-826:
2004,826-13-24]
5
接地导体earthingconductor
在系统、装置或设备的给定点与接地网之间提供导电通路或局部导电通路的导体。
[IEC60050-826:
2004,826-13-12]
注:
对于IEC60364的本局部目的，接地导体就是将接地极连接到等电位联结系统的个点的导体，该点通常是总接地端子。
5413.9
总接地端子mainearthingterminal
总接地母线mainearthingbusbar
电气装置的接地配置组成局部的端子或母线,用于多个接地导体的电气连接。
[IEC60050-826:
2004,826-13-15]
保护接地导体protectiveearthingconductor
用于保护接地的保护导体。
[IEC60050-826:
2004,826-13-23]
5413.11
功能接地functionalearthing
出于电气平安之外的目的，将系统、装置或设备的一点或多点接地。
[IEC60050-826:
2004,826-13-10]
接地酉己置earthingarrangement
系统、装置或设备的接地所包含的所有电气连接和器件。
[IEC60050-195:
2004,195-02-20]
5413.13
功能接地导体functionalearthingconductor
用于功能接地的导体。
［源自IEC60050-826:
2004,826-13-28,定义中用〃导体〃代替〃接地导体〃。
］
5
主功能接地端子mainfunctionalearthingterminal
主功能接地母线mainfunctionalearthingbusbar
电气装置的功能接地配置组成局部的端子或母线，用于多个功能接地导体的电气连接。
5
功能等电位联结functional-equipotential-bonding
出于电气平安之外的原因的等电位联结。
［源自IEC60050-826:
2004,826-13-21,定义中用〃电气平安之外的原因〃代替〃平安之外的工作原因〃O］
5
保护等电位联结protective-equipotential-bonding
出于电气平安目的的等电位联结。
［源自IEC60050-826:
2004,826-13-20,修改:
增加〃电气〃。
］
5
等电位联结equipotentialbonding
为到达等电位而实施的导电部位之间的电气连接
［源自IEC60050-826:
2004,826-13-19］
5413.18
保护接地protectiveearthing
出于电气平安目的的接地。
［源自IEC60050-826:
2004,826-13-09，删除了〃一个系统内或装置内或设备内的一点或多点〃。
］
功能联结导体functionalbondingconductor
用于功能等电位联结的导体。
［源自IEC60050-826:
2004,826-13-29］
542接地配置
542.1一般要求
542.1.1根据电气装置的要求，接地配置可以兼有或分别地承当保护接地和功能接地两种作用。
实现保护的目的永远优先。
如在装置内部有接地极，那么应将该接地极用一接地导体连接到总接地端子上。
当装置是高压供电时涉及高压电源和低压电气装置的接地配置要求应符合IEC60364-4-44:
2007中442节规定。
对接地配置的要求，在于提供一种符合下述要求的对地连接：
——对装置的防护要求既可靠又适用；
——能将接地故障电流和保护导体电流传导入地，且不会由此电流而产生有害的、热的、热机械应力、电机械应力以及电击危险；
——如兼作功能接地，那么也应满足相关功能要求；
——能耐受可预见的外界影响（见IEC60364-5-51），如机械应力和腐蚀。
接地配置应考虑预期流过的高频电流的影响（见GB/T16895.10-2010中444节）。
542.1.6IEC60364441所述的电击防护，应不受任何可预见的接地极电阻变化（如因腐蚀、枯燥或冰冻）的不利影响。
542.2接地极
对接地极的类型、材料和尺寸的选择应使其在预期的使用寿命内既耐腐蚀又具有适当的机械强度。
注1：
对于腐蚀，可考虑以下参数：
现场土壤pH值、土壤电阻率、土壤湿度、杂散和泄漏交流和直流电流、化学腐蚀和不同材质的相互接近度。
对于常用的接地极材料，从抗腐蚀和机械强度角度，对埋入土壤或混凝土的接地极的最小尺寸应符合表54.1要求。
注2:
由于垂直接地极打入时受到较大的机械应力,垂直接地极的保护镀层的最小厚度大于水平接地极的保护镀层的最小厚度。
假设兼作防雷装置，那么应同时满足IEC62305-3:
2010中5.4节的要求。
表54.1考虑腐蚀和机械强度的埋入土壤或混凝土内的常用接地极的最小尺寸
材料和面层
形状
直径
mm
截面积
mm2
厚度
mm
镀层重量
g/m2
镀层/外护层厚度
埋在混凝土内的钢材
（裸、热镀锌或不锈钢）
圆线
10
条状或带状
75
3
热浸镀锌钢C
带状b或成型带/板-实体板-花格板
90
3
500
63
垂直安装的圆棒
16
350
45
水平安装的圆线
10
350
45
管状
25
2
350
45
绞线（埋在混凝土内）
70
垂直安装的型材
（290）
3
铜包钢
垂直安装的圆棒
（15）
2000
电沉积铜包钢
垂直安装的圆棒
14
250e
水平安装的圆线
（8）
70
水平安装的带
90
3
70
不锈钢a
带状b或成型带/板
90
3
垂直安装的圆棒
16
水平安装的圆线
10
管状
25
2
铜
带状
50
2
水平安装的圆线
（25）d50
垂直安装的圆棒
（12）15
绞线
每股1.7
（25）d50
管状
20
2
实体板
（1.5）2
花格板
2
注：
括号内的数值仅适用于电击防护，不在括号内的数值适用于雷电防护和电击防护。
材料和面层
形状
直径
mm
截面积
mm2
厚度
mm
镀层重量
g/rn2
镀层/外护层厚度
ats>16%,镣>5%,钳>2%,碳<0.08%
b如轧制带状或带圆角的切割的带状。
C镀层应均匀、连续和无斑点。
d经验说明，在腐蚀和机械损伤风险极低的场所，可米用16mm。
。
此厚度是为在安装中铜镀层能耐受机械损伤而规定的，如果能按制造商说明书要求采取特殊措施（例如先在地面上钻孑L洞或在接地极顶端上安装保护套）以免铜镀层受机械损伤，那么此厚度可减少至不小于100pmo
接地极的成效取决于它的配置和当地的土壤条件。
应根据适合的土壤条件和所要求的接地电阻值，选择一个或多个接地极。
附录D给出接地极电阻的估算方法。
可采用的接地极举例如下：
——埋入混凝土根底内的接地极；
注：
更多的信息见附录C。
——埋入土壤根底内的接地极；
——垂直或水平直接埋入土壤内的金属接地极（例如棒、线、条、管和板）；
——根据当地条件或要求所设电缆的金属护套和其他金属护层；
——根据当地条件或要求所设置的其他适用的地下金属件（例如金属管）；
——埋在地下的钢筋混凝土（预应力的钢筋混凝土除外）内焊接的钢筋。
在选择接地极类型和确定其埋地深度时，应考虑到可能的机械损伤和当地条件，以便将土壤枯燥和冻结的影响降至最低。
应考虑在接地配置中采用不同材料时的电解腐蚀。
当自埋入混凝土根底内的接地极引出外接导体时（例如接地导体）,如外接导体采用热浸镀锌钢材那么不应埋在土壤内。
接地配置不应利用输送可燃性液体或气体的金属管道作为接地极，且确定接地极尺寸时也不应考虑上述管道埋设长度。
注：
此要求并不排除按IEC60364-4-41要求将该管道通过总接地端子（541.3.9）进行的保护等电位联结。
采用阴极保护且由TT系统供电的单台电气设备的外露可导电局部与可燃性液体和气体金属管道直接连接，那么该段管道可作该设备的专用接地极。
接地极不应直接浸入溪流、河流、池塘、湖泊等的水中（见542.1.6）.
接地极必须由相互连接部件组成，其连接应采用热熔焊、压力连接器、夹板或其他适合的机械连接器。
注：
仅由铁丝所做的绑扎连接不适用保护目的。
542.3接地导体
接地导体应符合或的规定,其截面积不应小于6mm2（铜）或50mm2（钢）。
埋入土壤内的裸接地导体，其截面积和特性应按表54.1确定。
假设预期通过接地极的故障电流不大（例如在TN系统或IT系统内），那么接地导体尺寸可按544.1确定。
铝导体不应用作接地导体。
注：
防雷保护装置连接到接地极，接地导体截面积应至少为16mm2（铜）或50mm2（铁）（见IEC62305）.
接地导体与接地极的连接应牢固，且有良好的导电性能。
此连接应采用热熔焊、压力连接器、夹板或其他的适合的机械连接器。
机械连接器应按制造商家的说明安装。
假设采用夹板，那么不得损伤接地极或接地导体。
仅靠锡焊连接的连接件或固定件不应独立地使用，因不能提供可靠的机械强度。
注：
在垂直接地极安装处,可采取用于检验连接和更换垂直接地极的措施。
542.4总接地端子
在采用保护等电位联结的每个装置中都应配置总接地端子，并应将以下导体与其连接：
——保护联结导体；
——接地导体；
——保护接地导体；
——有关的功能接地导体。
注］：
当保护导体已通过其他保护导体与总接地端子连接时，那么不需要把每根保护导体直接接到总接地端子上。
注2:
建筑物的总接地端子,通常可用于功能接地的目的。
用于信息技术设备功能接地时，总接地端子被认为是对地的连接点。
对设有一个以上接地端子的场所，接地端子应相互连接。
连接到总接地端子上的每根导体，都应能被单独地拆卸。
此连接应当可靠，且只有用工具才能拆卸。
注：
可在总接地端子处卸下接地导体，便于测量接地极电阻。
543保护接地导体
注：
宜考虑IEC60364-5-51:
2005中516的要求。
543.1最小截面积
每根保护接地导体的截面积都应满足IEC60364-4-41:
2005中关于自动切断电源所要求的条件，且能承受保护电器切断时间内预期故障电流引起的机械和热应力。
保护接地导体的截面积可按的公式计算，也可按表54.2进行选择。
这两种方法都应考虑543.1.3的要求。
保护接地导体的端子的大小，应能容纳按本条所规定截面积的导体。
TT系统中,电源系统与外露可导电局部的接地极在电气上是独立的（见IEC60364-1中312.2.2），保护
接地导体截面积无需超过：
25mm2铜;
35mm2t吕。
表54.2保护接地导体的最小截面积
（如不根据的公式计算）
线导体截面积smm2（铜）
相应保护接地导体的最小截面积mm2（铜）
保护接地导体与线导体使用木晌材料
保护接地导体与线导体使用不同材料
S<16
S
虹xS
k2
1616a
虹xi6
k2
S>35
Sa
2
k22
其中：
kl是线导体的幻直.它是由附录A中公式导出或由IEC60364-4-43中的表按导体和绝缘的材料选择的。
k2是保护接地导体的幻直，是按表〜表中适用的有关参数选择的。
-对于PEN导体，其截面积仅在符合中性导体截面积确定原那么（
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